Zeitung Heute : Für kühle Rechner

Die Wärme von Servern kann genutzt werden

Roland Knauer
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Heizung. Rechenzentren wandeln einen Großteil der Energie in Wärme um. Foto: p-a

Ein Computer ist aus der Sicht eines Physikers ein miserabler Futterverwerter. Während ein Dieselmotor im besten Fall 41 Prozent der im Sprit enthaltenen Energie in Bewegung umsetzt und den Rest als Abwärme in die Umgebung pustet, verwandelt ein Computer die eingespeiste Elektrizität fast vollständig in heiße Luft. Fürs Rechnen und Anzeigen der Ergebnisse werden nur wenige Prozent der Energie verwandt. In den Rechenzentren von Universitäten sind die Verhältnisse ähnlich. Diese Anlagen verbrauchen aber soviel Strom, dass die Abwärme Mensch und Maschine nicht gut tun würde. Daher werden Rechenzentren gekühlt. Oft schluckt die Beseitigung der Abwärme mehr Energie als die Server selbst verbrauchen. Bis zu zwei Megawatt elektrischer Leistung benötigen große Rechenzentren. Zum Vergleich: Um 800 solcher Einheiten zu betreiben, wäre ein großes Kohlekraftwerk wie etwa in Schwarze Pumpe im Süden Brandenburgs nötig. Deshalb haben Rechenzentren einen Ruf als „Klimakiller“ – und Marc Schaefer vom Innovationszentrum Energie der TU Berlin einen guten Grund, in den Serverräumen nach Möglichkeiten zum Energiesparen zu suchen.

In einer umfangreichen Studie haben fünf TU-Wissenschaftler zunächst ermittelt, wie viele Rechenzentren es überhaupt in Deutschland gibt und wie diese Anlagen gekühlt werden: An rund 30 000 Orten laufen jeweils mindestens drei Server, rund 350 dieser Zentren haben sogar mehr als 800 Server. Die meisten davon laufen Tag und Nacht und verbrauchen so gigantische Mengen an Kühlenergie. „Die wird meist aus Kompressionskälteanlagen geliefert“, berichtet Schaefer. Solche herkömmlichen Klimaanlagen aber verbrauchen bekanntermaßen sehr viel Strom.

Wer also den Energieverbrauch von Rechenzentren drosseln will, sollte bei der Kühlung ansetzen. Da gibt es Möglichkeiten, die zum Teil so trivial sind, dass kaum jemand darauf kommt: „An kalten Tagen könnte man theoretisch einfach die Fenster aufmachen“, erklärt Schaefer. Meist fallen die Energiesparmaßnahmen aber etwas komplizierter aus. Die TU-Forscher haben sie in drei solcher Rechenzentren getestet. So kann man die Raumtemperatur statt auf 22 Grad Celsius, wie in vielen Zentren üblich, auf lediglich 26 Grad kühlen. Die Rechner arbeiten unter diesen Bedingungen genauso zuverlässig wie bei 22 Grad, zeigt etwa eine Untersuchung des Schweizer Bundesamts für Energie.

Damit spart man gleich doppelt, weil man nicht nur weniger Kühlenergie braucht, sondern auch die Rücklauftemperatur der Kühlflüssigkeit höher einstellen kann. Den Clou dieser kleinen Änderung zeigt der Deutsche Wetterdienst: Statt die wärmere Rücklaufflüssigkeit mit Hilfe von Elektroenergie zu kühlen, kann man sie dann sehr häufig mit Außenluft und damit kostenlos kühlen. Liegt die Rücklauftemperatur zum Beispiel nicht mehr bei 12, sondern bei 14 Grad Celsius, kann in Berlin während 60 Prozent des Jahres diese „freie Kühlung“ Energie sparen, weil dann die Außentemperaturen unter zehn Grad liegen. Und nicht zuletzt können mit der Abwärme von Rechenzentren auch benachbarte Büros beheizt werden. Roland Knauer

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