News in detail

Mit dem Einsatz von Wasser zur Kühlung bis unmittelbar an die Rechner macht die Universität Konstanz beim Thema Green IT einen weiteren Schritt

Den Strom, den ein Computer zum Rechnen braucht, gibt er als Wärme wieder ab. Der Gefahr von Überhitzung ist bei den kleinen Rechnern unter dem Schreibtisch leicht beizukommen. Ihnen reicht ein Ventilator zur Kühlung. Anders sieht es bei Großrechnern für die Wissenschaft oder bei einer großen Zahl von Computern in einem Raum aus. Sie brauchen für die bislang hauptsächlich eingesetzte Freiluftkühlung nochmals eine enorme Menge Strom.

Die Universität Konstanz hat dagegen dank der Seenähe von Anfang an das Wasser des Bodensees indirekt zur Kühlung ihrer Server genutzt, indem sie es zur Kühlung der gesamten Raumluft der Rechnerräume eingesetzt hat. Nun wird sie – nach dem Umzug des Rechnerraumes unter die naturwissenschaftliche Bibliothek – noch weitere „Green IT“-Kriterien erfüllen. Künftig werden in den neuen Räumlichkeiten die einzelnen Rechnerschränke direkt mit Wasser gekühlt.

„Wenn in unserem bisherigen Rechnerraum die Kühlung ausfällt, ist der Raum in einer Stunde um etwa 20 bis 30 Grad wärmer“, schätzt Prof. Dr. Marcel Waldvogel, einer der Direktoren des Kommunikations-, Informations-, Medienzentrums (KIM) der Universität Konstanz. Der Schaden wäre immens. Werden solche Kapazitäten an Rechnerhardware durch die Raumluft gekühlt, muss etwa gleich viel Strom für die Kühlung eingesetzt werden wie für die Rechenleistung der Computer selbst. Für jedes Watt für die Rechenleistung wird ein weiteres Watt für die Kühlung benötigt.

Anders sieht es bei konsequenter Wasserkühlung aus. Wasser kann etwa viertausendmal mehr Wärme pro Liter aufnehmen als die Luft, die ohnehin als schlechtes Wärmetransportmittel gilt und im Gegenteil häufig als Dämmmittel eingesetzt wird. Das bedeutet: Bis ein Liter Wasser ein Grad wärmer wird, kann viertausendmal so viel Wärme eingeleitet werden als in einen Liter Luft. Der Strombedarf für die Kühlung von Rechenanlagen kann somit auf zwischen zehn und 30 Prozent gesenkt werden.

Bereits im Jahr 1972 hat das damals noch sehr junge Rechenzentrum der Universität Konstanz das Wasser des Bodensees zur Kühlung ihrer Rechenanlage genutzt. Die Klimaanlage, die am bisherigen Standort für die Kühlung der Computer sorgte, wurde selbst mit Wasser des Bodensees gekühlt und konnte somit bereits stromsparend arbeiten. „Green IT wurde an der Universität Konstanz von Anfang an praktiziert, Jahrzehnte bevor der Begriff in aller Munde war. Künftig können wir das Wasser jedoch noch näher an die Computer heranführen, wodurch wir noch effizienter kühlen können“, gibt Marcel Waldvogel Auskunft.

Künftig wird nicht mehr die Raumluft durch eine Klimaanlage gekühlt, sondern die Computer selbst bzw. die Schränke, in denen die Rechner stehen. Zwar gibt es bereits jetzt an der Universität Konstanz Computer, die auf diese Weise wassergekühlt werden. Mittels eines Wärmetauschers wird die Wärme aus der Luft direkt an das Wasser abgegeben. Der neue Rechnerraum, der dieser Tage an die Universität übergeben wurde, wird aber ausschließlich auf diese stromsparende und effiziente Weise gekühlt. „Man kann mit der effizienteren Kühlung auch deutlich mehr Rechner kompakt aufstellen“, nennt Marcel Waldvogel einen weiteren Vorteil.

Der nächste Schritt wird sein, die Abwärme im Kühlwasser weiter zu nutzen. Derzeit ist das Wasser mit rund 14 Grad allerdings zu kalt dafür. Wenn die Technik der Heißwasserkühlung einmal einsatzbereit ist, wird das Kühlwasser als Heizenergie genutzt werden können. „Dadurch, dass wir das Wasser nahe an den Rechner heranführen, sind wir gewappnet, um früh in die neue Technik einsteigen zu können“, so der KIM-Direktor.