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Energieeffizienz 11.10.2024, 11:00 Uhr

Weniger Energie für die Kühlung von Rechenzentren

Eine effizientere und umweltfreundlichere Kühlung von Rechenzentren will das Start-up Sustenergy Tec ermöglichen und hat dazu mit dem QUB3-Kühlsystem ein entsprechendes Konzept vorgestellt. Das TÜV-geprüfte System soll eine Lösung für die Herausforderungen moderner Rechenzentren im Hinblick auf die Erfüllung strengerer Effizienzvorgaben bieten.

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Ein Start-up will die Energieeffizienz von Rechenzentren mit einem neuen Kühlungskonzept deutlich steigern.

Foto: PantherMedia/scanrail

Ein nicht zu unterschätzender Faktor bei dem Betrieb von Rechenzentren ist deren Kühlung. Denn Data Center und Serverfarmen benötigen nicht nur für den eigentlichen Rechenbetrieb Energie, sondern auch für die notwendige Kühlung der verbauten Hochleistungskomponenten. Angesichts steigender Anforderungen an die Leistungsfähigkeit mit wachsender Nachfrage nach Cloud-Computing und KI-Anwendungen rückt die Herausforderung der effizienten und nachhaltigen Kühlung immer mehr in den Fokus der Betreiber. Je nach Alter und technischem Layout eines Rechenzentrums kann der Energiebedarf für die Kühlung einen Anteil zwischen 10 bis zu 70 % der gesamten benötigten Energie aufweisen. Die Bandbreite zeigt, dass sich in der Data-Center-Landschaft noch ein weites Spektrum an Optimierungsmöglichkeiten bietet. Hier setzt das deutsche Start-up Sustenergy Tec an, indem es versucht, mit Kühlmodulen eine möglichst große Bandbreite verschiedener Rechenzentrenarchitekturen abzudecken und gleichzeitig die Effizienz der Kühlung zu steigern. Das QUB3-Kühlsystem wurde speziell für den Einsatz in unterschiedlichsten Rechenanlagen entwickelt. Es ist sowohl für große stationäre Rechenzentren als auch für mobile Recheneinheiten, wie beispielsweise Containerlösungen, geeignet. Der modulare Aufbau des Systems ermöglicht zudem eine einfache Nachrüstung bestehender Anlagen, wodurch gerade auch ältere, weniger effiziente Rechenzentren von den Vorteilen der neuen Kühltechnologie profitieren können.

Hilft oder schadet die Digitalisierung der Umwelt?

Kern des QUB3-Systems ist eine Kühlarchitektur, die sich von den etablierten Ansätzen zur Kühlung von Servern unterscheidet. Das rein luftgekühlte System basiert auf der Nutzung von Außenluft, wobei physikalische und aerodynamische Eigenschaften der Luftströmung gezielt ausgenutzt werden, um eine gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb der Serverracks oder auf den installierten GPUs (Grafikkarten, optimiert für bestimmte Operationen) zu erreichen. Dieses Prinzip reduziert lokale Überhitzungen und sorgt gleichzeitig für einen konstanten und stabilen Betrieb der Hardware.

Hohe Energieeffizienz und PUE-Werte Richtung 1

Eine der wichtigsten Kenngrößen für die Energieeffizienz von Rechenzentren ist der „Power Usage Effectiveness“ (PUE)-Wert. Der PUE-Wert gibt das Verhältnis zwischen der Gesamtenergie, die ein Rechenzentrum verbraucht, und der Energie, die direkt zur Versorgung der IT-Geräte verwendet wird, an. PUE-Kennziffern größer 3 stehen für sehr ineffiziente Systeme, Werte unter 1,5 für effiziente; optimal wird es bei Werten unter 1,2. Das QUB3-System erreicht dabei einen PUE-Wert von unter 1,03, was auf einen sehr geringen Energiebedarf für die Kühlung hinweist. Diese hohe Effizienz ermöglicht es Betreibern, erhebliche Einsparungen bei den Energiekosten zu erzielen. Gleichzeitig sinken die durch den Betrieb der Rechenzentren verursachten CO2-Emissionen. Ein Aspekt des QUB3-Systems zur Erzielung seiner Effizienz ist die Integration von Wärmerückgewinnung. Obwohl diese nicht im berechneten PUE-Wert von 1,03 berücksichtigt ist, bietet das System die Möglichkeit, die entstehende Abwärme vollständig weiterzuverwenden.

Wie Rechenzentren grüner werden können – zwei Beispiele

Neben der reinen Energieeffizienz bietet das QUB3-Kühlsystem laut Anbieter weitere Vorteile, insbesondere in Bezug auf die Nachhaltigkeit. Der Verzicht auf Wasserkühlung bedeutet, dass keine kostbaren Trinkwasserressourcen für den Betrieb der Rechenzentren genutzt werden müssen, was in vielen Regionen der Welt von wachsender Bedeutung ist. Zudem tragen die Reduzierung des Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen dazu bei, den ökologischen Fußabdruck der IT-Branche zu verringern.

Sustenergy Tec gibt an, dass das QUB3-System in jeder Klimazone effizient arbeiten kann, ohne dass zusätzliche energieintensive Maßnahmen erforderlich sind. Dies ist ein wesentlicher Vorteil, da Rechenzentren weltweit in unterschiedlichen Klimaregionen betrieben werden und sich die Kühlungsanforderungen je nach geografischer Lage erheblich unterscheiden können. Das QUB3-System ist laut Hersteller in der Lage, unter verschiedensten klimatischen Bedingungen eine konstante und effiziente Kühlung sicherzustellen.

Von Elke von Rekowski