Lebende Nervenzellen als Rechenleistung: Singapur nimmt biologisches Rechenzentrum in Betrieb
Ein Serverschrank voller Hirnzellen
In Singapur läuft seit Kurzem etwas, das es in dieser Form vorher nicht gab: ein Rechenzentrum, dessen Recheneinheiten teilweise aus lebendem menschlichem Nervengewebe bestehen. Am National University of Singapore Life Sciences Institute steht seit dem 6. August 2026 ein Prototyp, der zwanzig sogenannte CL1-Einheiten des australischen Unternehmens Cortical Labs zu einem einzigen Serverschrank verbindet. Jede dieser Einheiten trägt ein Netzwerk aus im Labor herangezüchteten Nervenzellen, aufgebracht auf einem Siliziumchip mit Mikroelektroden. Multipliziert man die kolportierten rund 800.000 Neuronen pro Einheit mit zwanzig Einheiten, kommt man auf etwa 16 Millionen Nervenzellen im gesamten Rack. Eine offizielle Gesamtzahl hat das Team bislang nicht veröffentlicht, die 16 Millionen sind also eine Hochrechnung, keine bestätigte Kennziffer.
Hinter dem Projekt stehen drei Partner: die medizinische Fakultät Yong Loo Lin School of Medicine der National University of Singapore, der in Singapur ansässige Rechenzentrumsbetreiber DayOne und eben Cortical Labs. Zur Vorstellung kamen mehr als 80 Gäste aus Wissenschaft, Wirtschaft und, laut Berichten, auch aus der Politik. Man zeigte, wie die Mikroelektroden-Arrays arbeiten und wie sich neuronale Aktivität in Echtzeit beobachten lässt.
Wie aus Zellkulturen ein Rechner wird
Technisch funktioniert das Ganze fundamental anders als jeder klassische Prozessor. Die Neuronen entstehen aus menschlichen Stammzellen – reprogrammiert etwa aus Haut- oder Blutzellen erwachsener Spender, nicht aus fötalem Gewebe oder direkt aus Gehirnen, wie Cortical Labs betont. Diese Zellen wachsen anschließend auf einem Multielektroden-Array, einem Chip mit zahlreichen winzigen Kontaktpunkten. Über diese Elektroden lassen sich elektrische Impulse in die Zellkultur schicken, gleichzeitig zeichnet der Chip auf, wie das Gewebe reagiert.
Damit dieser Austausch nicht im luftleeren Raum stattfindet, betreibt Cortical Labs eine Software namens biOS. Sie übersetzt zwischen digitaler Anfrage und biologischer Antwort und macht das Nervengewebe so zu einem ansprechbaren, programmierbaren System. Wichtig dabei: Die Zellen reagieren nicht bloß, sie verändern sich. Sie bilden neue Verbindungen, verstärken manche Pfade, schwächen andere ab. Genau dieses Verhalten – Lernen durch Interaktion – ist der eigentliche Reiz der Technologie. Damit die Kulturen dabei nicht eingehen, sorgt ein Lebenserhaltungssystem für Nährstoffzufuhr, Gasaustausch und konstante Temperatur. Auf diese Weise bleiben die Zellen bis zu sechs Monate funktionsfähig, danach ist Schluss.
Vom Pong-Experiment zum kommerziellen Produkt
Wer die Vorgeschichte kennt, wird bei alldem an ein Experiment aus dem Jahr 2022 erinnert. Damals brachte ein Forschungsteam unter dem Namen DishBrain rund 800.000 menschliche und Maus-Neuronen dazu, das Videospiel Pong zu spielen – mit messbarem Lernfortschritt. Cortical Labs hat diese Grundidee weiterentwickelt und kommerzialisiert. Der CL1 gilt inzwischen als weltweit erster kommerziell erhältlicher, mit Code programmierbarer Biocomputer. Was in Singapur nun passiert, ist der nächste logische Schritt: Statt einzelner Testgeräte im Labor läuft dort ein ganzes Rack im Verbund, betrieben nicht mehr nur von Forschern für Forscher, sondern als eigenständige Infrastruktur.
Die Hoffnung heißt Energieeffizienz
Der wichtigste Antrieb hinter dem Projekt ist nicht primär Rechenleistung, sondern Strom. Klassische KI-Systeme verschlingen enorme Mengen an Energie, insbesondere beim Training großer Modelle. Ein einzelnes CL1-Modul soll dagegen mit etwa 25 bis 30 Watt auskommen, der gesamte Rack-Verbund mit rund 800 bis 1.000 Watt – Werte, die im Vergleich zu einem GPU-Cluster verschwindend gering wirken. Ob sich diese Effizienz tatsächlich in praktischen Anwendungen niederschlägt, ist eine andere Frage. Bislang handelt es sich um Herstellerangaben, nicht um unabhängig verifizierte Vergleichswerte gegenüber realer KI-Hardware.
Singapur ist damit übrigens nicht allein unterwegs. Auch das Schweizer Unternehmen FinalSpark experimentiert mit einer Plattform aus Hirnorganoiden, und in den Niederlanden entsteht parallel ein Zentrum für neuromorphe Chips, die neuronale Verarbeitung rein elektronisch nachbilden, ganz ohne biologisches Material. Der Wettlauf um energiesparende Alternativen zu klassischen Prozessoren ist also größer als nur dieses eine Projekt.
