Smarte Energieversorgung mit NTT Data Berliner Bestands­rechen­zentrum wird nach­haltiger Wärmelieferant

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Klappt alles, versorgen Rechenzentren in Berlin-Spandau von NTT Data bald mehr als 10.000 Menschen CO₂-frei mit Wärme. Dazu ein Bericht und eine DataCenter-Diaries-Podcast- Folge:

Fossile Primärenergie wird knapper und teurer, alternativ Wärme zu gewinnen, wird attraktiver. Inzwischen werden auch neue Wohnquartiere und Rechenzentrumsneubauten kombiniert, um die CO₂-freie Abwärme der IT-Systeme als lokale Quelle für die Wärmeversorgung nutzen zu können.

Bei Bestandsrechenzentren aber sieht die Situation noch anders aus. Zwar nutzten verantwortungsvolle Betreiber von Rechenzentren ihre Abwärme schon seit vielen Jahren zum Beheizen der eigenen Gebäude und zum Vorwärmen der Notstromgeneratoren. Externe Abnehmer wurden bisher aber nur selten gefunden. Die Abwärme von Bestandsrechenzentren wird somit in der Regel nur in sehr geringem Umfang genutzt.

Am Standort 'Berlin 1' zeigt NTT Data, dass dies nicht so bleiben muss. Das Unternehmen präsentierte kürzlich eines der größten Projekte in Deutschland, das Abwärme aus Bestandsrechenzentren nutzt. Das innovative Konzept dazu entwickelte der Co-Location Provider gemeinsam mit der Quartierwerk Gartenfeld GmbH, einem Joint-Venture aus Engie Deutschland und Gasag Solution Plus.

Klimaneutrale Wärmegewinnung

Die Pläne sind ehrgeizig: Mehr als 4.500 Wohneinheiten, 200 Büros und Gewerbeflächen sowie eigene Kindertagesstätten und Schulen entstehen im Quartier „Das Neue Gartenfeld“ in Spandau. Ziel ist es, lebenswerten Wohnraum für mehr als 10.000 Menschen zu schaffen.

Bei der Planung wurden Umweltschutz und Nachhaltigkeit von Anfang an ernst genommen: Das gesamte Areal wird zukünftig CO₂-frei mit Wärme versorgt. Gemeinsam mit der Quartierswerk Gartenfeld GmbH entwickelte NTT Data eine technisch und wirtschaftlich überzeugende Lösung der Abwärmenutzung.

Basierend auf den realistisch zu erwartenden Wärmemengen werden künftig bis zu 8 MW thermische Leistung aus den beiden Rechenzentren in Spandau über drei Wärmetauscher ausgekoppelt. Die Wärme-Auskopplung erfolgt in der Kältezentrale des Rechenzentrums (siehe: Abbildung).

Eine eigene Energiezentrale

Die ausgekoppelte Wärme wird über eine zwei Kilometer lange Pipeline an die Energiezentrale der Quartierswerk Gartenfeld GmbH transportiert. Diese befindet sich direkt auf dem Gelände „Das Neue Gartenfeld“ und beherbergt unter anderem vier Wärmepumpen.

Die Abwärme kommt mit einer Temperatur zwischen 20 bis 30 Grad Celsius bei den Wärmepumpen an. Stufenweise heben diese Pumpen, die jeweils über Leistungen zwischen 2,2, und 2,6 Megawatt (MW) verfügen, die Temperatur auf 60 bis 70 Grad Celsius an.

Die so erzeugte Wärme wird über ein vier Kilometer langes Nahwärmenetz an die Haushalte geliefert. Bei der maximalen Auskopplung von 8 MW thermischer Leistung entsteht daraus eine Heizleistung von 13 MW. Um Spitzen abzufangen, betreibt die Quartierswerk Gartenfeld GmbH in der Energiezentrale zusätzlich einen Power-2-Heat-Kessel und verfügt über einen Warmwasserspeicher mit 300 Kubikmeter Volumen.

Der Winterbetrieb lohnt sich besonders

Gerade im Winter und in der kalten Übergangszeit, wenn die Umgebungsluft und damit die Eingangstemperatur für die üblichen Luft-Wasser-Wärmepumpen entsprechend niedrig ist, wird die meiste Wärme benötigt. Durch die konstante Abwärme der Rechenzentren können die Wärmepumpen im Quartierswerk mit einer gleichbleibenden Ausgangstemperatur von 20 bis 30 Grad Celsius arbeiten, der Bedarf an zusätzlicher Energie liegt demzufolge deutlich niedriger.

Die Menschen im Neuen Gartenfeld werden nicht nur nachhaltiger, sondern auch deutlich effizienter mit CO₂-freier Wärme versorgt. Gleichzeitig reduziert sich für die Immobilienbesitzer der Planungs- und Wartungsaufwand. Sie müssen keinen eigenen Wärmepumpen anschaffen, sondern werden über das lokale Nahwärmenetz angebunden.

Essentiell ist und war die enge Zusammenarbeit

Diese Win-Win-Situation gelingt allerdings nur, wenn Energieversorger, Stadtplaner und Rechenzentrumsbetreiber eng zusammen, wie Günter Eggers, Director Public bei NTT Global Data Centers EMEA, ausführt. Immerhin ist es mit erheblichen technischen Herausforderungen verbunden, wenn ein bestehendes Rechenzentrum für externe Abwärmenutzung umgerüstet wird.

Zu den notwendigen Voraussetzungen für die Nutzung von Wärme aus dem Serverraum und welche Missverständnisse ausgeräumt werden mussten und warum genau dieses Projekt ein solch herausragendes ist, haben Günter Eggers und DataCenter-Insider-Chefredakteurin Ulrike Ostler eine Podcast-Folge aufgenommen: DataCenter Diaries #48.

Die Podcast-Folge #48 von DataCenter Diaries findet sich auf Spotify, Apple Podcasts, Deezer und Amazon Musik.

„Wir müssen beispielsweise zusätzliche Rohrleitungen und Wärmetauscher installieren“. Das kann aber nicht bedeuten, dass der Datacenter-Betrieb derweil stillsteht. „Da der Betrieb im Rechenzentrum ununterbrochen weitergehen muss, wird jeder Eingriff in unsere Infrastruktur genauestens geplant und professionell umgesetzt. Es ist entscheidend, die Übergangspunkte und Verantwortlichkeiten vorab vollständig zu klären.“

Mit unseren Partnern von Engie Deutschland und Gasag Solution Plus hat das hervorragend funktioniert. Wir sehen im schnellen Aufbau von Wärmenetzen und der Nutzung von Abwärme eine zukunftsweisende Chance CO₂-frei zu heizen, das Engagement lohnt sich auf jeden Fall.“

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