Data Center der Zukunft

Wie Rechenzentren zu kühlen sind

Ariane Rüdiger ist freie Autorin und lebt in München.

Data Center-Kühlung mit thermischen Rädern

Das thermische Rad schließt Innen- und Außenluft voneinander ab und schafft gleichzeitig einen Temperaturausgleich, dessen Ausmaß sich nach der Drehgeschwindigkeit richtet.
Das thermische Rad schließt Innen- und Außenluft voneinander ab und schafft gleichzeitig einen Temperaturausgleich, dessen Ausmaß sich nach der Drehgeschwindigkeit richtet.
Foto: Ark Continuity

Interessant ist auch die Idee des belgischen Unternehmens Datacenter Oostkamp, wo unter das mit freier Luftkühlung klimatisierte Rechenzentrum ein 4 Millionen Liter fassender Kühlwassertank gebaut wurde. Wasser von dort wird nur in den 20 Prozent der Zeit zur Zusatzkühlung genutzt, in denen die freie Luftkühlung nicht ausreicht. Das Rechenzentrum erreicht durch diese und diverse andere Maßnahmen einen PUE von 1,06.

Vielversprechend sind auch sogenannte thermische Räder, das sind scheibenförmige, permanent rotierende Wärmetauscher, die senk- oder waagerecht stehen können. Das thermische Rad trennt den Außen- vom Innenluftbereich und sorgt für einen permanenten Temperaturausgleich zwischen diesen Bereichen. Dabei reguliert die Rotationsgeschwindigkeit die Intensität des Wärmeaustauschs bei unterschiedlichen Außentemperaturen. Nur wenn es außen sehr warm ist, wird die Luft per Verdunstungskühler weiter heruntergekühlt.

Thermisches Rad im Einsatz.
Thermisches Rad im Einsatz.
Foto: Ark Continuity

Beim thermischen Rad geraten zwar durch die Fugen zwischen Rad und Wänden geringe Mengen an Außenluft in den Innenluftbereich, die aber die Leistung nicht beeinträchtigen. Der mechanische Aufwand beschränkt sich auf einen kleinen Motor für das Rad und einen Ventilator, der die Außenluft ansaugt. Staub und andere Verschmutzungen der Außenluft geraten so gut wie nicht ins Innere. Auch bei Ausfall des Kühlaggregats wird die Außentemperatur innen um nicht mehr als 2 Grad überschritten.

Die Kühlkapazität bestimmt die Größe des Rads. 6 Meter Durchmesser reichen für die Kühlung von 600 kW Rechenleistung. Die Technologie ist also eher für kleinere Einheiten sinnvoll. RZ-Bauer müssen sich an ein neues Design gewöhnen: jede Kühlzelle ist für eine Reihe Rechner verantwortlich und schließt räumlich direkt an den Rechnerraum an. Dadurch wächst die Kühlung mit dem Rechenzentrum: Eine neue Reihe Rechner wird mit einem neuen Rad versorgt. Eine Demonstrationsanlage steht in den Niederlanden. Sie hat ein PUE von 1,15. Robert Sullivan, der als Berater für die Technologie wirbt, sagt dazu: „Das größte Risiko besteht darin, dass im RZ-Bereich niemand thermische Räder kennt.“