Wo die Grenzen liegen
So spannend die Idee klingt, die Einschränkungen sind erheblich. Lebende Zellen sind keine robusten Bauteile. Sie brauchen konstante Pflege, empfindliche Umgebungsbedingungen und sterben nach wenigen Monaten – ein Serverschrank aus Silizium hält dagegen jahrelang durch, ganz ohne biologischen Verfall. Ein Austausch der Neuronenkulturen wird also regelmäßig nötig sein, was Kosten und Aufwand mit sich bringt, die klassische Hardware nicht kennt.
Auch bei der Leistungsfähigkeit gibt es noch keine belastbaren Antworten. Niemand hat bislang gezeigt, dass biologische Systeme wie der CL1 mit Grafikprozessoren mithalten können, wenn es um komplexe KI-Aufgaben geht. Die vielbeschworenen Energieeinsparungen bleiben deshalb vorerst eine plausible These, kein belegtes Ergebnis. Genau das dürfte in den kommenden Jahren der Prüfstein für die gesamte Technologie werden.
Ein Testfeld für die Zukunft
Der eigentliche Wert der Installation in Singapur liegt weniger in dem, was sie heute schon leistet, sondern darin, dass biologische Computer damit erstmals das Labor verlassen und in einer realen Infrastrukturumgebung laufen. Forschende können nun beobachten, wie sich Nervenzellkulturen über Wochen und Monate im Dauerbetrieb verhalten, wie stabil die Verbindung zur digitalen Steuerungsebene bleibt und welche Anwendungsfelder sich wirklich eignen – im Gespräch sind unter anderem Wirkstoffforschung, Robotik und Cybersicherheit.
Die beteiligten Partner planen bereits ein größeres biologisches Rechenzentrum am Standort Singapur, das nach eigenen Angaben das erste seiner Art außerhalb Australiens werden soll. Der aktuelle Prototyp dient dabei als Machbarkeitsnachweis: eine physische Testumgebung, in der sich zeigen muss, ob lebende Neuronen tatsächlich zu einem praxistauglichen Baustein künftiger KI-Infrastruktur werden – oder ob sie ein faszinierendes, aber letztlich begrenztes Nischenexperiment bleiben.
Woraus bestehen die Neuronen im CL1-System genau?
reprogrammiert aus Körperzellen erwachsener Spender. Kein fötales Gewebe, kein entnommenes Hirngewebe. Im Labor wachsen daraus funktionsfähige Nervenzellkulturen.
Wie viele Neuronen stecken insgesamt im Singapurer Rack?
Offiziell bestätigt ist die Zahl nicht. Rechnet man die kolportierten 800.000 Neuronen pro CL1-Einheit mit den zwanzig verbauten Einheiten hoch, ergeben sich rund 16 Millionen Zellen. Es bleibt eine Schätzung.
Wie lange bleiben die Zellkulturen einsatzfähig?
Ein Lebenserhaltungssystem versorgt sie mit Nährstoffen und hält die Temperatur konstant. Trotzdem ist nach etwa sechs Monaten Schluss. Danach müssen die Kulturen ersetzt werden.
Was unterscheidet diese Technologie von klassischen Prozessoren?
Silizium-Chips folgen starren, vorprogrammierten Schaltkreisen. Nervenzellen dagegen verändern sich durch Interaktion. Sie bilden neue Verbindungen, sie lernen – ganz ohne die riesigen Datenmengen, die klassisches maschinelles Lernen braucht.
Spart der biologische Computer wirklich Energie?
Die Herstellerangaben klingen vielversprechend: rund 25 bis 30 Watt pro Modul, knapp 1.000 Watt für das gesamte Rack. Ein unabhängiger Vergleich mit realer KI-Hardware unter identischen Bedingungen steht bislang aber aus.
Woran erinnert das DishBrain-Experiment von 2022?
Damals lernten rund 800.000 menschliche und Maus-Neuronen auf einem Chip, das Spiel Pong zu spielen. Dieses Experiment gilt als direkter Vorläufer des CL1-Systems und der heutigen Installation in Singapur.
Wer steht hinter dem Projekt in Singapur?
Drei Partner tragen es gemeinsam: die medizinische Fakultät der National University of Singapore, der Rechenzentrumsbetreiber DayOne und das australische Unternehmen Cortical Labs, das die CL1-Hardware entwickelt hat.
Wofür könnten biologische Computer künftig eingesetzt werden?
Im Gespräch sind vor allem Wirkstoffforschung, Robotik und Cybersicherheit. Ausgereift ist davon bislang nichts. Es handelt sich um mögliche Anwendungsfelder, nicht um belegte Einsatzszenarien.
Ist Singapur das einzige Land, das an solchen Systemen arbeitet?
Nein. Das Schweizer Unternehmen FinalSpark setzt auf eine Plattform aus Hirnorganoiden. In den Niederlanden wiederum entstehen neuromorphe Chips, die neuronale Prozesse rein elektronisch nachbilden – ganz ohne biologisches Material.
Kann der CL1 schon heute mit Grafikprozessoren konkurrieren?
Nein, jedenfalls nicht nachweislich. Kein Test hat bislang gezeigt, dass biologische Systeme bei komplexen KI-Aufgaben mit GPUs mithalten. Die Technologie steckt trotz des kommerziellen Produktstatus noch in einer frühen Erprobungsphase.
