Die Digitalisierung erfordert leistungsstarke, flexible und nachhaltige Infrastrukturen. Forschungseinrichtungen wie das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) zeigen, wie man mit Innovationskraft neue Maßstäbe im Hosting-Sektor setzt. Doch was genau machen sie anders – und warum lohnt sich ein genauerer Blick in die Labore moderner IT-Forschung?
Forschungseinrichtungen als Innovationsmotoren der Hosting-Landschaft
Traditionelle Hosting-Modelle geraten zunehmend an ihre Grenzen. Wachsende Datenmengen, Anforderungen an Energieeffizienz, Cloud-native Anwendungen und die dezentrale IT-Landschaft fordern alternative Wege. Forschungseinrichtungen wie das KIT – konkret das Steinbuch Centre for Computing (SCC) – betreiben nicht nur Hochleistungsrechenzentren, sondern entwickeln und testen kontinuierlich neue Ansätze für digitale Infrastruktur.
Diese Einrichtungen fungieren als Reallabore: Sie kombinieren Grundlagenforschung mit praxisorientierter Technologieentwicklung. In Zusammenarbeit mit Hochschulen, Industriepartnern und öffentlichen Einrichtungen entstehen so Lösungen, die zum Teil Jahre vor ihrem kommerziellen Einsatz sichtbar werden.
Das KIT und seine Rolle in der digitalen Infrastruktur
Das SCC des KIT zählt zu den bedeutendsten wissenschaftlichen Rechenzentren Europas. Es betreibt u. a. das Large Scale Data Facility (LSDF), das Forschungsdaten im Petabyte-Bereich speichert und analysiert. Gleichzeitig agiert das KIT als Hosting-Knoten des nationalen Wissenschaftsnetzes „German Research Network“ (DFN) und ist Teil der Europäischen Open Science Cloud (EOSC).
Kern des Ansatzes ist die enge Verzahnung von Infrastruktur und Forschung. So werden etwa Cloud-Architekturen entwickelt, die speziell auf wissenschaftliche Anwendungen optimiert sind – skalierbar, interoperabel und energieeffizient. Technologien wie Software-defined Infrastructure, Container-Orchestrierung (etwa via Kubernetes), automatisiertes Provisioning oder Data-Lifecycle-Management sind längst aktiver Bestandteil der Forschungspraxis am KIT.
Neue Technologien verändern den Hosting-Sektor nachhaltig
Im Zentrum dieser Transformation stehen vier technologische Entwicklungen:
- Edge Computing: Forschungseinrichtungen entwickeln dezentrale Infrastrukturen, um Datenverarbeitung näher an der Datenquelle stattfinden zu lassen. Dies reduziert Latenz und entlastet zentrale Rechenzentren.
- Quanten- und Hochleistungsrechnen: Forschungseinrichtungen betreiben die leistungsfähigsten Rechencluster Europas. Am KIT ist beispielsweise das Hochleistungsrechenzentrum „HoreKa“ (Hochleistungsrechner Karlsruhe) im Einsatz – einer der schnellsten Supercomputer in Europa (TOP500-Rangliste).
- Green IT und nachhaltiges Hosting: Das KIT experimentiert mit innovativen Kühlsystemen, Abwärmenutzung und Software zur Energieoptimierung. Das Ziel: Nachhaltige Rechenzentren, die die EU-Ziele zur Energieeffizienz übertreffen.
- Data Sovereignty & Federated Systems: Im Kontext europäischer Initiativen wie GAIA-X arbeiten Einrichtungen an föderierten Cloud-Modellen, bei denen Daten unter institutioneller Kontrolle bleiben.
Diese Entwicklungen zeigen, wie transformative Technologien nicht nur theoretisch erforscht, sondern praktisch getestet und zugänglich gemacht werden – ein entscheidender Vorteil gegenüber rein kommerziellen Hosting-Anbietern.
Skalierbarkeit trifft auf Wissenschaft: OpenStack, Kubernetes und HPC
Ein zentrales Projekt ist das Forschungsdatenzentrum bwDataArchive, das mit der OpenStack-Plattform arbeitet. Diese ermöglicht dynamisches Ressourcenmanagement über heterogene Hardware hinweg. In Kombination mit Kubernetes und Slurm (für HPC-Workloads) entsteht ein hybrides Hosting-Modell, das sowohl klassische wissenschaftliche Simulationen als auch moderne KI-Anwendungen zuverlässig bewältigt.
