Geothermie macht’s möglich: Neues Rechenzentrum spart über 90 Prozent Kosten für die Kühlenergie
Das neue Rechenzentrum bietet höchste Energieeffizienz. Der Power Usage Effectiveness-Wert (PUE) – er gibt das Verhältnis aus Gesamtenergieverbrauch und Energieverbrauch der IT betrachtet über ein Jahr an – liegt bei durchschnittlichen Rechenzentren zirca bei einem Wert von zwei. Bei einem Verfügbarkeitsanspruch beruhend auf der europäischen Rechenzentrums-Norm EN 50600 Klasse 4, plant ColocationIX einen PUE-Wert von 1,05, basierend auf der Leistung von einem MW. Dazu gehören zusätzlich permanente Sauerstoffreduktion sowie eine lange Batterielaufzeit der USV-Anlagen. Beides führt zu einem erhöhten Energiebedarf, der allerdings durch das innovative Kühlsystem stark relativiert wird. Bei einer Größenordnung von einem MW spart ColocationIX damit rund 95 Prozent der Energie für den Anteil der Kühlung. Somit erreicht das neue Bremer Rechenzentrum einen absoluten Spitzenwert und zeigt, dass Grün spart ohne bei der Leistungsfähigkeit Einschränkungen hinnehmen zu müssen.
In den Tiefen der Erde
Um das Prinzip der Grundwasserzirkulation zu nutzen, hat man im Bremer Hochbunker spezielle Sonden 100 und 200 Meter tief in die Erde gebohrt. In der Hitzeperiode, in der Kältemaschinen ihren höchsten Stromverbrauch hätten, liefern die Sonden kostengünstige Kühlung. Diese Kühlung erfolgt unter minimalem Stromverbrauch, ganz ohne Kältemaschine.
Außerhalb der Hitzeperiode wird die Umgebungsluft als Kältequelle eingesetzt. Mehrere Rückkühler auf dem Dach führen dabei die Kälte in den Erdboden zurück, um die Geothermie zu regenerieren. So wird der Untergrund als Kältespeicher über die Sonden immer wieder mit Kälte aufgeladen und kann damit in der Kühlphase maximal ausgeschöpft werden. In den Übergangszeiten wird der Rückkühler adiabatisch, also mit Wasserbenebelung, betrieben. So liefert er Temperaturen unterhalb der Umgebungstemperatur.
Im konkreten Fall passiert das wie folgt: Steigen die Außentemperaturen auf über 20 Grad Celsius, so werden die Rückkühler mit Wasser benebelt. Sie kühlen dadurch um mehrere Grad ab, sodass das Kühlwasser auf unter 20 Grad gekühlt wird. Pro Liter vernebeltem und verdunstendem Wasser werden circa 0,7KW/h zusätzlicher Energie zur Kühlung frei. Dies liegt an der Änderung des Aggregatzustandes des Wassers. Das Wasser nimmt beim Verdampfen viel Energie auf. Bei einem Kubikmeter Wasser summiert sich die Leistung auf bereits 700 KW für eine Stunde. Ab 28 Grad Celsius schaltet dann auch die geothermische Kühlung zu. Sie kann das Datacenter auch bei Tageshöchsttemperaturen über 28 Grad kühlen.
Abwärme auch zum Heizen
Im Inneren des Hochbunkers kommen InRow-Cooling Systeme zum Einsatz. Zudem werden einige Flächen durch Betonkernaktivierung gekühlt. Bei einem ehemaligen Atombunker mit zwei Meter dicken Beton-Außenwänden bietet sich das an. Deswegen wird im Gebäude selbst die Energie mittels Betonkernaktivierung eingespeichert und großflächig ausgetauscht. ColocationIX kommt hingegen mit deutlich unter fünf Prozent des Stromverbrauchs für Kühlung aus und nutzt die Abwärme auch zum Heizen. Ein in sich rundes Konzept, das zeigt, dass Energieeffizienz und Umweltschutz nicht zu Lasten der Hochverfügbarkeit und Leistung gehen muss.
