[:de]Durch Cloud-Technologie wird der Betrieb von Bioreaktoren effizienter[:en]Cloud technology makes the operation of bioreactors more efficient[:]

[:de]Bioreaktoren sind Systeme, in denen Zellen, Mikroorganismen oder sehr kleine Pflanzen kultiviert werden. Ziel ist es, Zellen oder Stoffwechselprodukte zu gewinnen, welche die pharmazeutische und chemische Industrie zum Beispiel für Medikamente benötigt. Für die erfolgreiche Kultivierung ist es wichtig, dass Werte wie Sauerstoffgehalt, Temperatur und pH-Wert genau eingehalten werden. Aufwendige Simulationen sind für die genaue Planung der Kultivierung notwendig. Für kleine und mittelständische Ingenieurbüros ist es nicht leicht, diese Berechnungen wegen immenser Investitionskosten in die benötigte Hardware selbst durchzuführen.

Eine Lösung bietet das EU-Projekt CloudFlow. 47 Partnerinstitutionen aus 13 europäischen Ländern arbeiten hier zusammen. Die Idee ist, mittels Cloud-Computing kleinen und mittleren Unternehmen die Möglichkeit zu eröffnen, Simulationssoftware über das Internet auf der CloudFlow-Plattform zu nutzen. Die zur Verfügung stehenden Server stellen dabei sehr hohe Rechenleistungen zur Lösung komplexer Aufgaben bereit (High Performance Computing; HPC). „In der Praxis müssen vor allem kleinere Unternehmen auf viele der Möglichkeiten heute verfügbarer Ingenieursoftware verzichten“, erklärt Professor André Stork vom Fraunhofer IGD, Koordinator von CloudFlow. „Kleine Ingenieurbüros haben an manchen Speziallösungen überhaupt nur ein paar Mal im Jahr Bedarf und geben Aufträge deshalb entweder an Spezialisten weiter oder nehmen sie gar nicht an.“ Die mit CloudFlow zur Verfügung gestellte Spezialsoftware muss nicht mehr auf lokalen Rechnern installiert und lizenziert werden, sondern wird für die benötigte Zeit online genutzt. Geschäftsmodelle wie Pay-per-Use sind so möglich. Der Nutzer bezahlt für die Rechenleistung und die Zeit, in der er die Software online verwendet.

Einen Anwendungstest von CloudFlow hat die im österreichischen Graz beheimatete Firma SES-Tec OG durchgeführt. SES-Tec ist auf Hightech-Simulationen spezialisiert. Für die Berechnung von Experimenten in Bioreaktoren verwendet die Firma die CFD-(Computational Fluid Dynamics)-Simulationssoftware der AVL List GmbH. Die Software AVL FIRE™ wurde im Rahmen des Projekts für eine Nutzung in der Cloud weiterentwickelt. Über die CloudFlow-Plattform setzt SES-Tec AVL FIRE™ kosteneffizient ein und nutzt gleichzeitig die Vorteile der leistungsfähigen Rechnerinfrastruktur. So werden in diesem Test parallel 25 unterschiedliche Szenarien durchgerechnet und ausgewertet, was ein wesentlicher Geschwindigkeitsgewinn ist und die Kosten erheblich reduziert.[:en]Bioreactors are systems in which cells, microorganisms or very small plants are cultivated. The aim is to obtain cells or metabolic products which the pharmaceutical and chemical industry needs, for example, for medicaments. For successful cultivation, it is important that values ​​such as oxygen content, temperature and pH are strictly adhered. Therefore complex simulations are necessary for the exact planning of the cultivation. For small and medium-sized engineers, it is not easy to carry out these calculations themselves due to immense investment costs in the required hardware.

One solution is the EU project CloudFlow. 47 partner institutions from 13 European countries work here together. The idea is to use cloud computing to enable small and medium-sized enterprises to use simulation software over the Internet on the CloudFlow platform. The available servers provide very high computing powers for the solution of complex tasks (High Performance Computing; HPC). „In practice, smaller companies in particular have to forego many of the possibilities of today’s engineering software,“ explains Professor André Stork of Fraunhofer IGD, Coordinator of CloudFlow. The special software provided with CloudFlow no longer needs to be installed and licensed on local computers as it is used online for the required time. Business models such as pay-per-use are thus possible. The user pays for the computing power and the time when he uses the software online.

An application test by CloudFlow was carried out by the company SES-Tec OG, based in Graz, Austria. SES-Tec specializes in high-tech simulations. The company uses CFD (Computational Fluid Dynamics) simulation software from AVL List GmbH to calculate experiments in bioreactors. The software AVL FIRE ™ was further developed as part of the project for use in the cloud. Through the CloudFlow platform, SES-Tec AVL FIRE ™ is cost-effective and at the same time leverages the advantages of powerful computer infrastructure. In this test, 25 different scenarios are analyzed and evaluated in parallel, which is a significant gain in speed and considerably reduces costs.[:]