JUPITER in Jülich: Europas erster Exascale-Rechner setzt neue Maßstäbe bei der Effizienz

In einer unscheinbaren Halle im rheinischen Jülich steht seit dem Herbst 2025 die schnellste Rechenmaschine Europas. Sie heißt JUPITER, gehört dem europäischen Gemeinschaftsunternehmen EuroHPC und wird vom Jülich Supercomputing Centre betrieben. Mit ihr hat Deutschland erstmals einen Computer, der die sogenannte Exascale-Schwelle überschreitet, und der zugleich als einer der sparsamsten seiner Klasse gilt.

Der Sprung in die Exascale-Klasse

Im November 2025 durchbrach JUPITER als erstes System in Europa die Exascale-Grenze, im September zuvor war die Maschine offiziell eingeweiht worden. Damit reiht sich der Standort Jülich in einen sehr kleinen Kreis von Rechenzentren weltweit ein, die diese Leistungsklasse erreicht haben. Für die deutsche und europäische Forschung ist das ein technischer Meilenstein, auf den lange hingearbeitet wurde.

Was Exascale bedeutet

Exascale steht für eine Trillion Rechenoperationen in jeder einzelnen Sekunde, also eine Eins mit achtzehn Nullen. JUPITER erreicht bei hochpräzisen Berechnungen rund ein ExaFLOP pro Sekunde, in der Spitze sogar mehr. Bei weniger genauen Rechnungen, wie sie beim Training von KI-Modellen üblich sind, kann die Maschine nach Angaben des Forschungszentrums über vierzig ExaFLOP pro Sekunde leisten.

Fast 24.000 Superchips

Das Herz der Anlage bilden rund vierundzwanzigtausend sogenannte GH200 Grace Hopper Superchips des Herstellers Nvidia, die Prozessor und Grafikbeschleuniger in einem Baustein vereinen. Sie sind in der Rechenpartition zusammengeschaltet, dem sogenannten Booster. Eine weitere Partition für datenintensive Aufgaben, geliefert vom Münchner Unternehmen ParTec, ergänzt das modulare Konzept der Maschine.

Das Netz im Inneren

Rohe Rechenkraft allein ergibt noch keinen Supercomputer. Damit zehntausende Chips gemeinsam an einer einzigen Aufgabe arbeiten können, müssen sie über ein extrem schnelles internes Netzwerk verbunden sein, das Daten nahezu ohne Verzögerung hin und her schiebt. Genau diese Verkabelung im Inneren entscheidet darüber, ob aus vielen Einzelteilen tatsächlich eine schlagkräftige Gesamtmaschine wird.

Sparsamer als die Nummer eins

Bei der jüngsten Ausgabe der weltweiten TOP500-Liste, die im Sommer 2026 auf der Konferenz ISC High Performance in Hamburg vorgestellt wurde, landete JUPITER auf dem fünften Platz der schnellsten Rechner. Bemerkenswerter ist jedoch die Effizienz: Die Maschine benötigt laut Forschungszentrum weniger Energie je Rechenoperation als der neue Spitzenreiter, der chinesische Supercomputer LineShine.

Warmes Wasser statt kalter Luft

Ein Grund für die gute Energiebilanz liegt in der Kühlung. Statt die Anlage mit viel Aufwand herunterzukühlen, setzt Jülich auf eine Warmwasserkühlung, die die Bauteile mit vergleichsweise warmem Wasser durchströmt. Die dabei aufgenommene Abwärme wird nicht einfach abgegeben, sondern soll genutzt werden, um Gebäude auf dem Forschungscampus zu beheizen.

Ein Stromverbrauch wie eine Kleinstadt

Trotz aller Sparsamkeit bleibt eine solche Maschine ein großer Verbraucher. JUPITER benötigt im Betrieb eine elektrische Leistung von rund achtzehn Megawatt, was in etwa dem Bedarf einer kleinen Stadt entspricht. Dass die Anlage diese Energie besonders effizient in Rechenleistung umsetzt, ist deshalb kein technisches Detail, sondern eine wirtschaftliche und ökologische Kernfrage.

Ein halbe Milliarde Euro

Der Aufbau und Betrieb von JUPITER ist mit rund einer halben Milliarde Euro veranschlagt. Etwa zweihundertdreiundsiebzig Millionen Euro entfielen dabei auf die Hardware, weitere rund zweihundertsiebenundzwanzig Millionen sind für den laufenden Betrieb vorgesehen. Getragen werden die Kosten gemeinsam von der europäischen Ebene und von Deutschland als Gastgeberland der Anlage.

Was der Rechner leisten soll

Ein Supercomputer ist kein Selbstzweck, sondern ein Werkzeug für die Wissenschaft. Nach Angaben des Forschungszentrums sind bereits weit über einhundert nationale und internationale Projekte für Rechenzeit auf JUPITER bewilligt worden. Sie reichen von der Materialforschung über die Medizin bis hin zu komplexen Simulationen, die auf kleineren Rechnern schlicht nicht in vertretbarer Zeit möglich wären.

Das Klima im Kilometermaßstab

Ein prominentes Anwendungsfeld ist die Klimaforschung. Mit der Rechenleistung von JUPITER lassen sich Modelle rechnen, die das Erdsystem in einer Auflösung von etwa einem Kilometer abbilden. Solch feine Gitter erlauben es, einzelne Wolken oder lokale Wetterphänomene realistischer darzustellen, als es bisherige, gröbere Klimamodelle konnten, und machen Vorhersagen belastbarer.

Ein Quantencomputer im Rechner

Im Frühjahr 2026 gelang mit JUPITER zudem ein Rekord aus einem ganz anderen Bereich: Forschende des Jülich Supercomputing Centre simulierten gemeinsam mit Nvidia erstmals einen universellen Quantencomputer mit fünfzig sogenannten Qubits vollständig. Solche Simulationen helfen dabei, künftige Quantenrechner zu verstehen und zu erproben, lange bevor die entsprechende Hardware ausgereift ist.

Karten des Gehirns

Auch die Hirnforschung profitiert von der Maschine. Mithilfe von KI-Verfahren werden auf JUPITER extrem detaillierte Karten der Mikroarchitektur des menschlichen Gehirns berechnet, bis hinunter zur Ebene einzelner Zellen. Solche Karten sind gewaltige Datenmengen, deren Auswertung ohne die schiere Rechenkraft eines Höchstleistungsrechners kaum zu bewältigen wäre.

Europas Anspruch auf Rechenhoheit

Hinter dem Projekt steht mehr als wissenschaftlicher Ehrgeiz. Mit eigenen Höchstleistungsrechnern will Europa unabhängiger davon werden, Spitzenrechenzeit auf Anlagen in den Vereinigten Staaten oder Asien einkaufen zu müssen. Gerade in Zeiten, in denen KI und Simulation zu strategischen Ressourcen werden, gilt eigene Rechenkapazität als Frage der technologischen Souveränität.

Ein Werkzeug, kein Denkmal

So beeindruckend die Zahlen sind, JUPITER ist am Ende ein Arbeitsgerät. Sein Wert bemisst sich nicht an Rekordlisten, sondern daran, welche Fragen Forschende mit ihm beantworten können, die zuvor unbeantwortbar waren. Von Jülich aus soll die Maschine in den kommenden Jahren zeigen, was europäisches Höchstleistungsrechnen für Wissenschaft und Gesellschaft konkret leisten kann.