Das BMW Sauber Team hat ein neues Superhirn. Albert2, der am Donnerstag in Hinwil internationalen Medienvertretern vorgestellt wurde, ist gemäß der aktuellen Top-500-Liste für Supercomputer die schnellste industriell genutzte Maschine in Europa. Albert2 basiert auf Intel-Prozessoren und wird vom Team für die computergestützte Strömungssimulation (CFD) verwendet. Er ist dabei durchschnittlich rund dreimal schneller als sein Vorgänger.

BMW Motorsport Direktor Mario Theissen: "Die Aerodynamik beeinflusst maßgeblich die Performance moderner Formel-1-Fahrzeuge. Dabei ergänzen sich die experimentelle Arbeit im Windkanal und die computergestützte Strömungssimulation. Die Inbetriebnahme von Albert2 bedeutet eine entscheidende Stärkung unserer CFD-Kapazität. Im Gegensatz zu andern Teams planen wir nicht den Bau eines zweiten Windkanals, sondern werden in Zukunft weiter auf die stetig wachsenden Möglichkeiten in diesem Bereich bauen. Wir haben uns für die neue Saison zum Ziel gesetzt, den Abstand zur Spitze weiter zu reduzieren. Unser neuer Supercomputer auf Intel-Basis ist ein wichtiges Werkzeug, das uns dabei unterstützt."

Albert2 basiert auf Intel-Technologie. Er verfügt über 256 Knoten mit je zwei Intel Xeon 5160 Prozessoren, von denen jeder wiederum zwei Kerne besitzt. Dies ergibt insgesamt 1024 Kerne. Die Kapazität des Hauptspeichers beträgt 2.048 GByte, die maximale Rechenleistung 12.288 GFlops.

Zur Erklärung für Nicht-Computer-Experten heißt das, dass Albert2 pro Sekunde 12.288.000.000.000 Fließkomma-Rechenoperationen ausführen kann. Für die gleiche Rechenleistung müssten alle Einwohner der Stadt München (1,3 Millionen) während eines ganzen Jahres alle dreieinhalb Sekunden zwei achtstellige Zahlen multiplizieren.

Mit diesen Daten ist Albert2 gemäß den definierten Kriterien für die Aufnahme in die Top-500-Liste von Supercomputern 5,5 mal schneller als sein Vorgänger Albert. In der Praxis spielt, wie bei jedem Rechner, die verwendete Software eine entscheidende Rolle, wenn es um Tempo geht. Doch auch mit den komplexen Programmen für die CFD-Berechnungen ist die Steigerung noch enorm: Unter Verwendung der ANSYS-Fluent-Applikation ergibt sich eine durchschnittliche Verbesserung der Leistungsfähigkeit um Faktor drei.

Genutzt werden die enormen technischen Möglichkeiten von Albert2 für Analysen im Bereich der Aerodynamik. Mittels CFD werden am Computer Aerodynamik-Teile für die Formel-1-Rennwagen berechnet. Dabei werden numerische Gitternetz-Modelle verwendet, die oft aus mehr als 100 Millionen Zellen bestehen. CFD spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Front-, Heck- und Zusatzflügeln, sowie maßgeblich bei der Motor- und Bremsenkühlung.

Für die CFD-Spezialisten bedeutet die Leistungsfähigkeit von Albert2, dass sie Berechnungen entweder schneller oder genauer ausführen können. Willem Toet, Head of Aerodynamics im BMW Sauber F1 Team, erklärt: "Dank Albert2 können wir mehr Varianten und komplexere Modelle berechnen, was letztlich einen Vorteil auf der Stoppuhr bringt. Besonders vorteilhaft ist die gute Skalierung, die uns eine sehr hohe Flexibilität ermöglicht."

Computergestützte Strömungssimulation steht nicht in Konkurrenz zur Arbeit im Windkanal, sondern ergänzt diese. So werden beispielsweise bei der Entwicklung eines neuen Frontflügels viele Varianten mittels CFD berechnet, bevor die viel versprechendsten dann am 60-Prozent-Modell im Windkanal ausgetestet werden.

"Ein großer Vorteil von CFD liegt darin, dass man die Luftströmung darstellen kann und dadurch versteht, warum ein Teil besser ist als ein anderes. Simulation und experimentelle Aerodynamik befruchten sich damit gegenseitig", ergänzt Toet.