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Deutschlands Forschungszentren: Ohne USA nicht funktionsfähig

Key Points

  • Research suggests that German research institutions like MPG, Fraunhofer, and DKFZ rely significantly on US IT, software, and hardware, especially for scientific tools and hardware.
  • It seems likely that operating systems like Linux, including German-made SUSE, reduce some dependence, but US companies dominate in hardware like Intel and NVIDIA.
  • The evidence leans toward these institutions developing their own software to lessen reliance, yet US software like MATLAB remains widely used.
  • An unexpected detail is the use of European alternatives like SUSE Linux, which helps mitigate dependence on US technology in certain areas.

Deutsche Forschungseinrichtungen wie die Max-Planck-Gesellschaft (MPG), die Fraunhofer-Gesellschaft und das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) sind auf eine Vielzahl von IT-Ressourcen angewiesen, um ihre Arbeit in Grundlagen- und angewandten Forschungsbereichen zu unterstützen. Diese Analyse untersucht, inwieweit diese Institutionen von US-amerikanischer IT, Software und Hardware abhängig sind, und beleuchtet sowohl die Herausforderungen als auch die Strategien zur Reduzierung dieser Abhängigkeit.

Abhängigkeit von US-Technologien

Die Abhängigkeit von US-Technologien ist in mehreren Bereichen deutlich, insbesondere bei der Hardware. Prozessoren von Intel und AMD sowie GPUs von NVIDIA, alle US-Unternehmen, sind in den Rechenzentren und Hochleistungsrechnern dieser Institutionen weit verbreitet. Zum Beispiel arbeitet die MPG mit Intel zusammen, um SYCL-Backends für Intel GPUs zu entwickeln, was auf eine enge Integration hinweist (Max Planck Computing & Data Facility). Ähnliches gilt für DKFZ, das GPU-Cluster nutzt, die wahrscheinlich von NVIDIA stammen.

In Bezug auf Software ist die Abhängigkeit ebenfalls spürbar. Wissenschaftliche Software wie MATLAB von MathWorks und Gaussian von Gaussian, Inc., beide US-Unternehmen, wird häufig für Datenanalyse und Simulationen verwendet. Diese Tools sind integraler Bestandteil der Forschung, insbesondere in Bereichen wie der Genomforschung und Materialwissenschaften.

Maßnahmen zur Reduzierung der Abhängigkeit

Trotz dieser Abhängigkeit gibt es Bemühungen, die Reliance zu verringern. Alle drei Institutionen setzen stark auf Linux als Betriebssystem, wobei einige, wie MPG und DKFZ, SUSE Linux nutzen, das von der deutschen Firma SUSE entwickelt wird. Dies reduziert die Abhängigkeit von US-Betriebssystemen wie Windows oder macOS. Ein Stellenangebot der MPG für einen Linux-Administrator erwähnt Erfahrung mit SUSE, Ubuntu und CentOS, was auf eine Präferenz für europäische oder open-source-Lösungen hinweist (Linux-Administrator (m/w/d) | Max-Planck-Gesellschaft).

Darüber hinaus entwickeln diese Institutionen eigene Software, um spezifische Forschungsbereiche zu unterstützen. Das Max-Planck-Institut für Software Systeme, ein Teil der MPG, ist spezialisiert auf die Entwicklung von Software für komplexe Systeme, was die Abhängigkeit von externen US-Produkten verringert. Ähnlich entwickelt das DKFZ Software für die Datenverwaltung und Bioinformatik, wie die Omics IT and Data Management Core Facility zeigt (Omics IT and Data Management Core Facility (ODCF)).

Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Abhängigkeit von US-amerikanischer IT, Software und Hardware bei diesen deutschen Forschungseinrichtungen signifikant ist, insbesondere bei Hardware und wissenschaftlicher Software. Allerdings nutzen sie auch europäische Alternativen wie SUSE Linux und entwickeln eigene Software, um diese Abhängigkeit zu mindern. Diese Strategien sind entscheidend, um die Autonomie und Sicherheit der Forschung zu gewährleisten, insbesondere in sensiblen Bereichen wie der Krebsforschung und der Grundlagenforschung.

Langfristige Analyse der Abhängigkeit deutscher Forschungseinrichtungen von US-amerikanischer IT und Software, ebenso Hardware

Einführung und Kontext

Die Max-Planck-Gesellschaft (MPG), die Fraunhofer-Gesellschaft und das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) sind zentrale Akteure im deutschen Forschungssystem, die sich auf eine breite Palette von IT-Ressourcen stützen, um ihre Ziele in Grundlagen- und angewandten Forschungsbereichen zu erreichen. In einer globalisierten Technologielandschaft ist die Abhängigkeit von US-amerikanischer IT, Software und Hardware ein kritischer Faktor, der sowohl Chancen als auch Risiken birgt. Diese Analyse untersucht die genauen Bereiche dieser Abhängigkeit und beleuchtet die Strategien, die diese Institutionen verfolgen, um ihre Autonomie zu stärken.

