Zukunftstechnologien: Wenn das Rechenzentrum unter Wasser steht

463480
Bild: ©Kashif/stock.adobe.com

Im Jahr 2023 waren Rechenzentren und Datenübertragungsnetze für einen Prozent der energiebedingten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Und um ein Netto-Null-Ziel zu erreichen, müssen die Emissionen bis 2030 um die Hälfte sinken. Insbesondere die Kühlung von Rechenzentren wird oft als besonders energieintensiv hervorgehoben und erfordert daher besondere Aufmerksamkeit.

Hyperscaler vs. Lightweight Edges

Schaut man auf die technischen Features von Rechenzentren im Jahr 2030, werden sich diese vor allem in zwei Richtungen entwickeln. Einerseits wird der Bau von Hyperscale-Rechenzentren weiter zunehmen, sodass bis 2030 die effektive Rechenleistung für allgemeine Zwecke und KI-Rechenleistung eines einzelnen Clusters schätzungsweise 70 EFLOPS (ExaFLOPS = 1018 Floating Point Operations Per Second) bzw. 100 EFLOPS bei einer Speicherkapazität von einem Exabyte beträgt.

Energieeffizientes Kühlen

Kühlsysteme gehören zu den größten Energieverbrauchern in einem Rechenzentrum, weshalb Innovationen notwendig sind, um den CO2-Fußabdruck zu verringern. Neben technischen Neuerungen nehmen Kühltechnologien künftig eine Schlüsselrolle für Rechenzentren ein, um die Power Usage Effectiveness (PUE) zu senken.

Die moderne Kühltechnik sollte umweltfreundlich, energiesparend, innovativ, modular und integriert sein. Darüber hinaus sollten intelligente Ansätze in Kombination mit dem Betriebszustand der IT-Systeme eingesetzt werden, um eine dynamische Anpassung und Regelung zu ermöglichen.

Bei der Rack-Kühlung werden etwa Luft-Wasser-Wärmeübertrager in die Serverschränke integriert. Hierbei ist es nicht notwendig, gesonderte Zwischenwände einzuziehen, lediglich die Raumhöhe müsste bei Bedarf angepasst werden. Diese Art der Kühlung kann bis zu 35kW Wärmelasten abführen und erreicht damit den besten Wert für die PUE. Zusätzlich stellt die Wärmerückgewinnung eine Technologie mit bisher großem ungenutztem Potenzial dar. Statt die durch IT-Komponenten erzeugte Abwärme in die Luft abzugeben, wie es aktuell oft der Fall ist, kann diese – etwa durch in den Wänden installierte Wärmetauscher oder Wärmepumpen – auch in das Fernwärmesystem gespeist und zu nahegelegenen Häusern geleitet werden.

Vom Meer bis in das Weltall

Herausforderungen wie begrenzte räumliche Kapazitäten und insbesondere der Bedarf für nachhaltigere Rechenzentren bieten auch Möglichkeiten für weitere Rechenzentrumsmodelle, wie etwa Unterwasser oder im Weltraum. Diese bieten unter anderem Möglichkeiten für Energieeinsparungen im energieintensiven Bereich der Kühlung. Rechenzentren, die unter Wasser angesiedelt sind, könnten das kalte Meerwasser als natürliches Kühlmittel nutzen. Dies ist vor allem dank der hohen Wärmekapazität von Meerwasser möglich. Ein weiterer Effekt ist, dass viele der weltweit größten Internetunternehmen und High-Tech-Clouds in Küstennähe angesiedelt sind, was niedrige Latenzzeiten bei der Datenübertragung mit sich bringt. Auch die Betriebs- und Installationskosten von Unterwasser-Rechenzentren sind aufgrund der eingesparten Landfläche und der niedrigen Energiekosten vergleichsweise gering. So wird vor der Küste Sanyas, China, derzeit das erste Unterwasser-Rechenzentrum gebaut und soll Schätzungen zufolge 122 Millionen Kilowattstunden Strom pro Jahr einsparen. Inwieweit das korrosive Salzwasser Auswirkungen auf den Austausch etwaiger Verschleißteile hat und wie es um die langfristigen Auswirkungen auf das marine Ökosystem bestellt ist, muss allerdings noch erforscht werden.

Seiten: 1 2



  • VDMA zeichnet Nachwuchstalente aus

    VDMA zeichnet Nachwuchstalente aus

    Nachwuchspreis ’Digitalisierung im Maschinenbau’ VDMA zeichnet Nachwuchstalente aus 30 Absolventinnen und Absolventen von Deutschen Hochschulen waren für den Nachwuchspreis ’Digitalisierung im Maschinenbau’ nominiert. Vier von ihnen wurden nun für ihre…

    mehr lesen: VDMA zeichnet Nachwuchstalente aus

  • Ransomware-Gruppe BlackCat setzt Opfer mit Vorschriften unter Druck

    Ransomware-Gruppe BlackCat setzt Opfer mit Vorschriften unter Druck

    Kommentar von Martin J. Krämer, KnowBe4 Ransomware-Gruppe BlackCat setzt Opfer mit Vorschriften unter Druck Jüngste Ereignisse zeigen, dass Cyberkriminelle nicht nur über technisches Knowhow verfügen, sondern auch über ein grundlegendes…

