Initiativen und Klimaprojekte am Rechenzentrumsstandort Frankfurt am Main

Nutzung von Datacenter-Abwärme? Es gibt nicht nichts.

| Autor / Redakteur: Harald Lutz / Ulrike Ostler

Frankfurt am Main gilt noch als die europäische Datacenter-Hauptstadt; doch drohen Energie-Engpässe und Diskussionen um Umweltauflagen lassen alle im Unklaren und manch gute Ansätze stecken fest. Autor Harald Lutz hat sich beim Energiereferat der Stadt erkundigt, welche Initiativen Zukunft haben.
Frankfurt am Main gilt noch als die europäische Datacenter-Hauptstadt; doch drohen Energie-Engpässe und Diskussionen um Umweltauflagen lassen alle im Unklaren und manch gute Ansätze stecken fest. Autor Harald Lutz hat sich beim Energiereferat der Stadt erkundigt, welche Initiativen Zukunft haben. (Bild: Bruno /Germany auf Pixabay)

Das Energiereferat der Stadt Frankfurt am Main kann in Kooperation mit diversen Playern am Markt auf viele exemplarische Projekte für eine klimaneutrale Stromproduktion und klimaneutrales Heizen inklusive Nutzung von industrieller Abwärme verweisen. Die Rechenzentrumsbranche leistet hierbei insbesondere über moderne Wasserkühlungskonzepte oder die Einspeisung von Abwärme in das Nahwärmenetz wertvolle Beiträge.

Um das Fernziel 100 Prozent erneuerbare Energien auch im Wärmesektor zu erreichen, hat das Energiereferat der Stadt Frankfurt am Main als Planungshilfe für Projektentwicklerinnen und Bauherren die Abwärmequellen in der Stadt weitgehend vollständig verzeichnet. Die Initiatoren wollen vor allem komplementäre Bedarfe aufzeigen und damit konkrete Projekte anregen.

Abwärmekataster sollen komplementäre Bedarfe aufzeigen

Neben den Rechenzentrumsstandorten sind in dem für Deutschland bislang einmaligen Abwärmekataster für die drei großen Industrieparks der Stadt – Höchst (Westen), Griesheim, Cassellastraße (Osten) – auch die Kanalleitungen mit genau der Energiemenge verzeichnet, die an einer bestimmten Stelle ausgekoppelt werden kann. Insbesondere die Industrieparks stellen aus ihren Prozessen auch Hochtemperaturabwärme zur Verfügung.

Das Energiereferat hat in seinem Abwärmekataster alle Rechenzentrumsstandorte auf Frankfurter Gemarkung erfasst und jeweils abgeschätzt, wie viel Leistung aus der Abwärme der einzelnen Data Centers ausgekoppelt werden kann. Grundidee dabei war: Strom, der letztlich in Rechnerleistung resultiert und dabei Abwärme produziert, soll möglichst ein zweites Mal genutzt werden können.

Gesamtüberblick Abwärme-Erzeugung und -bedarf in Frankfurt am Main.
Gesamtüberblick Abwärme-Erzeugung und -bedarf in Frankfurt am Main. (Bild: Energiereferat der Stadt Frankfurt am Main)

Im Gegensatz zu manchen Branchenvertretern sind die Initiatoren fest davon überzeugt, dass auch die Abwärme aus konventionellen luftgekühlten Rechenzentren mit ihrem relativ niedrigen Temperaturniveau um 30 Grad Celsius sich dafür eignet und zur Zeit schon in so genannten Nahwärmenetzen wirtschaftlich genutzt werden kann, um beispielsweise ein Neubaugebiet zu beheizen.

Projektentwicklern und Investoren von großen Gebäuden, wie sie in Mainhattan regelmäßig aus dem Boden gestampft werden, steht mit dem Abwärmekataster jedenfalls eine wertvolle Orientierungshilfe zur Verfügung. Die Initiatoren aus dem Energiereferat setzen dabei auf mögliche „Matches“, dass es also potenziell vermehrt zu Kooperationen zwischen Unternehmen kommt, die über Abwärme verfügen, und anderen, die diese Abwärme gut nutzen können.

