Low-Impact-Rechenzentren (Immersionskühlung)
Technology Check
Definition und Wirk-/Funktionsprinzip
Bei Low-Impact-Rechenzentren mit Immersionskühlung handelt es sich um Hardwarekomponenten, die zur Kühlung direkt in eine nicht leitende Flüssigkeit getaucht sind. Als Kühlfluid können beispielsweise synthetische Öle oder Fluorkohlenstoffe eingesetzt werden. Diese stehen in direktem Kontakt mit der IT-Hardware und können die Wärme deutlich effizienter abführen als Luftkühlung. Es gibt die sogenannte Single-Phase Immersion, dabei bleibt die Kühlflüssigkeit flüssig und gibt die Wärme an einen Wärmetauscher ab. Diese Systeme sind bereits kommerziell verfügbar. Darüber hinaus gibt es auch Two-Phase-Immersion Systeme. Hierbei verdampft das Lösungsmittel, kondensiert an einem Wärmetauscher und wird in das Flüssigkeitsreservoir zurückgeführt. Diese Systeme befinden sich aktuell eher auf einem Level von TRL 7 und sind noch in der Entwicklung.
SWOT analysis
Strengths
- Sehr hohe Energieeffizienz im Vergleich zur Luftkühlung durch direkte Wärmeabfuhr
- Aufgrund der besseren Kühlung kann die Leistungsdichte pro Fläche deutlich zunehmen
- Stabilere Betriebstemperaturen führen zu geringeren Ausfällen und höheren Lebensdauern der Hardware
- Abwärme kann über Wärmetauscher weiteren Nutzungen zugeführt werden
- Betriebsweise ist deutlich leiser als bei Luftkühlung und sorgt für angenehmere Nutzungsbedingungen
Weaknesses
- Anfangsinvestitionen für Infrastruktur, wie Tanks und Kühlflüssigkeit ist höher als bei Luftkühlung
- Spezielles Know-How für Wartung und Betrieb erforderlich
- Hardware muss technisch für eine Kühlflüssigkeit geeignet sein
Opportunities
- Bedarf an höheren Rechenleistungen auf kleinem Raum nimmt durch Trends wie KI und Digitalisierung immer weiter zu
- Teil der Nachhaltigkeitsstrategie von Unternehmen mit großen Rechenleistungen
- Effizienzsteigerung durch Nutzung von Abwärme
- Besonders attraktive Technologie bei Rechenzentren mit begrenzter Flächenverfügbarkeit
- Regulatorische Anforderungen steigen immer weiter mit speziellen Fokus auf Rechenzentren
Threats
- Unsicherheit bei der zukünftigen Verfügbarkeit von fluorierten Kühlflüssigkeiten
- Konkurrenz durch alternative Kühlsysteme und weiterentwickelte Luftkühlsysteme
- Umstellung auf neue Hardware mit neuen Wartungskonzepten schwer durchsetzbar
Erfolgsbeispiele
- In Baden-Württemberg umgesetzt: Das Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart (HLRS) der Universität Stuttgart baut sein Rechenzentrum energie‑ und ressourceneffizient aus, indem es innovative Kühl‑ und Betriebsstrategien nutzt und Abwärme nachhaltig verwertet
Zum Erfolgsbeispiel - Die Immersionskühlung ist kein neues Konzept und hat sich in vielfältigen Anwendungen bereits bewiesen. Dementsprechend ist auch die Vielfalt der angebotenen Varianten. Der Artikel gibt einen Eindruck von dem, was möglich ist.
Zum Erfolgsbeispiel
Technologieanbieter
Möglicher Technologieanbieter aus Baden-Württemberg: WEVO-CHEMIE GmbH
