Domspatzen-Power für ein Medikament gegen Covid-19

Hochleistungscomputer der Domspatzen helfen bei der Entwicklung eines Impfstoffs oder Medikaments bei Corona.

Die Regensburger Domspatzen bieten neben einer musikalischen Ausbildung auf Top-Niveau auch ein ideales Umfeld für Jungforscher. Damit der Chor so schnell wie möglich wieder vor vielen Zuhörern auftreten kann, stellen die Domspatzen ihre moderne digitale Infrastruktur zur Verfügung. Mit der Rechnerleistung von 78 Computern und zwei Hochleistungsrechnern werden derzeit Proteine virtuell gefaltet; ein Beitrag zur Forschung für einen Impfstoff gegen Covid-19.

„Da unser Computerraum seit längerer Zeit eh nicht benutzt werden kann, stellten wir unsere gesamte Rechenleistung dem Projekt ‚Folding@home‘ zur Verfügung“, erklärt Jonathan Treffler, Schüler der 11. Klasse und Systemadministrator am Gymnasium der Domspatzen. Zusammen mit Paul Kutzer hatte er die Idee, sich damit an der Forschung für einen Impfstoff gegen Corona zu beteiligen. Folding@home ist ein Projekt, das es sich zur Aufgabe gemacht hat, Heilmittel für Krankheiten zu finden, mithilfe von Computersimulationen von Proteinen. Die Stanford Universität startete das Projekt im Jahr 2000. „Man kann dort auswählen, welche Forschungsprojekte man konkret unterstützen möchte“, sagt Jonathan. Schnell war klar, dass die Domspatzen in diesen Zeiten den Kampf gegen Corona unterstützen. „Wir mussten aufgrund der notwendigen Beschränkungen unseren Chorbetrieb komplett runterfahren“, sagt Domkapellmeister Christian Heiß. Seit wenigen Tagen dürften Chöre zwar wieder gruppenweise anfangen zu proben. An ein mehrstimmiges Singen im Chor ist bei den Domspatzen aber noch lange nicht zu denken, so der Domkapellmeister. Eine Durchmischung von verschiedenen Sängern soll entsprechend der Auflagen nämlich vermieden werden.

Jonathan Treffler ist mit ganzem Engagement dabei, kontrolliert jeden Tag die Server, überprüft die einzelnen Geräte. Am Wochenende macht er das sogar per Fernbetreuung. Jeder kann mitmachen, man braucht keine besonderen Computerkenntnisse. “Wir haben hier 78 Computer, die seit drei Wochen mitmachen und zwei Hochleistungsrechner, die sonst von Schülern für Projekte zum Thema Künstliche Intelligenz verwendet werden“, sagt er. Beim Proteinfalten wird technisch und virtuell simuliert, wie sich ein Virus verhält, wenn er auf bestimmte Substanzen trifft. Dabei werden unheimlich viele spezifische Konstellationen von Proteinen simuliert. Da es dabei sehr viele Szenarien zum Durchprobieren gibt, können die Computer den Forschern viel manuelle Arbeit ersparen. „Die Medizinforscher haben dann mehr Zeit für andere wichtige Schritte auf dem Weg zum Medikament oder Impfstoff“, erklärt Jonathan. Die Modularität des „Folding@home-Netzwerks“ erzeugt eine Rechenleistung, die größer als die schnellsten 500 Supercomputer der Welt zusammen ist. Durch Corona ist die Zahl der Benutzer stark angestiegen. Derzeit gibt es über 2,7 Millionen Nutzer, die sich daran beteiligen. Stolz verkündet Jonathan Treffler, dass die Domspatzen in der Rangliste der Beteiligten aktuell unter den besten 12 000 sind. „Unsere Rechner hier sind neu und deshalb auch sehr effizient“, sagt er. Wer mitmachen will, braucht sich nichts Neues anschaffen. Man kann sich einfach ein Programm herunterladen, das sich automatisch Aufgaben herunterlädt und diese löst.  Man kann den Proteinen bzw. dem Virus sogar live bei der Simulation zusehen. Wenn die Aufgabe fertig berechnet ist, kommt das Ergebnis an die Hauptrechner zurück. Es entstehen lediglich Stromkosten, die aber sowieso angefallen wären.

„Damit zeigen wir wieder einmal, dass bei uns Musik und Technik super zusammengehen“, sagt Domkapellmeister Heiß stolz. Die Domspatzen ließen sich von Corona nicht unterkriegen, setzten nach dem Lockdown sehr schnell Technik ein, um wenigstens online mit den Sängern verbunden zu bleiben. Die vorhandene Technik nutzen sie jetzt, um ein Teil der Lösung des Corona-Problems zu sein und die Forschung für ein Medikament zu beschleunigen. Denn erst wenn ein Impfstoff da ist, wird der weltberühmte Chor wieder wie vor Corona vielen Menschen in Kirchen und Konzertsälen der Welt mit dem Gesang im großen Chor eine Freude  machen können.

Das Projekt „Folding@home“
Weitere Infos zum Projekt gibt es auf www.foldingathome.org. Die Liste an Universitäten, die an diesem Projekt beteiligt sind findet man hier: www.foldingathome.org/about/the-foldinghome-consortium/.

Das Gymnasium der Regensburger Domspatzen
Ob digitale Klangkunst, Jugend forscht, Cross-Media-Preis, Nano-Technologie oder Quantencomputer – die Jungforscher der Domspatzen sind vorne mit dabei und ständig auf der Suche nach neuen Herausforderungen. Seit 2016 sind die Domspatzen aufgenommen in die „Junior-Ingenieur-Akademie“ (JIA) bei der Stiftung Deutsche Telekom. Erst kürzlich ist das Gymnasium als einziges in Bayern mit dem Gold-Preis im Bundeswettbewerb Informatik ausgezeichnet worden.