    mehr lesen: Ransomware-Gruppe BlackCat setzt Opfer mit Vorschriften unter Druck

  • Was Lernfabriken zur Weiterbildung beitragen

    Was Lernfabriken zur Weiterbildung beitragen

    Fachkräfte für die Industrie 4.0 Was Lernfabriken zur Weiterbildung beitragen Was können sogenannte Lernfabriken 4.0 für die Weiterbildung von Fachkräften leisten? Sehr viel – wenn Lehrkonzepte und Rahmenbedingungen stimmen. Zu…

    mehr lesen: Was Lernfabriken zur Weiterbildung beitragen

  • Das Online- und Präsenz-Lernen verzahnen

    Das Online- und Präsenz-Lernen verzahnen

    Blended Learning Das Online- und Präsenz-Lernen verzahnen Viele Unternehmen nutzen inzwischen die Digitaltechnik, um sogenannte Blended-Learning-Konzepte in ihrer Organisation zu realisieren – auch weil diese Lernform den Erwartungen der Angehörigen…

    mehr lesen: Das Online- und Präsenz-Lernen verzahnen

  • Studie: Carbon Capture and Storage in Industrieprozessen

    Studie: Carbon Capture and Storage in Industrieprozessen

    CO2-Emissionen einlagern Studie: Carbon Capture and Storage in Industrieprozessen Technologien zum Abtrennen und Speichern von CO2 (CCS) waren vor einigen Jahren für Kohlekraftwerke im Gespräch – stießen aber auf massiven…

    mehr lesen: Studie: Carbon Capture and Storage in Industrieprozessen

  • Geschäftsklima in der Autoindustrie kühlt ab

    Geschäftsklima in der Autoindustrie kühlt ab

    Zahlen des Ifo Instituts Geschäftsklima in der Autoindustrie kühlt ab Im Juni 2023 ist Stimmung der Automobilindustrie deutlich eingebrochen. Und nach Angaben des Ifo Instituts hat sich dieses Niveau bis…

    mehr lesen: Geschäftsklima in der Autoindustrie kühlt ab

  • Forschungsausgaben im Maschinenbau auf Rekordwert

    Forschungsausgaben im Maschinenbau auf Rekordwert

    Forschung- und Entwicklung Forschungsausgaben im Maschinenbau auf Rekordwert Der Maschinen- und Anlagenbau in Deutschland hat im Jahr 2022 knapp 8,7Mrd.€ für Forschung und Entwicklung ausgegeben. Das war eine Steigerung von…

    mehr lesen: Forschungsausgaben im Maschinenbau auf Rekordwert

  • Michael Pieper wird XPLM-Geschäftsführer

    Michael Pieper wird XPLM-Geschäftsführer

    Karl Wachtel übergibt Unternehmensführung Michael Pieper wird XPLM-Geschäftsführer Karl Wachtel hat die Führung des PLM-Spezialisten XPLM übergeben. Seit November leitet Michael Pieper die Geschicke des Dresdner Unternehmens.

    mehr lesen: Michael Pieper wird XPLM-Geschäftsführer

  • Industrie steigert Investitionen in Klimaschutz

    Industrie steigert Investitionen in Klimaschutz

    Plus 74 Prozent in 10 Jahren Industrie steigert Investitionen in Klimaschutz Etwas mehr als 4Mrd.€ hat die deutsche Industrie im Jahr 2021 im Bereich Klimaschutz investiert. Wie das Statistische Bundesamt…

    mehr lesen: Industrie steigert Investitionen in Klimaschutz

  • Starkes Netzwerk in unsicheren Zeiten

    Starkes Netzwerk in unsicheren Zeiten

    Die SPS in Nürnberg ist der Branchentreff für Automatisierer. Welche Trends dabei in diesem Jahr hervorstechen und was Besucher darüber hinaus erwarten können, berichtet Silke Schulz-Metzner, Vice President SPS beim…

    mehr lesen: Starkes Netzwerk in unsicheren Zeiten

  • Die Welt der Automatisierung auf 120.000m²

    Die Welt der Automatisierung auf 120.000m²

    Zur 32. Ausgabe der SPS – Smart Production Solutions werden in 16 Messehallen mit rund 120.000m² Ausstellungsfläche mehr als 1.300 Aussteller aus der ganzen Welt erwartet. Neben Innovationen bietet der…

    mehr lesen: Die Welt der Automatisierung auf 120.000m²

  • Das gesamte Spektrum der Elektronikfertigung

    Das gesamte Spektrum der Elektronikfertigung

    Die Elektronikfertigungsindustrie trifft sich vom 14. bis zum 17. November in München. Auf der dortigen Produktronica stehen in diesem Jahr unter anderem die Leitthemen künstliche Intelligenz, Leistungselektronik sowie Quantentechnologien im…

    mehr lesen: Das gesamte Spektrum der Elektronikfertigung