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Geothermie für Rechenzentren lohnt sich, aber unter Bedingungen Fallstricke beim Kühlen mit Erdsonden

Autor / Redakteur: Andreas Beuthner / Ulrike Ostler

Im Rechenzentrum gehört die Klimatisierung zu den großen Kostenblöcken. Das kratzt am Budget und belastet die Energie- und Klimabilanz. Wer auf Geothermie setzt, kann Strom sparen – doch das Bohrung nach Kälte hat Tücken.

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Geothermie-Bohrungen erfordern umfangreiches Equipment und können Erschütterungen an der Erdoberfläche auslösen.
Geothermie-Bohrungen erfordern umfangreiches Equipment und können Erschütterungen an der Erdoberfläche auslösen.

Die Strom- und Klimatechnikbranche ist hellwach, wenn es um den effizienten Einsatz wertvoller Ressourcen geht (siehe: Kasten). Neben der Anlagenoptimierung konventioneller HVAC (Heating, Ventilation, Air Conditioning)-Systemen stehen vor allem Cooling-Konzepte mit regenerativer Kältequelle im Fokus.

Denn fast die Hälfte des Stromaufkommens im herkömmlichen Rechenzentrum verbraucht das Kühlsystem, so das Ergebnis einer Gartner-Studie. Die Faustregel für ein mittelgroßes Datacenter besagt: zwei Kilowatt (kW) Kühlleistung pro Quadratmeter Rechenraum.

Besonders gefragt sind natürliche Kühlquellen. Grundwasser beispielsweise ist ganzjährig gleichmäßig kühl. Kein Wunder, dass Brunnenanlagen und Geothermie, die Kühlung ohne nennenswerten Stromverbrauch versprechen, die Planer von Rechenzentren anlocken. Man benötigt lediglich eine Kreislaufpumpe, die kühles Wasser aus dem Erdinneren verlustfrei zum Klimatisierungssystem der Server-Räume transportiert.

Wasser und Sonden

Oberflächennahe Erdschichten sind kalt genug, um ein Wasser-Glykol-Gemisch oder eine Solemischung soweit abzukühlen, dass die richtige Betriebstemperatur für Server-Räume oder Rack-Reihen entsteht. Ab 80 Meter Tiefe herrschen relativ konstante Temperaturen, um die 8 bis 12 Grad Celsius.

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Das Kühlmittel zirkuliert in einem geschlossenen Kreislauf und liefert über Erdwärmesonden erzeugtes Kaltwasser an die Kühlgeräte der Server-Schränke. Wärmetauscher nehmen die Abwärme der Hardware im Datacenter auf und befördern es als temperiertes Wasser zum Abkühlen wieder zurück.

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