Rundgang bei Equinix in Frankfurt – „FR6“ Direct-to-Chip-Kühlung – So baut Equinix die Infrastruktur auf

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Equinix betreibt in Frankfurt drei Kühlverfahren parallel. Bei einem Rundgang durch das Rechenzentrum zeigt sich, wie Direct-to-Chip-Kühlung technisch funktioniert und wo ihre Grenzen liegen.

Auf den ersten Blick ist die Kühlung in den Hallen von Equinix nicht immer sichtbar. In den Hallen kommen unterschiedliche Verfahren zum Einsatz, die sich vor allem darin unterscheiden, wo und wie die entstehende Wärme abgeführt wird.

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Welches Verfahren für eine Anwendung infrage kommt, hängt laut Peter von Dietze, Managing Director Equinix Deutschland, vor allem von der Leistungsdichte ab: Am häufigsten komme die Cold-Aisle-Kühlung zum Einsatz. Rear Door Heat Exchanger lassen sich auch nachrüsten. Dafür muss das entsprechende Rack angepasst werden. Die Direct-to-Chip-Kühlung dagegen erfordere einen tieferen Eingriff in die Infrastruktur. Das Herzstück dieser Kühlmethode ist die Coolant Distribution Unit (CDU).

Was macht eine CDU?

Pumpen und Sensoren bilden zentrale Komponenten der CDU. Kontinuierlich werden Durchfluss, Druck und Temperatur überwacht. Ein Equinix-Techniker beschreibt die CDU als zentrale Steuereinheit der Anlage.

Denn sie bildet die Schnittstelle zwischen der Kaltwasserversorgung des Rechenzentrums und dem Flüssigkeitskreislauf der IT. Primär- und Sekundärkreislauf sind voneinander getrennt; die CDU regelt dabei den Flüssigkeitsstrom zum Rack.

Das Kühlmittel wird mit einer Vorlauftemperatur von 24 Grad Celsius zu den Servern geführt. Die Rücklauftemperatur liegt je nach Auslastung der IT zwischen 28 und 30 Grad Celsius. Die Betriebsparameter sind dabei so abgestimmt, dass die Flüssigkeitskühlung optimal mit den weiteren Kühlsystemen des Rechenzentrums zusammenarbeitet. Das System ist geschlossen aufgebaut und als Kühlmedium kommt Wasser zum Einsatz.

Seitliche Luftführung verändert die Hallenplanung

Im „FR6“ zeigt sich auch, wie sich die Bauweise von Rechenzentren verändert hat: Peter von Dietze führt aus, dass früher die Kaltluft vor allem über den Doppelboden zugeführt wurde. Heute kommen Kühlkonzepte mit seitlicher beziehungsweise wandnaher Luftführung zum Einsatz – das verändert auch die Anordnung auf dem Whitespace.

Bestehende Rechenzentren werden aufgrund des hohen Investitions- und Betriebsaufwands meist nicht grundlegend umgebaut. Bei einer größeren Modernisierung, Neubauten oder zum Ende der Lebensdauer des Gebäudes werden neue Konzepte umgesetzt.

In der Praxis ist Direct-to-Chip-Kühlung noch die Ausnahme

Anwendungen der Künstlichen Intelligenz (KI) erhöht die Leistungsdichten, Flüssigkeitskühlung gilt deshalb in der Branche als zunehmend relevant. In der Praxis ist sie bei Equinix allerdings noch längst kein Standard: Laut Managing Director setzt bislang nur ein kleiner Teil der Kunden tatsächlich auf Direct-to-Chip-Kühlung. Von Dietze geht davon aus, dass sich das in den kommenden Jahren ändert.

Direct-to-Chip ersetzt die Luftkühlung nicht zwangsläufig vollständig. Während CPUs und GPUs direkt mit Flüssigkeit gekühlt werden, können andere Komponenten weiterhin auf Luftkühlung angewiesen sein.

FR6 ist deshalb auf höhere Leistungsdichten vorbereitet. Kunden mit entsprechendem Kühlbedarf können in Bereichen untergebracht werden, in denen die dafür erforderliche Infrastruktur bereits vorhanden ist.

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So senkt Equinix den Stromverbrauch der Kühlung

Direct-to-Chip ist zwar auf hohe Leistungsdichten ausgelegt, aber laut von Dietze kommt es für einen effizienten Rechenzentrumsbetrieb nicht allein auf die eingesetzte Kühltechnik an. Auch die Steuerung der vorhandenen Infrastruktur bietet Potenzial, den Energieverbrauch zu senken. Die Direct-to-Chip-Kühlung ist ein Baustein der gesamten Kälteversorgung: In FR6 gehören unter anderem Kältemaschinen, Pumpen, Hybridkühler, Wärmetauscher und Pufferspeicher zur Infrastruktur.

Um den Stromverbrauch der Kühlung zu senken, setzt Equinix unter anderem auf KI: Gemeinsam mit Etalytics arbeitet der Betreiber daran, die Kühlinfrastruktur bedarfsgerecht zu steuern und damit ihren Energieverbrauch zu reduzieren. Equinix berichtet, dass der Einsatz von KI in FR6 den Energieverbrauch um 900 Megawattstunden (MWh) pro Jahr reduziert hat und die Power Usage Effectiveness (PUE) dort bei etwa 1,2 liegt.

Die KI optimiert den Betrieb des Kühlsystems. Dazu werden Echtzeitdaten ausgewertet und Sollwerte automatisch angepasst. Betroffen sind unter anderem Pumpen, Kältemaschinen, Wärmetauscher, Hybridkühler und weitere Komponenten der Kälteversorgung. Ziel ist, die einzelnen Systeme aufeinander abzustimmen und so den Energieverbrauch zu reduzieren.

Equinix betreibt in Frankfurt neun Rechenzentren

Die technischen Anforderungen an die Kühlung treffen in Frankfurt auf einen zunehmend ausgelasteten Rechenzentrumsstandort. In Frankfurt werden die verfügbaren Flächen knapp. Nach Angaben von Equinix sind die verfügbaren Flächen für Rechenzentren am Standort Frankfurt zwischen 2022 und 2025 nahezu vollständig belegt worden.

Damit gewinnt für den Betreiber neben der Erweiterung bestehender Standorte auch deren Effizienzsteigerung an Bedeutung. Nach Angaben von Equinix betreibt das Unternehmen in Frankfurt neun Rechenzentren mit mehr als 60.000 Quadratmetern Colocation-Fläche.

Auf Nachfrage führt von Dietze aus, dass Equinix auch eine Erweiterung in anderen Bundesländern in Betracht zieht. Die Zusammenarbeit mit der Stadt Frankfurt bei der weiteren Standortentwicklung bezeichnet Peter von Dietze als konstruktiv.

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