Nachhaltiges Wachstum durch moderne Kühlsysteme Effiziente Kaltwasser­systeme verringern die CO2-Last von Datacenter deutlich

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Eines der wichtigsten Themen für Rechenzentrumsbetreiber ist die Energie-Effizienz. Die Wärme-Abfuhr ist dabei ein wichtiger Faktor. Wie aber kann der Einsatz von Kaltwassersystemen für nachhaltiges Wachstum genutzt werden?

Die Branche hat die Zeichen der Zeit erkannt: Bereits jetzt hat eine Vielzahl an großen Betreibern von Rechenzentren den "Climate Neutral Data Center Pact" unterzeichnet und sich damit zur Klimaneutralität bis 2030 verpflichtet. So stellen die Unternehmen sicher, dass Nachhaltigkeit zum Schlüsselelement eines jeden Geschäftsprozesses wird.

Vor diesem Hintergrund stellen moderne Kaltwassersysteme eine praktikable Möglichkeit für die Anbieter von Rechenzentren dar, über den Tellerrand des eigenen Wachstums hinaus zu blicken. Dieses wird dank der effizienten Systeme nicht nur kostengünstig und mit minimalen Unterbrechungen vorangetrieben, vielmehr reduzieren sie aktiv den CO₂-Fußabdruck und tragen so effektiv zur Erreichung der selbstgesteckten Ziele bei.

Emissionen aktiv verringern

Im Zuge der selbstauferlegten strengen Richtlinien, die im Pakt für klimaneutrale Rechenzentren festgelegt sind, rückt für die Anbieter das „Global Warming Potential“ (GWP) immer stärker in den Fokus. Dieser Index beschreibt die relativen Auswirkungen eines Treibhausgases sowie die Dauer, während der es in der Atmosphäre nachgewiesen werden kann, basierend auf dem Referenzwert für CO₂.

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Je niedriger das GWP ist, desto geringer ist die Umweltbelastung eines Stoffes. Moderne Hydrofluor-Olefin-Kältemittel (HFO) weisen dabei einen deutlich besseren Wert auf als klassische Kühlmittel. Durch den Einsatz dieser Stoffe könnten bis 2040 Emissionen von bis zu 105 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalenten eingespart werden.

Moderne Kaltwassersysteme sind eine der ersten Kühltechnologien, bei denen Kältemittel mit niedrigem Treibhauspotenzial in Rechenzentren eingesetzt werden, und sind daher ein Beispiel für eine echte Alternative zur Verringerung der direkten Umweltauswirkungen. Nichtsdestotrotz stellen sie die Betreiber von IT-Anlagen vor neue Herausforderungen. Denn die meisten dieser neuen Kältemittel werden von der American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) als leicht entflammbar eingestuft.

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Kaltwassersysteme bieten jedoch eine hervorragende Lösung, da das Kältemittel in den Kaltwassersätzen enthalten ist und diese in den meisten Fällen außerhalb des Rechenzentrums installiert werden, was den Einsatz von HFO-Kältemitteln vereinfacht: So müssen Betreiber nicht zusätzlich ihre komplette Anlage neu planen, sondern können die Systeme einfach einsetzen.

Energieverbrauch im Blick

Die Reduzierung des CO₂-Fußabdrucks bedingt jedoch auch die Notwendigkeit, den Stromverbrauch eines Rechenzentrums während seines Betriebs zu senken. Auch hier spielen Kaltwassersysteme eine große Rolle: Die vergangenen Jahre brachten signifikante Innovationen zur Verbesserung der Effizienz von Kühlsystemen, die einen niedrigeren Stromverbrauch ermöglichen. Durch den Einsatz von inverterbetriebenen Verdichtern wird der Wirkungsgrad signifikant erhöht, wodurch der Stromverbrauch zu vergleichbaren Geräten, die bislang in Rechenzentren Anwendung fanden, drastisch gesenkt wird.

Des Weiteren hat die ASHRAE zuletzt die empfohlene Betriebstemperatur von Rechenzentren auf bis zu 27 Grad Celsius erhöht. Damit konnte die Technologie auch in Ländern, in denen der Einsatz von Kaltwassersystemen mit freier Kühlung aufgrund der Temperaturen bislang nicht möglich war, dank einer erhöhten Wassertemperatur in den Kaltwassersystemen Anwendung finden. Die so genannte Free-Cooling-Technologie hat zudem den Vorteil, dass die Aktivierung des Verdichters zur Kühlung des Systems obsolet wird.

Zusätzlich Verdunstungskühler

Darüber hinaus tragen adiabatische Systeme dazu bei, die Effizienz eines Kaltwassersystems weiter zu verbessern. Mithilfe von Verdunstungskälte wird die Umgebungsluft abgekühlt, so dass eine höhere Freikühlkapazität des Kaltwassereinsatzes und ein effizienterer Betrieb gewährleistet werden können.

Der bedarfsoptimierte Einsatz von Wasser in der adiabaten Kühlung verbessert dabei auch die Wassernutzungseffizienz („Water Usage Effectiveness“, WUE) des Rechenzentrums und beugt so Wasserverschwendung vor – ein essenzieller Bestandteil zukunftsorientierter Technologie. Durch die so koordinierte Arbeitsweise zwischen den Einheiten und den Hauptkomponenten werden Effizienz und Performance bei Teillasten optimiert. Zudem können im unwahrscheinlichen Fall eines Ausfalls umgehend Maßnahmen ergriffen werden, um die Kühlung des Systems aufrechtzuerhalten.

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