Single Phase Direct Liquid Cooling für KI- und HPC-Rechenzentren Rittal bringt 1 Megawatt Kühlung in einem Rack unter

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Rittal hat zunächst auf der jüngsten europäischen Konferenz des Open Compute Project (OCP) und in der vergangenen Woche auf der „Data Center World“ in Frankfurt eine Coolant Distribution Unit vorgestellt. Diese sticht heraus, weil sie kompakt, modular, OCP-konform daherkommt und über 1 Megawatt Kühlleistung erbringt.

Die CDU, so die Abkürzung für solche Systeme zur Kühlmittelverteilung oder auch Pumpstation, von Rittal war eine Attraktion auf den Messen. So haben sich etwa in Frankfurt am Main schon von der Ferne, beim Betreten der Ausstellungshalle, Besuchertrauben erkennen lassen, die das System, das im Frühjahr 2025 allgemein verfügbar sein soll, in Augenschein genommen haben.

Philipp Guth, CTO in der Geschäftsführung bei Rittal International, erläutert den Gedanken, der die Entwickler des Systems angetrieben hat: „Um den schnellen Infrastrukturausbau technisch, wirtschaftlich und organisatorisch zu ermöglichen, braucht es hochgradige Standardisierung sowie Skalierbarkeit durch modularen Aufbau und weltweite Verfügbarkeit.“

Gemeint ist der Aufbau von Ressourcen, die den rasant wachsenden Bedarf an Anwendungen der Künstlichen Intelligenz (KI) abdecken können; denn die Rechner brauchen Kapazität - an Rechenleistung, dementsprechend Strom sowie Kühlung, die Luftströme im Rechenzentrum weder wirtschaftlich noch physikalisch ausreichend liefern können. Es braucht Flüssigkeiten für das Cooling.

Modulplattform für Single Phase Direct Liquid Cooling

Die Coolant Distribution Unit von Rittal ist zunächst für einphasige direkte Flüssigkeitskühlung mit einem Wassergemisch ausgelegt. Sie ist auf insbesondere auf eine einfache Wartung und Standardisierung ausgelegt.

Dafür nutzt Rittal die Design-Vorteile des „Open Rack V3“, dessen Spezifikation der Hersteller im Open Compute Project (OCP) vorangetrieben hat. Wer das quelloffene Design kennt, weiß, dass in den 21-Zoll-Racks aufwändige Verkabelungen fehlen; denn Server und andere Module werden gleichermaßen in eine Sammelschiene, genannt Busbar, eingeklickt - was nebenbei bemerkt die OCP-Racks zur einer kostengünstigen Alternative macht. So erfolgt erfolgt die Stromversorgung über eine standardisierte DC-Schiene im Rack.

Im Fall der Rittal-CDU haben 15 Pumpen, aufgeteilt auf fünf Schubladen im oberen Bereich eines Rack Platz. Unterhalb der Pumpen befinden sich die Wärmetauscher.

Durch das Öffnen der Schubladen sind die Pumpen leicht zugänglich. Sollen sie im Rack durch eine Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) gesichert werden, lässt sich diese nach der jetzigen oberhalb der Schubladen unterbringen. Somit lassen sich die Funktionseinheiten wie die zentrale Controller Unit und die Kühlmittel-Fördereinheiten (CCUs) je nach Leistungsanforderung dimensionieren.

Die jeweiligen Wasseranschlüsse lassen sich per Hebel bedienen. Komponenten wie Controller, Sensoren oder die Pumpeneinheiten der In-Row-Lösung können im laufenden Betrieb gewartet und per „Hot Swap“ getauscht werden.

Über 1 MW Kühlleistung

Lars Platzhoff, Leiter der Business Unit Cooling Solutions bei Rittal, erläutert: „Die Kombinationsmöglichkeiten der Plattform-Module sind auf hohe Flexibilität ausgelegt. Sie ergänzten als weitere Bausteine das Systemangebot des Herstellers für die operative Rechenzentrumstechnik wie IT-Racks, Stromversorgung, Monitoring und Security.

Die Liquid-to-Liquid-Technik kühlen als Anreihlösung zu Racks über 1 Megawatt, im Einzelschub für das Rack bis 100 Kilowatt (kW). Da ibei der Flüssigkühlung mit einem Wassergemisch höhere Abwärmetemperaturen möglich sein, eignen sich die CDUs für die Weiterverwertung der von den Rechnern produzierten Hitze. Das wiederum verringert den CO₂-Footprint der Rechenzentren. Rittal bietet Hilfe bei der Rechenzentrumsplanung, damit die Wärme effizient vom Manifold der CDU bis zu ihrer Weiternutzung gelangt.

Für Rechenzentren ohne Wasseranschluss sind auch Liquid-to-Air Varianten verfügbar, welche die Wärme an der Rack-Rücktür oder über einen Seitenkühler als geschlossenes System an die Luft im Rechenzentrum abgeben.

Infrastruktur direkt im Rack

CTO Guth zeigt sich vom Konzept überzeugt: „Power, Cooling und Monitoring werden als elementare Säulen der IT-Infrastruktur immer häufiger direkt im standardisierten Rack integriert. Wesentliche Treiber dieses Trends sind mehrere Hyperscaler und Server-OEMs, die wir als Hauptlieferant mit Racks versorgen.“ Doch brauche eine CDU und damit das OCP-Prinzip keinesfalls auf die großen Cloud-Provider beschränkt bleiben, ganz im Gegenteil: „Wir sind überzeugt, dass dieses Konzept durch den Bedarf an immer höherer Leistung und schneller Skalierung bald zum Standard bei unseren globalen IT-Kunden werden wird. Neben den Hyperscalern wird es auch für immer mehr Co-Location-Anbieter interessant werden.“

Im DataCenter-Diaries-Podcast #34 „über den Sinn und Zweck, den Aufbau einen CDU im Rechenzentrum“ mit Philipp Guth im Gespräch mit Ulrike Ostler, Chefredakteurin von DataCenter-Insider, geht der CTO in der Geschäftsführung von Rittal näher darauf ein, welchen Zweck eine CDU im Rechenzentrum erfüllen kann und warum eine solche Technik gerade jetzt notwendig wird. Außerdem erläutert er einige Besonderheiten den Rittal-Produkts.

Die Podcast-Folge #34 von DataCenter Diaries findet sich auf Spotify, Apple Podcasts, Deezer, Amazon Musik und Google Podcasts.

Wen das 21-Zoll-Format schrecken sollte, kann auch 19-Zoll-Schränke bekommen, sagt Platzhoff: „Wir beschränken uns nicht auf das Open Rack V3 in 21 Zoll. Es folgen auch Varianten für unsere „VX“-IT-Racks in 19 Zoll.“ Auch er betont: „Die volle Integration in die Rittal-Systemplattform sei ein relevanter Hebel, um die nötige Infrastruktur für AI-Anwendungen großflächig auszurollen – vom großen Hyperscale-Datacenter bis zum kleinen Enterprise-Rechenzentrum. Denn Direct Liquid Cooling sei nun einmal die ‚Enabling Technology‘ für AI.

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