Rechenzentrum FRA7: Kühlung fast ohne Wasserverbrauch
Mehr Rechenleistung bedeutet mehr Abwärme – und damit höhere Anforderungen an die Kühlung. firstcolo setzt beim neuen Rechenzentrum FRA7 in Rosbach auf einen geschlossenen Kaltwasserkreislauf, luftgekühlte Kältemaschinen und die Nutzung der Abwärme.
Deutschland will seine Rechenzentrumskapazitäten bis 2030 deutlich ausbauen. Gleichzeitig treiben Künstliche Intelligenz (KI) und High-Density-Computing die Leistungsdichte nach oben. Damit wird die Kühlung zu einem zentralen Faktor für Effizienz, Verfügbarkeit und Ressourcenverbrauch. Beim Greenfield-Projekt FRA7 in Rosbach vor der Höhe setzt firstcolo deshalb auf ein Konzept, das im laufenden Kühlbetrieb nahezu ohne Wasser auskommen soll.
Geschlossener Kreislauf statt Verdunstung
Das Rechenzentrum nutzt weder Fluss- noch Bach- oder Grundwasser für die Kühlung. Das benötigte Kaltwasser wird einmalig in einen geschlossenen Kreislauf gefüllt und zirkuliert anschließend innerhalb des Gebäudes. Die Wärme wird im Normalbetrieb über luftgekühlte Kältemaschinen an die Außenluft abgegeben.
„Um Ressourcen zu sparen und auch in Hitze- oder Dürreperioden keine Ausfälle zu riskieren, setzt das Kühlkonzept von FRA7 auf einen geschlossenen Kaltwasserkreislauf“, erklärt Jerome Evans, Gründer und Geschäftsführer von firstcolo. Eine kontinuierliche Frischwasserzufuhr für Cooling Towers oder ein separates Kondensatorkühlsystem ist nicht vorgesehen.
Für die Erstbefüllung rechnet firstcolo bei einem Rechenzentrum dieser Größenordnung mit rund 200 Kubikmetern Wasser. Danach wird nur bei Leckagen nachgespeist. Evans erwartet deshalb eine Water Usage Effectiveness (WUE) von annähernd null. Zusätzlicher Wasserbedarf entsteht lediglich für normale Gebäudetechnik, Sanitärversorgung und eine geringe Luftbefeuchtung.
Redundanz ohne zweiten Kühlpfad
Auch die Ausfallsicherheit soll ohne alternative Kühlung aus natürlichen Wasserquellen erreicht werden. FRA7 erhält mehrere luftgekühlte Kältemaschinen in N+2-Redundanz, die Kühlgeräte in den Serverräumen werden mit N+1 ausgelegt. Ergänzend sind eine redundante Kaltwasserverteilung und Pufferspeicher vorgesehen.
Damit ist der Betrieb nicht von wasserrechtlichen Entnahme- oder Einleitbedingungen abhängig. „Die thermische Energie wird entweder über die Kältemaschinen an die Außenluft abgegeben oder über einen Wärmetauscher hydraulisch getrennt an ein Wärmenetz übertragen“, so Evans.
Abwärme wird zur Ressource
Eine Heat-Transfer-Station soll die Niedertemperatur-Abwärme für ein kommunales Wärmenetz bereitstellen. Damit kann Energie, die in klassischen Rechenzentren meist verloren geht, extern weitergenutzt werden.
firstcolo plant das Kühlsystem zugleich für steigende Rack-Dichten. Flüssigkühlung soll deshalb grundsätzlich integrierbar sein. Gerade KI-Workloads können deutlich höhere thermische Lasten erzeugen als klassische Serverumgebungen.
Flüssigkühlung für High-Density-Racks
Liquid Cooling kann die Power Usage Effectiveness (PUE) verbessern, garantiert dies aber nicht automatisch. Entscheidend sind Architektur, Anordnung und Zusammenspiel der Kühlsysteme. „Rechenzentren, die von Anfang an auf Flüssigkühlung und hohe Leistungsdichten ausgelegt werden, können bessere PUE-Werte erreichen“, sagt Evans.
Sein Fazit: Kühlung ist keine technische Nebenanlage mehr. „Sie ist ein zentraler Bestandteil der Rechenzentrumsarchitektur und muss gemeinsam mit Energieversorgung, Flächenplanung, Redundanz und Nachhaltigkeit gedacht werden.“ FRA7 verbindet deshalb trockene Kühlung, geschlossenen Wasserkreislauf, Redundanz und Abwärmenutzung zu einem gemeinsamen Versorgungskonzept.
Jerome Evans, Gründer und Geschäftsführer von firstcolo.