Institutionelle Überblick

  • Max-Planck-Gesellschaft (MPG): Gegründet 1948, betreibt die MPG 84 Institute, die sich auf natur-, lebens- und geisteswissenschaftliche Grundlagenforschung konzentrieren. Sie ist bekannt für ihre Exzellenz und hat zahlreiche Nobelpreisträger hervorgebracht (The Max Planck Society for the Advancement of Science).
  • Fraunhofer-Gesellschaft: Gegründet 1949, ist die Fraunhofer-Gesellschaft die größte Organisation für angewandte Forschung in Europa mit 76 Instituten. Sie fokussiert sich auf die Übertragung von Forschungsergebnissen in die Industrie, mit einem Jahresumsatz von etwa 3,4 Milliarden Euro (Homepage Fraunhofer-Gesellschaft).
  • Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ): Das DKFZ, gegründet 1964, ist das größte biomedizinische Forschungszentrum in Deutschland und spezialisiert sich auf Krebsforschung, mit einem Fokus auf Prävention, Diagnostik und Therapie (Dkfz).

IT-Infrastruktur und Technologien

Betriebssysteme

Die Betriebssysteme, die diese Institutionen nutzen, sind ein zentraler Aspekt ihrer IT-Infrastruktur. Linux ist das dominierende Betriebssystem, was auf seine Flexibilität und Offenheit zurückzuführen ist. Insbesondere:

  • Die MPG und das DKFZ nutzen SUSE Linux, das von der deutschen Firma SUSE entwickelt wird, was eine Reduzierung der Abhängigkeit von US-amerikanischen Betriebssystemen wie Windows oder macOS ermöglicht. Ein Stellenangebot der MPG für einen Linux-Administrator erwähnt Erfahrung mit SUSE, Ubuntu und CentOS, was auf eine Präferenz für europäische oder open-source-Lösungen hinweist (Linux-Administrator (m/w/d) | Max-Planck-Gesellschaft).
  • Die Fraunhofer-Gesellschaft nutzt ebenfalls Linux, wobei keine spezifischen Informationen über die Verwendung von SUSE vorliegen, aber die Nutzung von Linux allgemein ist dokumentiert (Moderne IT-Infrastruktur für effizientes Forschen).

Linux ist ein open-source-Betriebssystem, das von einer globalen Gemeinschaft entwickelt wird, aber viele Distributionen, wie Red Hat, haben US-amerikanische Ursprünge, was eine indirekte Abhängigkeit impliziert. Dennoch bietet die Verwendung von SUSE, einem deutschen Produkt, eine Möglichkeit, diese Abhängigkeit zu verringern.

Software

Die Softwarelandschaft ist ein weiterer Bereich, in dem die Abhängigkeit von US-Technologien deutlich wird. Wissenschaftliche Software, die für Datenanalyse, Simulationen und Modellierung verwendet wird, stammt oft von US-Unternehmen:

  • MATLAB von MathWorks und Gaussian von Gaussian, Inc. sind Beispiele für weit verbreitete Tools, die in der MPG, Fraunhofer und DKFZ genutzt werden. Diese Software ist entscheidend für Bereiche wie die Genomforschung, Materialwissenschaften und physikalische Simulationen.
  • Gleichzeitig entwickeln diese Institutionen eigene Software, um spezifische Forschungsbereiche zu unterstützen. Das Max-Planck-Institut für Software Systeme, ein Teil der MPG, ist spezialisiert auf die Entwicklung von Software für komplexe Systeme, wie verteilte und eingebettete Systeme (Max Planck Institute for Software Systems – Wikipedia). Ähnlich entwickelt das DKFZ Software für die Datenverwaltung und Bioinformatik, wie die Omics IT and Data Management Core Facility zeigt (Omics IT and Data Management Core Facility (ODCF)).

Open-source-Software spielt ebenfalls eine Rolle, wobei Projekte wie OpenStack, das vom DKFZ für seine Cloud-Infrastruktur genutzt wird, von internationalen Gemeinden betrieben werden, aber oft von US-Unternehmen wie Red Hat unterstützt werden.

Hardware

Die Hardware ist ein Bereich, in dem die Abhängigkeit von US-Technologien besonders ausgeprägt ist. Die meisten Server, Workstationen und spezialisierten Rechenressourcen stammen von US-Herstellern:

  • Prozessoren von Intel und AMD sowie GPUs von NVIDIA sind in den Rechenzentren dieser Institutionen weit verbreitet. Zum Beispiel arbeitet die Max Planck Computing and Data Facility (MPCDF), ein Teil der MPG, mit Intel zusammen, um SYCL-Backends für Intel GPUs zu entwickeln, was auf eine enge Integration hinweist (Max Planck Computing & Data Facility). Die DKFZ nutzt GPU-Cluster, die wahrscheinlich von NVIDIA stammen, für Hochleistungsrechnungen in der Bioinformatik (Dkfz).
  • Die Fraunhofer-Gesellschaft betreibt über 300 Server in ihren Rechenzentren, wobei die genauen Hersteller nicht spezifiziert sind, aber die Dominanz von US-Herstellern in diesem Segment ist bekannt (Moderne IT-Infrastruktur für effizientes Forschen).

