F-Gase zur Kühlung werden knapp, die Preise steigen

2018: Großer Schritt zu weniger F-Gasen

| Autor / Redakteur: Ariane Rüdiger / Ulrike Ostler

Wasser wäre ein Kühlmittel, allerdings braucht es eine Menge an Zusätzen, die zum Beispiel vor Algen schützen. Und Korrosion ist ein Thema.
Wasser wäre ein Kühlmittel, allerdings braucht es eine Menge an Zusätzen, die zum Beispiel vor Algen schützen. Und Korrosion ist ein Thema. (Bild: © Joern Rynio - stock.adobe.com)

Die EU verabschiedet sich schrittweise von der Nutzung so genannter F-Gase, die klimaschädliches Fluor enthalten. 2018 dürfen rund 30 Prozent weniger davon in den Verkehr gebracht werden als 2017. Was denkt die Datacenter-Branche darüber, und wie bereitet sie sich vor?

Die EU-Verordnung Nr. 517/2014, auch bekannt als F-Gase-Verordnung, bedeutet für die Rechenzentrumsbranche einen Einschnitt. Denn seit 2015 werden diese Klimakiller nun über eine längere Frist schrittweise aus dem Markt genommen – 2030 dürfen nur noch 21 Prozent der 2015er Menge dieser Gase in den Verkehr gebracht werden.

Um ihre Schädlichkeit zu illustrieren: Das GWP (Global Warming Potential) beschreibt, um welchen Faktor ein Molekül des jeweiligen Stoffes klimaschädlicher ist als ein Molekül Kohlendioxid. Die F-Gase erreichen hier in der Regel vierstellige Werte, häufig liegt der Faktor zwischen zwei- und dreitausend. Deshalb sind die Brancheninsider sich einig, das es sinnvoll ist, sie durch andere Stoffe zu ersetzen.

Mengenbegrenzung ("Phase-Down") bis 2030
Mengenbegrenzung ("Phase-Down") bis 2030 (Bild: BITZER Firmengruppe)

Schon im Jahr 2018 steht der erste größere Einschnitt bevor: Während heute noch 93 Prozent der 2015er Mengen in den Verkehr gebracht werden können, sollen es 2018 nur noch 63 Prozent sein. Das Minus von 30 Prozent ist der größte Schritt im gesamten Reduktionsprozess. Hersteller erhalten Quoten, wenn sie welche beantragen. Sie müssen über den tatsächlichen Verbrauch in Kohlendioxid-Äquivalenten berichten und müssen dabei auch Systeme berücksichtigen, die nach außerhalb der EU exportiert werden.

Gänzlich verboten ist nach 2020 der Einsatz von R404A wegen seiner ganz besonders großen Klimaschädlichkeit. R404A ist ein Gemisch mehrerer zum Kühlen eingesetzter Gase, sein GWP liegt weit über 3000. Ab 2020 ist bei stationären Neuanlagen der Einsatz von Kältemitteln mit einem GWP von mehr als 2500 generell verboten, was nicht nur R404A betrifft.

Zu erwartende Preissteigerungen

Das hat bereits Auswirkungen. Ralph Hintemann, beim Borderstep-Institut, Berlin, als Senior Researcher für Green-IT-Themen zuständig: „Durch die schrittweise Reduzierung des Inverkehrbringens und damit verbundene Preissteigerungen, die schon heute deutlich zu spüren sind, steigt der Anreiz, sich mit innovativen Alternativen… zu beschäftigen.“

Verwendet werden heute zum Kühlen von Rechenzentren beispielsweise R134a (Tetrafluorethan), R407A/C/F (eine jeweils etwas andere Mischung aus Penta- und Tetrafluorethan und Difluormethan), R407C/F , R417A (eine Mischung aus Penta- und Tetrafluorethan) und R32 (Difluormethan), aber auch R404A, R417B, R507A, R422D, die alle ein relativ hohes Global-Warming-Potential (GWP) aufweisen, aber R22 (Chloridfluormethan) ersetzen, das wegen seines Chlorgehalts nicht mehr verwendet wird. Alle diese Mittel sind stabil, nicht brennbar und haben ein hohes Kühlungspotential.

„Thema bei den RZ-Betreibern noch nicht angekommen“, Ralph Hintemann, beim Borderstep-Institut, Berlin, als Senior Researcher für Green-IT-Themen zuständig.
„Thema bei den RZ-Betreibern noch nicht angekommen“, Ralph Hintemann, beim Borderstep-Institut, Berlin, als Senior Researcher für Green-IT-Themen zuständig. (Bild: Ariane Rüdiger)

Umweltfreundlicher sind Ammoniak (R717) und Kohlenstoffdioxid (R744), aber sie sind gefährlich und haben ein ungünstiges Temperaturprofil. Wegen Brennbarkeit meidet man Edelgase wie Butan (R600/600A) oder Propan (R290).

„Aktuell wird in fast allen Rechenzentren fluorierte Treibhausgase als Kältemittel eingesetzt“, schreibt Hintemann im E-Mail-Interview. Allerdings sei der Anteil der Rechenzentren am Gesamteinsatz dieser Klimakiller sehr gering – nach einer Bitkom-Schätzung unter einem halben Prozent.

Ersatzstoffe haben auch Nachteile

Bitkom verweist auf neuartige Ersatzmittel hin, die aus Hydrofluoroolefinen (HFO) bestehen. Sie zerfallen leicht, deshalb ist ihr Treibhauspotential gering. Allerdings kühlen diese Stoffe auch schlechter – man braucht also mehr davon, um die gleiche Kühlleistung zu erreichen. Das kann unter Umständen Umbauten erfordern. Zudem sind auch viele HFO-Mittel brennbar, das heißt, dass mit HFO betriebene Kühlaggregate eine andere Sicherheitseinstufung haben und damit einen anderen Brandschutz brauchen.

