Eine Forschungsgruppe der TU erhält als eine von wenigen deutschlandweit Zugang zu JUPITER, der gerade am Forschungszentrum Jülich in Betrieb genommen wird. Das Team unter der Leitung von Dr.-Ing. Hendrik Nicolai und Professor Christian Hasse am Fachgebiet Simulation reaktiver Strömungen (STFS) wurde mit seinem Projekt „HyCoMES“ („Data-Driven Hydrogen Combustion Modeling using Exascale Simulations“) im Rahmen des GCS Exascale Pioneer Calls ausgewählt. Im Mittelpunkt des Projekts steht die Nutzung von Wasserstoff in zukünftigen Gaskraftwerken und Flugzeugantrieben.

Mit den durch JUPITER erstmals in Europa verfügbaren Rechenkapazitäten im sogenannten Exascale-Bereich können nun direkte numerische Simulationen durchgeführt werden, die die hochkomplexe Dynamik von turbulenten Wasserstoffflammen unter realistischen Gasturbinenbedingungen räumlich und zeitlich vollständig auflösen. Exa steht für 10¹⁸, also für eine Eins mit 18 Nullen, was einer Trillion entspricht. So viele Gleitkommaoperationen wie Addition oder Subtraktion werden pro Sekunde durchgeführt.

Im Projekt entstehen weltweit einzigartige Datensätze mit bisher unerreichter zeitlicher und räumlicher Auflösung, die Einblicke in sicherheitskritische Phänomene wie Flammenrückschlag ermöglichen. Diese hochdimensionalen Simulationsdaten eröffnen neue Wege für die datengetriebene Modellierung: Mit Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) lassen sich daraus reduzierte, generalisierbare – sogenannte surrogate models – entwickeln. Diese Modelle können gezielt in der Erforschung und Optimierung zukünftiger Wasserstoffgasturbinen eingesetzt werden. Die KI verbindet dabei Supercomputing mit technischer Anwendung – ein strategisches Ziel, das beispielsweise in der neuen JUPITER AI Factory (JAIF) mit der Industrie verfolgt werden soll. Grundlage dafür sind umfassende, qualitativ hochwertige Trainingsdaten, die durch die Simulationen auf dem Exascale-Rechner erstmals in diesem Umfang bereitgestellt werden.