Die Grenzen der Erdbeobachtung verschieben

„Der Weltraum ist hart“, sagt Josef Aschbacher, Generaldirektor der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). „Der Weltraum ist Raketenwissenschaft. Buchstäblich.“

Die ESA ist eine zwischenstaatliche Organisation mit 23 Mitgliedsstaaten, die seit mehr als einem halben Jahrhundert den Weltraum erforscht und unseren Planeten beobachtet. Ihre Copernicus-Satelliten umkreisen die Erde und senden riesige Datenmengen zurück: derzeit 300 Terabyte pro Tag, die in den kommenden Jahren voraussichtlich zehnmal so groß sein werden.

Diese Daten werden verwendet, um Informationen zur Verbesserung des Lebens der Menschen in Europa bereitzustellen. Doch um sie richtig zu analysieren, ist eine enorme Verarbeitungsleistung erforderlich. Deshalb hat die ESA vor einigen Jahren begonnen, den Bau eineseigenen Supercomputers zu planen: Space HPC.

Kühlung von IT-Prozessen

Im März 2025 wurde Space HPC im Zentrum für Erdbeobachtung der ESA in Rom vorgestellt. Das in Zusammenarbeit mit Hewlett Packard Enterprise (HPE) entwickelte System ist für die Verarbeitung riesiger Datensätze, die Durchführung komplexer Simulationen und die Beschleunigung von KI-Anwendungen ausgelegt. Sie steht nicht nur der ESA, sondern auch externen Industrieunternehmen und Forschern zur Verfügung.

Wie bei jeder Konzentration von Servern und anderen Technologien ist auch für Space HPC eine spezielle Kühllösung erforderlich. Überhitzung kann zu Hardware-Fehlfunktionen, Leistungseinbußen und teuren Ausfallzeiten führen. Die ESA entschied sich für eine Direct-to-Chip-Flüssigkeitskühlung als Hauptkühlmethode für den Space HPC-Cluster, ein Ansatz, der von HPE entwickelt wurde und für die Bewältigung der hohen Wärmedichte, die von den neuesten Hochleistungssystemen erzeugt wird, unerlässlich ist. Darüber hinaus wird der Space HPC-Cluster in einem AI Mod POD gehostet, einer modularen Rechenzentrumslösung von HPE, die für hohe Leistungs- und Energieanforderungen entwickelt wurde. Es unterstützt direkt flüssigkeitsgekühlte Schränke mit hoher Dichte und einer Wärmeabgabe von bis zu 400 kW und bietet dank seiner kompakten und effizienten Bauweise weitere Energieeinsparungen.

HPE wandte sich an Güntner für die Hauptkomponente der Wärmeabfuhr des direkt flüssigkeitsgekühlten Wasserkreislaufs. Die wichtigsten Herausforderungen, die wir angehen mussten, waren:

• Energiebedarf. Dies war entscheidend. Der Space HPC wurde so energieeffizient wie möglich entwickelt und deckt die Hälfte seines Energiebedarfs durch vor Ort erzeugten Solarstrom.
• Wasserverbrauch. Herkömmliche Verdunstungskühlungslösungen verbrauchen riesige Mengen an Wasser.
• Klima. Die Temperaturen in Rom können in den Sommermonaten bis zu 45 °C erreichen.
• Platzbedarf. Der Space HPC hat ein kompaktes Design, und der Platz ist knapp bemessen.
• Lärm. Da das Zentrum für Erdbeobachtung in einem ruhigen Wohngebiet liegt, sind die örtlichen Lärmschutzvorschriften von größter Bedeutung.

Die perfekte Lösung

Die Lösung von Güntner war der Güntner V-shape VARIO Rückkühler mit hydroBLU™ adiabatischem Kühlsystem. Damit wurden alle Herausforderungen gemeistert:

• Er verbraucht bis zu 30 % weniger Energie als vergleichbare Kühlsysteme.
• Er verbraucht nur dann Wasser, wenn ein voreingestellter Schwellenwert erreicht wird, was zu einer Verbrauchseinsparung von rund 30 % führt.
• Der Betrieb bei hohen Umgebungstemperaturen ist bei geringstmöglichem Energieverbrauch gewährleistet.
• Das V-förmige Design bietet maximale Kapazität bei minimalem Platzbedarf.
• Die Ventilatoren von Güntner werden mit optimalen Luft- und Schalleigenschaften hergestellt.
• Darüber hinaus bietet der AI Mod POD von HPE eine branchenführende Power Usage Effectiveness (PUE) für weitere Betriebsgewinne und Energieberichte.

Die Kraft der Zusammenarbeit

Dank ihres neuen Supercomputers kann die ESA nun schnellere und genauere Klima- und Weltraumwettervorhersagen liefern, Weltraumstarts besser planen und mehr KI-gestützte Kooperationen mit öffentlichen und privaten Partnern unterstützen. Damit stärkt die ESA die Wettbewerbsfähigkeit Europas im Bereich der Weltrauminnovation und hilft dem Kontinent, schneller auf ökologische Herausforderungen wie steigende Temperaturen und Meeresspiegel zu reagieren.

Wie die Agentur selbst gesagt hat: „Die ESA steht ständig vor technischen Hürden und überwindet diese, während wir neue Technologien entwickeln, die uns helfen, wissenschaftliche Fragen zu beantworten, die bisher noch nie gestellt wurden.“

Güntner ist stolz darauf, an der Verwirklichung des Space HPC mitgewirkt zu haben.