DLR als Partner für neues Cloud-Plattformkonzept GAIA-X der Bundesregierung
29. Oktober 2019 | Digitalgipfel 2019
DLR als Partner für neues Cloud-Plattformkonzept GAIA-X der Bundesregierung
Global Urban Footprint – Europa
Das Team „Smart Cities und Raumentwicklung“ der Abteilung „Dynamik der Landoberfläche“ am Deutschen Fernerkundungsdatenzentrum (DFD) liefert mit Hilfe der Erdbeobachtung gezielt Daten, Informationen zur Unterstützung einer nachhaltigen Siedlungsentwicklung und Bewertung von Umwelt- und Standortbedingungen. Die entsprechenden Systemlösungen zielen auf eine automatisierte Informationsgewinnung aus umfangreichen und heterogenen Datenbeständen ab (Big Earth Data). Dazu kommen Verfahren der Künstlichen Intelligenz (Maschinelles Lernen) und des verteilten Rechnens in Computer-Clustern zum Einsatz (High Performance Processing and Data Analytics).
World Settlement Footprint Evolution (WSF-Evo) – Siedlungswachstum von 1985-2015 in Shanghai
Gegenwärtig wachsen die Städte insbesondere in Asien und Afrika in atemberaubendem Tempo. Innerhalb weniger Jahre wuchsen sie zu Megacitys. Wie können die Chancen der Urbanisierung sinnvoll genutzt werden? Wie lassen sich die negativen Begleiterscheinungen des schnellen Wachstums mildern oder gar vermeiden? Das sind zentrale gesellschaftliche Fragen der kommenden Jahrzehnte. Denn die Zukunft ist urban.
• GAIA-X hilft DLR-Forschern bei der sicheren Vernetzung mit anderen Cloud-Teilnehmern. • Forschung mit großen Datenmengen wird in Deutschland und Europa unabhängiger. • Schwerpunkte: Digitalisierung, Erdbeobachtung, Big Data, Smart Cities
Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) beteiligt sich als eine der ersten Forschungseinrichtungen an der Entwicklung eines Konzepts für eine neue europäische Cloud-Infrastruktur GAIA-X. Das gab die Bundesregierung am 29. Oktober 2019 auf dem diesjährigen Digitalgipfel in Dortmund bekannt. Das DLR stellt für einen solchen sogenannten "Hyperscaler" einen Anwendungsfall aus der Erdbeobachtung. Die DLR-Forschenden aus diesem Bereich zeigen auf, wie zukünftig Datenbestände, Algorithmen und Forschungsergebnisse gemeinsam mit anderen Cloud-Teilnehmern aus Industrie, Wissenschaft und Verwaltung effizienter und sicher ausgetauscht werden können. Entscheidend dabei ist die hohe Rechenleistung, mit der große Mengen Satellitendaten für Urbanisierungsforschung und Stadtentwicklung verarbeitet werden. Im DLR-Projekt Space4Cities handelt es sich um ein Volumen in Höhe von rund 16 Petabyte, was einer Speicherkapazität von 22 Millionen CDs oder 2 Millionen Film-DVDs entspricht.
Deutsche Forschungseinrichtungen sind für die Analyse und Verarbeitung der immensen Datenmengen bisher regelmäßig auf die Rechenleistung US-amerikanischer, kommerzieller Cloud-Anbieter angewiesen. Diese Abhängigkeit birgt Risiken. Sollten die Anbieter ihre Dienste einstellen, verliert die Forschung leistungsstarke Datenzugänge und spezifische Werkzeuge zur effizienten Verarbeitung von Forschungsdaten. Zudem können Forschungseinrichtungen in dieser Konstellation ihr geistiges Eigentum kaum schützen: Ihre Algorithmen und Daten zur Analyse liegen auf den Servern der Cloud-Anbieter.
Über GAIA-X sollen langfristig Alternativen für Big Data Analytics in Europa aufgebaut werden – und damit auch zum langfristigen Schutz geistigen Eigentums. "Mit dem ausgewählten Anwendungsbeispiel aus der Forschung unterstützen wir die Entwicklung einer Cloud-Infrastruktur auf der Grundlage deutscher und europäischer Sicherheitsstandards und knüpfen gleichzeitig an unsere eigene Strategie zu High Performance Data Analytics an. Im Austausch mit Partnern aus Industrie, Wissenschaft und Verwaltung können wir Erkenntnisse aus der Forschung und Anwendung bereits in der Startphase von GAIA-X nutzbringend einbringen", erklärt Klaus Hamacher, stellvertretender Vorstandsvorsitzender des DLR.
Mit Big Data aus dem All die zukunftsfähige Stadt gestalten
Bis zum Jahr 2030 werden 70 Prozent der Weltbevölkerung in Städten leben. Die satellitengestützte Erdbeobachtung liefert im Projekt Space4Cities eine wichtige Informationsgrundlage für neue Lösungen zur nachhaltigen Stadt- und Raumentwicklung. Um konkrete und effektive Lösungen für Stadtentwickler und Entscheidungsträger anbieten zu können, ist es oftmals notwendig, die Satelliteninformationen mit Daten der öffentlichen Verwaltung zu kombinieren und auszuwerten. Genau hier kann GAIA-X eine wichtige europäische Alternative zu anderen Cloud-Anbietern werden, um technische und regulatorische Hürden bei der Datenspeicherung in einer gemeinsamen Schnittstelle zu überwinden.
"GAIA-X bietet uns künftig die Möglichkeit, unabhängiger von der Rechenkapazität US-amerikanischer Web-Service-Plattformen zu arbeiten", sagt Projektleiter Dr. Thomas Esch vom Deutschen Fernerkundungsdatenzentrum (DFD) des DLR. "Die Plattform wäre ein wichtiger Meilenstein, Cloud-Teilnehmer innerhalb eines gemeinsamen Ökosystems, zum Beispiel der Forschung zu urbanen Räumen, zu vernetzen und die synergistische Auswertung von Datenbeständen aus Erdbeobachtung und öffentlicher Verwaltung nach europäischen Zugriffsstandards zu ermöglichen. Dadurch können wir in Europa letztlich auch neue Geschäftsmodelle in der Sharing Economy oder im öffentlichen Personen-Nahverkehr etablieren."
Das DLR arbeitet im Bereich der Erdbeobachtung an zahlreichen anwendungsnahen Themenfeldern. Satellitendaten liefern wichtige Informationen für Analyse und Forschung zum globalen Wandel, zur Urbanisierung oder für den Katastrophenschutz.