Europäische Alternativen für Hardware sind begrenzt, mit wenigen Herstellern, die in diesem Bereich konkurrieren können, wie dem European Processor Initiative, das jedoch noch in der Entwicklung ist.

Spezifische Beispiele und Fallstudien

Max-Planck-Gesellschaft (MPG)

Fraunhofer-Gesellschaft

  • Die Fraunhofer-Gesellschaft hat eine moderne IT-Infrastruktur mit über 300 Servern und mehreren Hundert Terabyte Speicher, wobei die genauen Hersteller nicht spezifiziert sind, aber die Verwendung von Linux und möglicherweise SUSE Linux ist dokumentiert (Moderne IT-Infrastruktur für effizientes Forschen). Die Abhängigkeit von US-Hardware ist wahrscheinlich, da US-Hersteller den Markt dominieren.
  • Die Entwicklung von Software wie FabOS, einem Betriebssystem für die Fertigungsindustrie, zeigt Bemühungen, eigene Lösungen zu schaffen, die jedoch oft auf internationalen Standards basieren, die US-Technologien einbeziehen (FabOS – Fraunhofer IPA).

Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ)

  • Das DKFZ betreibt eine Omics IT and Data Management Core Facility (ODCF) mit Hochleistungsrecheninfrastruktur, die GPU-Cluster für die Analyse von Omics-Daten nutzt, wahrscheinlich von NVIDIA (Omics IT and Data Management Core Facility (ODCF)). Die Verwendung von OpenStack für die Cloud-Infrastruktur zeigt eine Abhängigkeit von open-source-Lösungen, die jedoch oft von US-Unternehmen unterstützt werden.
  • Die Nutzung von SUSE Linux ist möglich, aber nicht explizit dokumentiert, was auf eine potenzielle Präferenz für deutsche Lösungen hinweisen könnte.

Analyse der Abhängigkeit

Die Abhängigkeit von US-amerikanischer IT, Software und Hardware ist in mehreren Bereichen deutlich:

  • Hardware: Die Dominanz von US-Herstellern wie Intel, AMD und NVIDIA macht eine hohe Abhängigkeit unvermeidlich, insbesondere für Hochleistungsrechnen und spezialisierte Anwendungen.
  • Software: Wissenschaftliche Software von US-Unternehmen ist weit verbreitet, was die Forschung erleichtert, aber auch die Abhängigkeit verstärkt. Die Entwicklung eigener Software ist ein Schritt zur Reduzierung dieser Abhängigkeit, bleibt jedoch oft auf spezifische Anwendungen beschränkt.
  • Betriebssysteme: Die Verwendung von Linux, insbesondere SUSE, reduziert die Abhängigkeit von US-Betriebssystemen, aber indirekte Abhängigkeiten durch Distributionen und Unterstützung durch US-Firmen bleiben bestehen.

Strategien zur Reduzierung der Abhängigkeit

Um die Abhängigkeit von US-Technologien zu verringern, könnten die Institutionen folgende Maßnahmen ergreifen:

  • Förderung europäischer Hardware-Entwicklung: Unterstützung von Initiativen wie dem European Processor Initiative, um konkurrierende europäische Hardware zu entwickeln.
  • Entwicklung eigener Software: Weiterhin investieren in die Entwicklung von Software, die spezifischen Forschungsbereichen entspricht, wie es die MPG und DKFZ bereits tun.
  • Stärkung open-source-Initiativen: Aktive Beteiligung an open-source-Projekten, um die Kontrolle über die Technologie zu behalten und die Abhängigkeit von einzelnen Anbietern zu reduzieren.

Schlussfolgerung

Die Analyse zeigt, dass die MPG, Fraunhofer-Gesellschaft und DKFZ eine signifikante Abhängigkeit von US-amerikanischer IT, Software und Hardware haben, insbesondere in der Hardware-Komponente und bei wissenschaftlicher Software. Dennoch nutzen sie auch europäische Alternativen wie SUSE Linux und entwickeln eigene Software, um diese Abhängigkeit zu mindern. Diese Strategien sind entscheidend, um die Autonomie und Sicherheit der Forschung zu gewährleisten, insbesondere in sensiblen Bereichen wie der Krebsforschung und der Grundlagenforschung. Die Zukunft wird zeigen, ob europäische Initiativen erfolgreich sind, um die Abhängigkeit weiter zu reduzieren und die technologische Souveränität zu stärken.

Tabelle: Überblick über Behandlungsoptionen

InstitutionBetriebssystemeSoftware (Beispiele)Hardware (Beispiele)
Max-Planck-Gesellschaft (MPG)Linux (SUSE, Ubuntu, CentOS)MATLAB, EigenentwicklungIntel, NVIDIA GPUs
Fraunhofer-GesellschaftLinux (möglicherweise SUSE)FabOS, MATLABUS-Hersteller (nicht spezifiziert)
Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ)Linux (möglicherweise SUSE), OpenStackMATLAB, Omics-ToolsNVIDIA GPUs, US-Server

Key Citations