Der Energiebedarf der Rechenzentren wächst stetig. Laut Prognosen der Europäischen Kommission wird der Energieverbrauch in Europa bis 2030 auf 98,5 TWh ansteigen. 2018 betrug der Verbrauch noch 76,6 TWh, was immerhin schon 2,7 Prozent des europäischen Gesamtbedarfs ausmachte. Ein großer Teil der eingesetzten Energie geht durch Abwärme verloren, und auch die notwendige Kühlung verschlingt große Energiemengen – etwa 20 bis 25 Prozent. Allein 10 Prozent der aufgenommenen Energie verbrauchen die Ventilatoren.
Das Start-up Diggers aus Scheifling im Bezirk Murau möchte der Energieverschwendung mit einer neuen Kühllösung entgegentreten: „Wir können bis zu 98 Prozent der Abwärme nutzen“, verspricht Mitgründer und CEO Martin Schechtner. Der Trick: Statt wie bisher die Serverkomponenten mit Luft zu kühlen, werden sie nun mit Wasser gekühlt (Direct Liquid Cooling). Das (fast) lüfterlose Design soll helfen, bis zu 50 Prozent der eingesetzten Energie zu sparen.
Die Idee ist nicht ganz neu. Am Leibniz-Rechenzentrum der Bayerischen Akademie der Wissenschaften gibt es bereits seit 2011 Bestrebungen, High-Performance-Computing-Systeme (HPC) mit reiner Wasserkühlung zu betreiben. Seit Ende 2017 ist dort eine lüfterlose Anlage mit geschlossenem Warmwasserkreislauf in Betrieb. Auch der Schaltschrankspezialist Rittal bietet eine Direct Liquid Cooling-Lösung an.
Durchdachte Innovation
Doch die Innovation von Diggers bietet eine Reihe von Feinheiten, die der Wasserkühlung zum Durchbruch verhelfen sollen: „Wir wollen Flüssigkeitskühlung aus der Nische herausbringen“, sagt Schechtner. „Derzeit werden noch 90 Prozent des IT-Equipments mit Luft gekühlt. Wir wollen, dass es bis 2030 andersherum sein wird.“ So nutzt Diggers beispielsweise spezielle, patentierte Microchannel-Kühler für jeweils zwei Grafikkarten, durch deren Kapillare das Kühlwasser fließt. Das Material ist dabei nicht wie üblich Kupfer, sondern Aluminium. „Das hat deutliche Vorteile“, erklärt Schechtner. „Aluminium ist unter anderem einfacher zu verarbeiten, einfacher zu recyceln und korrosionsfest.“ Die gegenüber Kupfer geringere Wärmeleitfähigkeit wird durch das Design der Kühler ausgeglichen.
Beim Diggers-Design wird die Wärme über das Kühlwasser und einen Wärmetauscher aus einer abgeschlossenen Box abgeführt. Das gilt auch für die Restwärme von einigen weniger leistungshungrigen Komponenten, die aus Praktikabilitätsgründen immer noch per Lüfter gekühlt werden. „Wir haben dafür Luft-Wasser-Wärmetauscher eingebaut, die die Wärme nach draußen führen.“ Insgesamt erreicht das Kühlwasser eine Temperatur von bis zu 50 Grad und kann so direkt oder über eine Wärmepumpe zur Heizung weitergenutzt werden.