Besonders relevant ist der Einsatz solcher Technologien im Kontext der FAIR-Datenprinzipien (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable), denen das KIT verpflichtet ist. Forschungsdaten sollen nachhaltig gespeichert und projektübergreifend wiederverwendbar sein – eine Herausforderung, die robuste Hosting-Architekturen erfordert.
Synergien zwischen Forschung und Cloud-Dienstleistern
Viele Impulse aus akademischen Projekten finden den Weg in die Industrie. So bergen Projekte wie das NFDI (Nationale Forschungsdateninfrastruktur) ein enormes Potenzial für den Hosting-Bereich. Über standardisierte Schnittstellen und föderierte Nutzungskonzepte entstehen zukunftsfähige Plattformen, die langfristig auch DAX-Unternehmen oder Mittelständlern offenstehen könnten.
Immer häufiger befinden sich Forschungseinrichtungen in hybriden Partnerschaften mit Hyperscalern: Das KIT kooperiert beispielsweise mit Red Hat, IBM oder Google Cloud in Projekten zur Container-Infrastruktur oder datengetriebenen Forschung. Dabei profitieren alle Seiten – Wissenschaft erhält Zugang zu performanten Infrastrukturen, die Industrie partizipiert an Erkenntnissen und validierten Modellen.
Zahlen, die überzeugen – Forschung liefert greifbare Ergebnisse
Dass solche Hosting-Modelle aus der Forschung tatsächlich Wirkung entfalten, zeigen eindrucksvolle Kennzahlen:
- Laut einer Studie des ZKI (Zusammenschluss der Hochschulrechenzentren) betreiben über 87 % der deutschen Forschungseinrichtungen mindestens eine eigene OpenStack- oder Kubernetes-basierte Cloud-Umgebung. (ZKI-Cloud-Report 2024)
- Das Karlsruher HoreKa-System erreicht eine theoretische Spitzenleistung von 17 PetaFLOPS und belegte Platz 13 in Europas Supercomputer-Ranking (TOP500, Juni 2024).
Diese Daten zeigen: Wissenschaftliche Hosting-Infrastrukturen sind längst kein Nischenphänomen mehr, sondern technologische Eckpfeiler Europas digitaler Zukunft.
Handlungsempfehlungen: Wie Organisationen von Forschungseinrichtungen lernen können
Nicht nur Universitäten profitieren von den neuen Hosting-Modellen. Auch Unternehmen können sich Impulse holen – etwa durch Kooperation, Technologieübernahme oder schlicht durch Beobachtung bewährter Praktiken.
- Kooperation mit Forschungseinrichtungen eingehen: Gemeinsame Projekte ermöglichen technologische Frühaufklärung, Zugang zu Testinfrastrukturen (z. B. Rechenzeit auf Supercomputern) und Nutzen aus Open-Source-Ökosystemen.
- Eigene Infrastrukturen modernisieren: Hosting-Strategien sollten sich an Software-definierter Infrastruktur und Containerisierung orientieren – beides etablierte Standards in der Forschung.
- FAIR-Datenprinzipien übernehmen: Nachhaltiger Umgang mit Daten bedeutet langfristige Nutzbarkeit. Technologisch heißt das: Standardisierte API-Zugriffe, Versionierung, Persistenzspeicher und Metadaten-Management einführen.
Fazit: Forschung weist den Weg – wer folgt?
Der Hosting-Sektor verändert sich rasant. Forschungseinrichtungen wie das KIT nehmen dabei eine Schlüsselrolle ein: Sie sind Plattformbetreiber, Technologie-Innovatoren und Orientierungspunkt zugleich. Wer sich mit digitaler Infrastruktur beschäftigt, kommt an diesen Entwicklungen nicht vorbei.
Jetzt sind Unternehmen, Hosting-Anbieter und öffentliche Akteure gefragt: Welche Innovationen aus der Wissenschaft lassen sich ins eigene Rechenzentrum übertragen? Welche Partnerschaften sind möglich? Diskutieren Sie mit uns in den Kommentaren oder teilen Sie Ihre Einschätzung – wie sieht die digitale Infrastruktur von morgen für Sie aus?
