Digitalisierung nachhaltig gestalten – durch wassersparend betriebene Rechenzentren
Autor: Herbert Radlinger, Geschäftsführer bei NDC-GARBE/dcg
Rechenzentren sind die Grundlage für Digitalisierung. Doch ihr Betrieb hat erhebliche ökologische Auswirkungen, insbesondere durch den hohen Wasserverbrauch für die Kühlung. Mit dem Wachstum des digitalen Sektors und dem zunehmenden Einsatz von künstlicher Intelligenz steigt der Bedarf an Rechenleistung weiter an, und damit die Notwendigkeit nachhaltiger Lösungen.
Herausforderung: Kühlung
Die hohe Rechenleistung verursacht eine beträchtliche Menge an Wärme, die effektiv abgeführt werden muss, um Überhitzung und Ausfälle zu vermeiden. Bisher wird dafür vor allem auf wasserintensive Kühlmethoden zurückgegriffen, insbesondere die Verdunstungskühlung (adiabatische Kühlung). Diese Methode ist zwar energetisch effizient, verbraucht aber immense Mengen an Wasser – ebenfalls eine knappe Ressource. Denn bereits ein großes Rechenzentrum kann mehrere Millionen Liter pro Jahr allein für die Kühlung benötigen. Besonders in wasserarmen Gebieten kann dies zu Konflikten und dem möglichen Scheitern von Projekten führen.
Innovative Lösungsansätze
Es gibt verschiedene Möglichkeiten für einen wassersparenden Betrieb von Rechenzentren: Luftkühlsysteme geben Wärme direkt an die Umgebungsluft ab. Diese Methode verbraucht kein Wasser, eignet sich allerdings nicht bei hohen Außentemperaturen; Varianten der direkten Wasserkühlung wie „Water to Chip“ oder Immersionskühlung senken die Temperatur von IT-Komponenten hingegen durch den Kontakt mit Kühlplatinen, die von Wasser oder einer Kühlflüssigkeit durchlaufen werden; Die dritte Option sind hybride Kühlsysteme, die verschiedene Kühlmethoden kombinieren und die Verdunstungskühlung nur im Notfall nutzen.
Standortwahl und regionale Unterschiede
Neben der Kühlung muss auch die Wahl des Standortes für ein Rechenzentrum sorgfältig durchdacht sein. Dabei sollten unbedingt die lokale Wasserverfügbarkeit, klimatische Bedingungen und die Verfügbarkeit erneuerbarer Energien berücksichtigt werden. Für die insgesamte Klimabilanz eines Rechenzentrums ist es von Bedeutung, die zusätzlich benötigte Energie möglichst CO2-neutral zu beziehen, um die Vorgaben zu erfüllen.
Betriebssicherheit
Die Wahl von Kühlmethode und Standort sind auch deshalb so wichtig, weil die Betriebssicherheit eines Rechenzentrums von ihnen abhängt. In wasserarmen Regionen ist eine zu große Abhängigkeit von wasserintensiven Kühlmethoden problematisch und nicht mehr genehmigungsfähig. Redundante Kühlsysteme oder die Möglichkeit, temporär auf weniger wasserintensive Methoden umzuschalten, können einen zuverlässigen Betrieb sicherstellen.
Zukunftsperspektiven
Mit der zunehmenden Verbreitung von Künstlicher Intelligenz und anderen datenintensiven Technologien steigt der Bedarf an Rechenleistung. Doch ebenso verschärft sich der Klimawandel und mit ihm besorgniserregende Phänomene wie steigende Temperaturen und Wasserknappheit. Deswegen sollten Betreiber Rechenzentren so nachhaltig und ressourcenschonend wie nur möglich betreiben.
Vielversprechende Ansätze existieren bereits: Zum Beispiel die intelligente Nutzung der anfallenden Abwärme durch deren Integration in lokale Energiekreisläufe. Rechenzentren sollten in Zukunft immer ganzheitliche Konzepte zugrunde liegen, die Wassereffizienz, Energieeffizienz und Abwärmenutzung gleichermaßen berücksichtigen.
So können wir es schaffen, die nötige Leistungsfähigkeit mit ökologischer Nachhaltigkeit in Einklang zu bringen. Es erfordert Engagement und Zusammenarbeit vonseiten der IT-Branche, politischen Entscheidungsträgern und der Gesellschaft. Durch den Einsatz innovativer Technologien und durchdachte Planungskonzepte können Rechenzentren ihre Rolle als Rückgrat der digitalen Welt erfüllen, ohne die natürlichen Ressourcen unnötig zu belasten.
