Für kühle Rechner: Rechnerkühlung mit Serverabwärme

Nachhaltig Energie sparen im Rechenzentrum
Rechenzentren verbrauchen einen immer höheren Anteil des weltweit produzierten Stroms – bereits heute 4%.
An diesem hohen Verbrauch hat die Kühlung mit herkömmlichen Technologien einen beachtlichen Anteil. Genau hier setzen die Kühlsysteme von FAHRENHEIT an. Denn Rechnerleistung wird in Abwärme umgewandelt – und die Adsorptionstechnik nutzt statt elektrischer Energie diese ohnehin vorhandene Wärmeenergie zur Kühlung.
Ebenfalls möglich: der Antrieb durch effiziente externe Wärmequellen, etwa durch ein Blockheizkraftwerk.

Energieeffizient rechnen

Für Betreiber von Rechenzentren und Serverräumen ergeben sich durch Wärmerückgewinnung und Adsorptionskühlung beträchtliche Einsparpotenziale. Parallel zu den Stromkosten reduzieren sich dabei auch die CO2-Emissionen – und als Kältemittel dient nichts als reines Wasser.

LRZ LEIBNIZ RECHENZENTRUM

SERVERKÜHLUNG MIT SERVERABWÄRME: SUPERMUC-NG

2019

Die Supercomputer des Leibniz Rechenzentrums wurden 2018 um einen Rechner der neuesten Generation mit ca. 20 Petaflops ausgebaut: Der SuperMUC-NG war zum Start im November 2018 auf Platz 8 der TOP500-Liste der schnellsten Rechner der Welt. Hersteller Lenovo kühlt die rund 13.000 Prozessoren mit Warmwasser.

Dieses Warmwasser wird von einem maßgefertigten FAHRENHEIT-Adsorber, einem der leistungsstärksten der Welt, in mehr als 600 kW Kälteleistung für die Netzwerk- und Speicherkomponenten umgewandelt.

Antriebswärmequelle
Serverabwärme
Antriebstemperatur
52,5°C
Kälteleistung
608 kW
Gesamtkälteleistung (Warm- und Kaltwasser)
ca. 1,7 MW
Kältetemperatur
18°C
Rückkühlung
2 Hybridrückkühler
Inbetriebnahme
2019
Laufzeit pro Jahr
8.760 Std.

LRZ LEIBNIZ RECHENZENTRUM

SERVERKÜHLUNG MIT SERVERABWÄRME: COOLMUC

2015

Das LRZ übernimmt die Aufgaben des zentralen IT-Dienstleisters für die Münchner Universitäten und versorgt über 100.000 Kunden mit IT-Leistungen.
Darüber hinaus betreibt es einen der größten Supercomputer der Welt. Mit dem Einsatz der FAHRENHEIT-Adsorptionskälteaggregate kann die Rechnerabwärme erstmals gezielt zur Kälteerzeugung genutzt werden.

So ist es gelungen, die Stromkosten für die Kühlung signifikant zu senken. Gleichzeitig trägt die Maßnahme dazu bei, das innovative und verantwortungsbewusste Profil des Rechenzentrums zusätzlich zu schärfen.

Antriebswärmequelle
Serverabwärme
Antriebstemperatur
55°C
Kälteleistung (nominal)
49 kW
Kältetemperatur
21°C
Rückkühlung
bestehendes Rückkühlnetz
Inbetriebnahme
2015
Laufzeit pro Jahr
8.760 Std.
Payback
4,9 JAHRE

KÄCHELE VIBRASTOP

RAUCHGASABWÄRME FÜR DIE IT-KÜHLUNG: WILHELM KÄCHELE GMBH

2016

Die Wilhelm Kächele GmbH fertigt und entwickelt Gummiteile und Gummi-Verbund-Teile für die unterschiedlichsten Industriezweige. Im Mittelpunkt stehen dynamische Eigenschaften, chemische und thermische Beständigkeit, Bauraum, die nicht lösbare Verbindung zwischen Gummi und festen Komponenten aus Metall oder unterschiedlichsten Kunststoffen sowie die Zuverlässigkeit der Produkte.

Im Jahr 2016 beauftragte Wilhelm Kächele FAHRENHEIT, eine Lösung für die sinnvolle Verwendung von Prozessabwärme für die Kälteerzeugung zu entwickeln, zu planen und umzusetzen.

Während des Produktionsprozesses wird Rauchgasabwärme, die bei der Produktion von Gummi entsteht, durch Adsorptionstechnologie von FAHRENHEIT in umweltfreundliche und CO2 sparende Kälte umgewandelt. Die Adsorptionskältemaschine eCoo 2.0 I 10IPS erzeugt 14 kW Kälteleistung, die zur Kühlung eines Schaltraums eingesetzt wird. Das Unternehmen verfügt damit über eine ebenso ökonomische wie ökologische Lösung – aus heißer Abluft entsteht kostenneutrale Kühlung für die Elektroräume.

