Das Karlsruher Institut für Technologie hat seinen neuen Supercomputer HoreKa 2 in Betrieb genommen. Der Hochleistungsrechner verfügt über mehr als 42.000 Prozessorkerne, 300 KI-Beschleuniger und rund 250 Terabyte Arbeitsspeicher. Seine geplante Spitzenleistung liegt bei etwa 33 Petaflops, also 33 Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde. Das System kostete rund 17 Millionen Euro und steht Forschenden aus ganz Deutschland zur Verfügung.
Vertreterinnen und Vertreter aus Wissenschaft, Politik und Wirtschaft haben den Rechner am Freitag, 25. September, in einer Feierstunde am Campus Nord des Karlsruher Instituts für Technologie gemeinsam gestartet. HoreKa steht für Hochleistungsrechner Karlsruhe. Das neue System folgt auf den ersten HoreKa, der 2021 in Betrieb ging und damals zu den 15 leistungsfähigsten Rechnern Europas gehörte. Viele Fragen der modernen Forschung lassen sich ohne solche Maschinen nicht mehr beantworten. Klimamodelle, die das Wetter der kommenden Jahrzehnte simulieren, die Suche nach neuen Werkstoffen für Batterien und Solarzellen oder das Training großer Modelle der künstlichen Intelligenz erfordern gewaltige Rechenleistung und die Verarbeitung riesiger Datenmengen. Berechnungen, die auf herkömmlichen Computern Monate oder Jahre dauern würden, sollen auf HoreKa 2 in kurzer Zeit möglich sein. Würde man die Rechenleistung auf gewöhnliche Computer verteilen, wären dafür nach Angaben des KIT viele Tausend leistungsstarke PCs nötig.
HoreKa 2 ist Teil des Nationalen Hochleistungsrechnens, eines Verbunds, dessen Beschaffung und Betrieb Bund und Länder gemeinsam finanzieren. Am KIT betreibt ihn das Steinbuch Centre for Computing, das auch für die Vorgängersysteme verantwortlich war. Das System vereint klassische Hochleistungsrechner und Technik für künstliche Intelligenz auf einer gemeinsamen Plattform, wie die Systemdokumentation des KIT beschreibt. Neben den mehr als 42.000 Prozessorkernen und 250 Terabyte Arbeitsspeicher gehören dazu 300 Grafikprozessoren vom Typ NVIDIA B200, die für das Training von KI-Modellen optimiert sind. Der KI-Teil des Rechners läuft unter dem Namen HAICORE 3.0. Das Fachportal Hardwareluxx schätzt, dass HoreKa 2 mit seiner Leistung etwa auf Platz 70 der weltweiten Top500-Liste der Supercomputer landen dürfte, in die er voraussichtlich mit der Aktualisierung im November aufgenommen wird.
Das Besondere an HoreKa 2 ist sein hybrider Aufbau. Der Rechner kombiniert Bereiche mit zwei verschiedenen Prozessorarchitekturen. Ein Teil arbeitet mit herkömmlichen x86-Prozessoren, wie sie auch in den meisten Bürocomputern stecken. Dieser Bereich bietet eine breite Kompatibilität mit bestehender wissenschaftlicher Software, die über Jahrzehnte für diese Architektur entwickelt wurde. Der andere Teil setzt auf ARM-Prozessoren vom Typ NVIDIA Grace, die besonders energieeffizient arbeiten. In den sogenannten Jade-Knoten, die seit September 2026 laufen, sind jeweils zwei Grace-Prozessoren mit vier Grafikprozessoren der Blackwell-Generation kombiniert. Hinzu kommen weitere Knotenklassen mit Grafikprozessoren vom Typ H100 und H200 sowie reine Prozessorknoten mit besonders viel Arbeitsspeicher. Für beide Architekturen gibt es eigene Anmeldeknoten, damit Forschende ihre Programme auf derselben Architektur übersetzen und testen können, auf der sie später laufen.
Die Einsatzgebiete von HoreKa 2 reichen von der Klimaforschung über die Materialwissenschaft bis zur künstlichen Intelligenz. Klimaforscher können mit der Rechenleistung ihre Modelle feiner auflösen und so regionale Folgen der Erderwärmung genauer berechnen. Materialwissenschaftler simulieren am Computer, wie sich Atome in neuen Werkstoffen anordnen, bevor sie diese aufwendig im Labor herstellen. In der Energieforschung helfen solche Simulationen etwa bei der Entwicklung besserer Batterien. Die KI-Beschleuniger ermöglichen es, große Modelle zu trainieren, die anschließend Daten auswerten oder Vorhersagen treffen. Da HoreKa 2 Teil des Nationalen Hochleistungsrechnens ist, können nicht nur Forschende des KIT, sondern Wissenschaftler von Hochschulen aus ganz Deutschland Rechenzeit beantragen. Über die Vergabe entscheidet ein wissenschaftliches Begutachtungsverfahren. Damit stärkt der Rechner die Rechenkapazitäten der deutschen Forschung insgesamt.
Supercomputer verbrauchen große Mengen Strom, sowohl für die Berechnungen als auch für die Kühlung. Das KIT hat HoreKa 2 deshalb nach eigenen Angaben auf einen besonders effizienten Energieeinsatz ausgelegt. Moderne Prozessoren und Grafikprozessoren liefern deutlich mehr Rechenleistung pro Watt als ihre Vorgänger. Bereits der erste HoreKa war bei seiner Inbetriebnahme auch in der Rangliste der energieeffizientesten Supercomputer weit vorne platziert, wie die Seite des Steinbuch Centre for Computing zum Vorgängersystem festhält. Für HoreKa 2 wurde zudem das Rechnergebäude am Campus Nord, das 2016 für einen früheren Hochleistungsrechner errichtet worden war, umfassend modernisiert. Die hohe Leistungsdichte moderner Grafikprozessoren erfordert eine leistungsfähige Kühlinfrastruktur, die die entstehende Wärme zuverlässig abführt.
Der Bedarf an Rechenleistung in der Wissenschaft wächst rasant, angetrieben vor allem durch künstliche Intelligenz. Große KI-Modelle zu trainieren, erfordert Rechenkapazitäten, über die lange nur große Technologiekonzerne verfügten. Mit Systemen wie HoreKa 2 wollen deutsche Forschungseinrichtungen sicherstellen, dass auch die öffentliche Forschung Zugriff auf solche Ressourcen hat. Im internationalen Vergleich gehört HoreKa 2 zu den leistungsfähigen, aber nicht zu den größten Systemen. Die schnellsten Supercomputer der Welt, etwa in den USA, erreichen ein Vielfaches seiner Leistung, und auch in Deutschland gibt es mit den Rechnern der nationalen Höchstleistungszentren größere Anlagen. HoreKa 2 ist als Rechner der zweiten Leistungsebene ausgelegt, die eine breite Nutzung durch viele Forschungsgruppen ermöglichen soll. Das KIT sieht sich damit als einen der führenden Standorte für Hochleistungsrechnen und künstliche Intelligenz in Deutschland.
Karlsruher Institut für Technologie, KIT nimmt Hochleistungsrechner HoreKa 2 in Betrieb (Pressemitteilung vom 25. September 2026)