Spray senkt Energiehunger von Rechenzentren

Forscher der Nanyang Technological University Singapore (NTU) haben eine neue hocheffiziente Spray-Kühltechnik für Server-CPUs entwickelt. Damit lassen sich sowohl der Stromverbrauch als auch die daraus resultierenden CO2-Emissionen um 26 Prozent reduzieren, heißt es. Das Thema ist in Zeiten der Digitalisierung wichtig. Alle Rechenzentren der Welt verbrauchen etwa so viel Strom wie ganz Deutschland: 500 bis 650 Terawattstunden pro Jahr.

Spray wiederverwendbar

Die CPU wird meist mit Luft, seltener mit Wasser gekühlt. Die NTU-Wissenschaftler setzen stattdessen ein nicht brennbares Spray ein, das direkt auf die CPUs gesprüht wird. Es erhitzt sich, wird gesammelt und in einem Wärmetauscher gekühlt, sodass es erneut in den Kreislauf eingespeist werden kann. Die Kühlleistung ist deutlich höher als die mit Luft, sodass die CPUs mit höherer Leistung arbeiten, also schneller rechnen können, so die Forscher.

Luft kann in einem Rechenzentrum aus einem Volumen von einem Kubikmeter etwa sieben Kilowatt an Wärme abführen. Die Spray-Lösung schafft mit 23 Kilowatt mehr als das Dreifache. Das bedeutet, dass die Server nicht nur schneller arbeiten, sie können auch dichter beieinanderstehen, ohne dass sie durch überhöhte Temperaturen Schaden nehmen. Die NTU-Forscher glauben, dass sich eine Platzeinsparung von 30 Prozent problemlos erreichen lässt.

Ganz gezieltes Vorgehen

„Anstatt das gesamte Rechenzentrum konventionell zu kühlen, gehen wir ganz gezielt gegen die Quelle der Erwärmung vor“, so NTU-Professor Wong Teck Neng. Die Idee, die dahinterstecke, sei ganz einfach. „Wenn ein Feuer ausbricht, richtet man das Löschwasser direkt auf das brennende Material. Niemand sprüht es einfach so in die Flammen. Genauso machen wird es: Wir setzen an der Quelle der Erwärmung an“, meint Wong.

Vor allem in Regionen wie Singapur mit ganzjährig hohen Temperaturen seinen die Einsparungen an Energie enorm. Das gesamte Rechenzentrum müsse auf 18 Grad Celsius heruntergekühlt werden. Bei der direkten Kühlung der CPUs genüge es, diese auf einer Temperatur von 55 Grad Celsius zu halten, ohne den gesamten Raum extrem stark zu klimatisieren. Das neue Verfahren kann dazu beitragen, die Energiekosten von Rechenzentren zu senken, zumal immer mehr und größere davon nötig sind, weil sich das Cloud Computing massiv ausweitet.

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