Jüngste Erfolgsstory: Im Verfahren des Bebauungsplans für das Rebstockgelände, das als Neubaugebiet eine Verlängerung des Europaviertels bilden soll, hat der Architekt Professor Christoph Mäckler (Dortmund) gemeinsam mit dem Stadtplanungsamt Frankfurt den innovativen Entwurf vorgelegt, einen nahe gelegenen Abwassersammler als Wärmequelle zu nutzen. 12 Grad Celsius warmes Abwasser soll, so die Planung, ein komplettes Neubaugebiet beheizen. Dies ist allerdings nur möglich, wenn in den Gebäuden auch entsprechende Voraussetzungen wie Flächenheizungen oder Fußbodenheizungen eingebaut sind, die mit niedrigeren Temperaturen betrieben werden können.

Abwärme während des Sommers im Boden speichern

Noch weitgehend Zukunftsmusik in Hinblick auf das große Ziel der Kommune, bis 2050 klimaneutral Strom zu produzieren und auch zu heizen, ist die Idee des Energiereferats Frankfurt am Main, zu untersuchen, ob es auf städtischen Terrain einen geeigneten Untergrund gibt, der es ermöglicht, auf längere Sicht während der Sommermonate ungenutzte Abwärme aus Rechenzentren und anderen Industrieanlagen im Boden einzulagern, um sie dann im Winter als Nah- oder auch Fernwärme in die Netze einzuspeisen. Paul Fay, stellvertretender Leiter des Frankfurter Energiereferats: „Das kann eine Möglichkeit sein, das Abwärmethema ein wenig zu entschärfen.“

Mit Rechenzentrumsabwärme Hochhaus samt Hotel und Gastronomie beheizen

Um dem wachsenden Energiebedarf der Städte und Megacitys etwas entgegenzusetzen, hat das aus einem kleinen Spin-off der Universität Dresden hervorgegangene Unternehmen Cloud & Heat Technologies GmbH ein innovatives Wasserkühlungskonzept entwickelt, das es ermöglicht, bis zu 90 Prozent der Serverabwärme nutzbar zu machen. Diese kann anschließend für den Heißwasserkreislauf von Gebäuden oder für die lokale Wärmeversorgung verwendet werden, was Einsparungen von bis zu 50 Prozent der operativen Kosten und eine erhebliche Verbesserung der CO2-Bilanz ermöglicht.

Anwendung findet diese Technologie u. a. in den ehemaligen Räumlichkeiten der Europäischen Zentralbank (EZB) im Eurotheum-Hochhaus im Frankfurter Bankenviertel. Auf zwei Etagen und ca. 640 Quadratmeter finden hier insgesamt 84 Serverschränke Platz, welche mit leistungsfähigen Computer- und Storage-Einheiten bestückt werden können. 400 Kilowatt an Abwärme können dann dank einem Direkt-Heißwasserkühlsystem verlustarm von den Wärmehotspots aufgenommen und abtransportiert werden.

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Besonderer Clou bei dem gegenüber den großen Co-Location-Rechenzentren eher kleinen Datacenter-Standort in der Mainmetropole: Die gespeicherte Rechnerabwärme wird genutzt, um zumindest im Winter einen Teil des Hochhauses samt angeschlossenem Hotel und Gastronomie damit zu beheizen. Im Sommer dagegen kann auch bei dieser innovativen Technologie die anfallende und aufgefangene Abwärme kaum sinnvoll verwendet werden.

Das Hochhaus verfügt über eine zweischalige Fassade. Über Kupferkabel in den Zwischenräumen kann die Abwärme schnell an die Umgebung abgegeben werden. Fay: „Mangels Nachfrage können auch die fortschrittlichsten Rechenzentren zurzeit leider nur einen Teil ihrer Abwärme auskoppeln, um in ihrem Stadtteil Wohnblöcke oder Gewerbe-Einheiten in direkter Nachbarschaft zu beheizen.“

Nahwärme-Pilotprojekt Kleyerstaße

Weiterhin in der Schwebe ist das Pilotprojekt Kleyerstraße im Gallusviertel. Hier soll für neue Wohneinheiten auf der gegenüberliegenden Straßenseite Rechenzentrumsabwärme als Nahwärme zum Heizen zur Verfügung gestellt werden. Alle Beteiligten, neben dem Rechenzentrumsbetreiber Telehouse / KDDI und dem Projektentwickler vor allem der örtliche Energieversorger Mainova, reden miteinander und äußern die besten Absichten. Einschätzung Fay: „Alle wollen es. Wie so oft hängt es noch am Preis.“

* Harald Lutz ist freier Journalist aus Frankfurt am Main.

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posted am 30.03.2020 um 09:33 von ralf.fischinger@datwyler.com


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