Rechenzentren verbrauchen sehr viel elektrische Energie und erzeugen dabei als Nebenprodukt viel Wärme. Deshalb müssen sie mit zusätzlicher Energie ständig gekühlt werden. Um diese Wärmeenergie zu nutzen, entwickelte die Firma Efficient Energy (München) den so genannten E‑Chiller. Das wasserbasierte Kühlverfahren soll nun an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften in München erstmals in einem Hybrid-System zum Einsatz kommen. Dazu werde das Rechenzentrum modellhaft umgebaut. Ziel sei es, den E‑Chiller auch bei anderen Kühlprozessen anzuwenden. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) förderte bereits das Entwickeln des eChillers mit 800.000 Euro und unterstützt nun erneut fachlich und finanziell mit 270.000 Euro.
Kühlflüssigkeiten oft klimaschädlich
„Momentan sind etwa fünf Prozent des deutschen Treibhausgasausstoßes und 14 Prozent des Stromverbrauchs auf Kältetechnik zurückzuführen“, erklären Projektleiter Jörg Bentz und Prof. Dr. Christian Schweigler von der Hochschule. Etwa ein Fünftel des gesamten Energieverbrauchs eines Rechenzentrums entfalle auf den Betrieb der Kälteanlagen. Das sei aus zwei Gründen problematisch: Zum einen benötige man dafür Kältemittel auf Basis von Fluorkohlenwasserstoffen, die eine um ein Vielfaches höhere klimaschädliche Wirkung besitzen als das Treibhausgas Kohlendioxid. Zum anderen werden durch den hohen Strombedarf zusätzlich Treibhausgase verursacht, weil der verwendete Strom noch größtenteils aus endlichen Energieträgern gewonnen werde.
Wasser als natürliches Kältemittel
Mit dem E‑Chiller sollen sich beide Probleme lösen lassen. Wasser als Kältemittel setze keine klimaschädlichen Gase frei. Außerdem ermögliche die Technik das „free cooling“, also das Kühlen mit minimalem Energieaufwand. Der Stromverbrauch könne so um bis zu 70 Prozent verringert werden. „Die Technik hat besonders unter Umweltaspekten eine besondere Bedeutung. Einerseits betrifft sie unmittelbar die Energieeffizienz und damit den Klimaschutz. Andererseits ermöglicht sie im Zuge einer Modernisierung den Ersatz konventioneller klimaschädlicher Kältemittel durch die umweltfreundliche Alternative Wasser“, so DBU-Generalsekretär Alexander Bonde. Das sei nicht nur mit Blick auf das Klima, sondern auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten ein wichtiger Aspekt: Seit dem Jahr 2000 habe sich der Stromverbrauch deutscher Rechenzentren verdreifacht. Im Zuge der Digitalisierung sei mit einem weiterhin steigenden Bedarf zu rechnen.
Modernisierung kleiner und mittlerer Rechenzentren
In der Hochschule sei der modellhafte Umbau einer Rechenzentrums-Klimatisierung hin zu einem energiewirksamen Hybrid-System geplant. Dazu sollen die bestehenden Kälteanlagen weiter genutzt und um den E‑Chiller ergänzt werden. Die Systeme können dann, so Bentz, je nach Bedarf zusätzlich zum E‑Chiller auch auf das bereits bestehende Kühlsystem zurückgreifen. Im Zuge des Projekts wolle man außerdem eine Betriebsstrategie für diese Hybrid-Anlagen entwickeln, die besonders auf kleine und mittlere Rechenzentren abziele und übertragbar sei.