Ein weiteres umweltfreundliches Kältemittel, das der Branchenverband in seinem Leitfaden ausdrücklich erwähnt, ist Wasser (R718). Tatsächlich verwenden heute schon diverse innovative Rechenzentren Wasserkühlung, sofern sich entsprechende Gewässer oder auch Grundwasser in der Nähe befindet, das als Wärmesenke verwendet werden darf. Allerdings kann man hier keinesfalls von einer weit verbreiteten Lösung sprechen.

Was sagen die Datacenter-Betreiber?

Was denkt nun die Branche über den bevorstehenden Umstieg, und wie bereitet sie sich darauf vor? Die Betreiber von Rechenzentren geben sich zu diesem Thema extrem zugeknöpft.

„Kritische Anlagentypen, die durch die F-Gase-Verordnung betroffen sind, setzen wir nicht ein“, Donald Badoux, Geschäftsführer Equinix Deutschland.
„Kritische Anlagentypen, die durch die F-Gase-Verordnung betroffen sind, setzen wir nicht ein“, Donald Badoux, Geschäftsführer Equinix Deutschland. (Bild: Equinix)

Donald Badoux, Geschäftsführer Equinix Deutschland, äußerte im E-Mail-Interview, er wolle die regulatorischen Bestrebungen nicht bewerten. Man bemühe sich, geringe Umweltbelastungen zu erzeugen, beispielsweise durch den Einsatz von Grünstrom respektive den Erwerb von Grünstromzertifikaten. Kritische Anlagentypen, auf die sich die EU-Verordnung beziehe, kämen bei Equinix nicht zum Einsatz. „In Bezug auf die Reduzierung beziehungsweise Quotierung von F-Gasen … befinden wir uns in engem Austausch mit den Herstellern, um zu gegebenem Zeitpunkt entsprechend reagieren zu können.“

bei 1&1 antwortete man auf eine entsprechende Anfrage nur in Allgemeinplätzen: „Wir sehen den Trend in der Branche, sich von klimaschädlichen Kühlmitteln beim Betrieb von Rechenzentren zu verabschieden. Diese Entwicklungen beobachten wir mit Interesse und beziehen sie in unseren Planungsprozess mit ein. Bitte haben Sie Verständnis, dass wir uns zu künftigen Plänen vorab nicht äußern möchten.“

Engpass oder nicht?

Einen Engpass bei der Umstellung sieht der IT-Branchenverband Bitkom nicht, eher im Gegenteil. Christian Herzog, Bereichsleiter IT-Infrastruktur & Kommunikationstechnologien im E-Mail-Interview: „Sehr positiv bewerten wir, dass dem Markt genügend Zeit für eine Umstellung auf alternative Kältemittel gegeben wird. Allerdings sollte bei der ganzheitlichen Betrachtung einer Klimatisierungslösung nicht nur das Treibhauspotential des Kältemittels im Vordergrund stehen. Alternative Kältemittel haben derzeit einen geringeren Wirkungsgrad und benötigen daher eine höhere Energiezufuhr für die Kühlung.“

Die positive Einschätzung des gewählten schrittweisen Reduktionsverfahrens teilt auch Ralph Hintemann, beim Borderstep-Institut, Berlin, für Green-IT-Themen zuständig. „Durch die schrittweise Reduzierung des Inverkehrbringens und damit verbundene Preissteigerungen, die schon heute deutlich zu spüren sind, steigt der Anreiz, sich mit innovativen Alternativen… zu beschäftigen. … Eine Regelung, die den Einsatz von F-Gasen in Rechenzentren verbieten würde, wäre dagegen ein falscher Ansatz, da – Stand heute – ein vollständiger Verzicht auf F-Gase in Rechenzentren unrealistisch ist.“

Auch Bela Waldhauser vom Verband der Internet-Wirtschaft, Eco, bezeichnet im E-Mail-Interview das Ausphasen der F-Gase als „sinnvoll und richtig“. Man informiere seine Verbandsmitglieder und führe Veranstaltungen durch. Außerdem seien noch gezielte Informationen an die Verbandsmitglieder geplant, um sie vor hektischen Last-Minute-Aktionen zu bewahren. Hinsichtlich neuer Kühlmittel seien die entsprechenden Hersteller gefragt.

Noch ist Zeit zum Überlegen und Handeln

Zu schnell komme die Umstellung nicht, meint Bitkom-Spezialist Herzog. Die deutschen RZ-Hersteller hätten sich schon gut darauf einstellen können. Allerdings vermutet Herzog durchaus, dass dies wohl nicht für alle gelte. Es hapere zudem bei der Bereitstellung alternativer Kältemitteln. Angestrebt würden Kältemittel mit einem GWP zwischen 0 und 600.

Die Vorbereitung der RZ-Betreiber sieht Hintemann weniger optimistisch: „Bei den Rechenzentrumsbetreibern ist das Thema F-Gase leider noch nicht angekommen. In unserer im Frühjahr 2017 durchgeführten Befragung war das Thema drei Vierteln der Befragten noch nicht bekannt oder wurde als irrelevant eingeschätzt. Hier ist noch Handlungsbedarf.“

Hinweis: Dr Ralph Hintemann hält am morgigen DataCenter Day 2017 die Eröffnungs-Keynote.

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Sehr geehrte Frauen Rüdiger und Ostler, vielen Dank für Ihren sehr informativen Artikel,...  lesen
posted am 27.10.2017 um 07:59 von Christoph Amann


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