Computer "Folding@home" kann Stromverbrauch erhöhen

Beim weltweiten Projekt Folding@home kann man als Privatperson ungenutzte Rechenleistung seines Heim-PCs für die Erforschung verschiedener Krankheiten, unter anderem Covid-19, zur Verfügung stellen. MDR-AKTUELL-User Thomas Franke aus Radebeul macht mit und fragt sich nun, wie sinnvoll die Beteiligung an diesem Projekt ist und wie groß der Nutzen des Programms im Verhältnis zum erhöhten Energieverbrauch aus Sicht des Umweltschutzes ist.

Bunte Frabverlüfe auf schwarzen Hintergrund sollen die digitale Spielwelt darstellen
Macht Folding@Home Sinn? Bildrechte: dpa

Das Projekt Folding@home gibt es schon seit fast 20 Jahren. Folding@home – also "zu Hause falten" – hilft, die sogenannte Proteinfaltung zu erforschen. Proteine sind Eiweiße, die quasi unsere gesamte Lebensgrundlage ausmachen.

Professor Thomas Kiefhaber vom Proteinforschungszentrum der Uni Halle, erklärt, dass Proteine vielfältige Funktionen in unserem Körper haben. Unsere Haare, unsere Haut, unsere Muskeln seien aus Proteinen aufgebaut, auch unser Immunsystem, in dem Proteine die wichtigste Rolle spielen würden.

Man kann eigentlich sagen, alle Prozesse, die in Zellen und im Körper ablaufen, basieren auf der Funktion von Proteinen.

Thomas Kiefhaber Universität Halle

Folding@home als entscheidender Prozess

Proteine können aus mehreren Tausend Aminosäuren bestehen. Die Proteinfaltung ist der entscheidende Moment, in dem die vielen Moleküle in die nötige Form zusammengefügt werden.

Hier setzt das Projekt Folding@home an. Die Proteinfaltung ist ein extrem komplexer Prozess, den nur die leistungsfähigsten und schnellsten Superrechner simulieren können. Statt eines solchen Superrechners bündelt Folding@home die Rechenkraft Tausender Privatrechner.

Mark Mantel, Redakteur beim Computermagazin c’t, sagt, es gehe darum, damit komplexe Aufgaben zu berechnen und zu lösen.

Wofür ein einzelner PC Tage, Wochen oder vielleicht sogar Monate brauchen würde, funktioniert deutlich schneller, wenn viele PCs daran rechnen.

Mark Mantel c't-Redakteur

Folding@home schafft nach eigenen Angaben 1,2 Trillionen Operationen pro Sekunde, eine 12 mit 17 Nullen. Auch wenn der Vergleich mit Superrechnern nicht ganz eins zu eins funktioniere, sagt Computerspezialist Mantel, sei das Projekt dennoch auf dem Niveau der schnellsten Supercomputer der Welt.

Falsche Faltung mit Konsequenzen

Scan zweier Gehirne. Das linke Hirn ist gesund. Auf dem rechten Hirn ist die Ablagerung von Amyloid-Beta-Protein sichtbar gemacht worden.
Zwei Gehirne im Vergleich. Bildrechte: K. Gerwert, A. Nabers/RUB

Die Proteinfaltung zu verstehen, ist für die Wissenschaft extrem wichtig. Minimale Abweichungen bei der Faltung eines Proteins können zu schweren Krankheiten führen. Proteinforscher Kiefhaber erklärt, dass viele Krankheiten auf Proteinfalschfaltung beruhen.

Als Beispiele nannte der Wissenschaftler zum Beispiel Alzheimer, die Huntington-Krankheit und Prionen-Krankheiten (fortschreitende degenerative Krankheiten des Gehirns wie die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit oder BSE).

Wenn man die Faltung eines Proteins versteht, kann man auch die Falschfaltung verstehen und Ansätze bekommen, wie man eingreifen und Wirkstoffe finden kann, um solche Faltungskrankheiten zu bekämpfen.

Thomas Kiefhaber Universität Halle

Folding@home hat beispielsweise geholfen, neue Ansätze gegen resistente Keime und zur Bekämpfung des Ebola-Virus zu finden. Das aktuelle Projekt zu Covid-19 erforscht die Oberflächenstruktur des Coronavirus, mit der es in Zellen eindringt.

Das Rauschen im Hintergrund

Wer teilnehmen möchte, lädt einfach das Programm – den sogenannten Client – auf seinen Rechner. Folding@home läuft dann im Hintergrund als zusätzliche Rechenleistung. Computerspezialist Mantel sagt dazu, dass sich dabei der PC abhängig von verbauten Kühlern und Lüftern bemerkbar machen könne, indem er lauter werde. In Spielen könne die Bildrate gegebenenfalls sinken.

Netzwerkkabel stecken in einem Router.
Aktuelle Technik senkt den Stromverbrauch Bildrechte: dpa

Der zusätzliche Stromverbrauch hängt dabei vom Rechner ab und von der Art, wie man Folding@home einsetzt, so Mantel. Ein 150-Watt-Gaming-Notebook käme bei 24-Stunden-Betrieb auf über 30 Euro mehr pro Monat. Wenn man Folding@home laufen lässt, während man sowieso am Rechner sitzt, sind die Zusatzkosten und auch die vom Stromverbrauch verursachte Umweltbelastung allerdings viel geringer.

Proteinforscher Kiefhaber sieht den wissenschaftlichen Nutzen größer als die Umweltbelastung. Computerspezialist Mantel empfiehlt, um den Stromverbrauch durch das Programm niedrigzuhalten, einen möglichst aktuellen Rechner und speziell eine möglichst effiziente Grafikkarte zu nutzen.

Dieses Thema im Programm: MDR AKTUELL RADIO | 13. Juli 2020 | 05:15 Uhr

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