Adsorptionskältemaschine
eCoo 2.0 | 10
Ort
Weilheim, Germany
Kommissionierungsdatum
May 2016
Antriebswärmequelle
CHP
Drive temperature
80 – 65°C
Kühlkapazität
14 kW
Kaltwassertemperatur
17°C
Kalte Verteilung
Storage tank
Rückkühler
trocken
Jährliche Nettoersparnis
8.300 €
Vermiedene CO2-Emissionen
76,8t p.a
Payback
3,3 Jahre

STADTWERKE SCHÖNEBECK

BHKW-KÜHLUNG RECHENZENTRUM DER STADTWERKE SCHÖNEBECK

2016

Die Stadtwerke Schönebeck gewinnen mit FAHRENHEIT Adsorptionstechnologie einen „Deutschen Rechenzentrumspreis 2016 “. Projektziel war es, den Aus- und Umbau des Rechenzentrums sowie den Neubau einer Heizzentrale mit BHKW und den Neubau einer Serverkühlung mit Adsorptionskältemaschine zu ermöglichen.

Die Stadtwerke haben sich für eine FAHRENHEIT eCoo 2.0 entschieden, welche die in der Kombination mit dem BHKW erzeugte Wärme und Strom mittels Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung den Betrieb und die Kühlung eines Rechenzentrums ökologisch sinnvoll gestaltet.

Antriebswärmequelle
Serverabwärme
Antriebstemperatur
55°C
Kälteleistung (nominal)
49 kW
Kältetemperatur
21°C
Rückkühlung
bestehendes Rückkühlnetz
Inbetriebnahme
2015
Laufzeit pro Jahr
8.760 Std.
Payback
4,9 JAHRE

oe Oeding Druck

BHKW: Oeding Druck

2016

„Für Oeding ist das Thema Nachhaltigkeit die Grundlage für Zukunftsfähigkeit. Durch die konsequente Nutzung bewährter und verfügbarer Technologien hat Oeding Print ein effizientes Produktions- und Verwaltungsgebäude realisiert, das alle Anforderungen eines modernen Produktionsbetriebes erfüllt und gleichzeitig höchsten Ansprüchen an Ressourceneffizienz und Betriebskostenoptimierung gerecht wird.

Zum Selbstverständnis des Druckereiunternehmens zählt im Besonderen die Verantwortung gegenüber Umwelt und Mitmenschen. Dementsprechend galt es, ein Energiekonzept zu entwickeln, das Treibhausemissionen sowie weitere Umweltbelastungen vermeidet und Ressourcen schonend einsetzt.

Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Ein Energiehaus, mit Bewegungsmeldern um Beleuchtung und Heizung zu optimieren, welches die notwendige Energie für Heizung und Gebäudebetrieb selbst produziert. Diese Lösung basiert auf den drei Säulen Energie-Effizienz, Energie-Recycling und Energieerzeugung. Hinter diesen Punkten verbirgt sich ein umfangreiches Bündel an Maßnahmen unter Einsatz modernster Technologien und Verfahren.

Für ein effektives Energie-Recycling bedient sich Oeding Print Technologien wie der Wärmerückgewinnung aus Produktionsprozessen, der Drucklufterzeugung und Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung sowie dem Speichern der dabei entstehenden Abwärme in Hoch- und Niedertemperaturspeicher. Diese kommt anschließend zum Heizen der Lager- und Schleusenbereiche, zum Kühlen des Rechenzentrums oder zur Warmwasseraufbereitung zum Einsatz.

Die regenerativ ausgelegte Energie-Erzeugung funktioniert mittels einer Photovoltaik-Anlage, einer Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung mit eigenem Blockheizkraftwerk sowie einer Adsorptionskältemaschinen von FAHRENHEIT.

Antriebswärmequelle
BHKW
Kälteanwendung
Serverkühlung
Antriebstemperatur
65 – 80°C
Kälteleistung
20 kW
Kaltwassertemperatur
10°C
Inbetriebnahme
2014
Laufzeit pro Jahr
ca. 8.760 h

GUMMIWERK KRAIBURG

PROZESSKÜHLUNG MIT KOMPRESSORABWÄRME: GUMMIWERK KRAIBURG

2016

Der Spezialist für Stallbodenbeläge aus Gummi ist ein führender Hersteller, der auf nachhaltige Rohstoffe und umweltfreundliche Produktion setzt: Qualitativ hochwertige Grundstoffe, vor allem alte Autoreifen, werden durch ausgeklügelte Fertigungsverfahren optimal wiederverwertet.

Bei der Produktion der KRAIBURG Gummibeläge fällt kaum Abfall an. Das Verfahren erlaubt es, Verschnitt von maßgeschneiderten Produkten wieder in den Wertstoffkreislauf aufzunehmen. Ein weiterer wichtiger Beitrag wurde 2016 zusammen mit FAHRENHEIT umgesetzt, nämlich die Einsparung von Strom sowie die Reduktion von CO2 – Emissionen.

Die FAHRENHEIT – Adsorptionskälteanlage hat die Aufgabe, einen Schalt- und Serverraum mit 72 kW Abwärme aus dem Kondensat eines Dampfprozesses möglichst effizient zu kühlen. Realisiert wurde eine hocheffiziente Adsorptionsanlage eCoo 2.0|30 IPS, welche die Temperatur im Schaltraum mit 37 kW Kühlleistung konstant auf 18° C absenkt. Somit kann der Schalt- und Serverraum zu einem Großteil der Laufzeit fast kostenneutral durch Adsorptionskühlung gekühlt werden.

Antriebsleistung
72 kW
Antriebstemperatur
90 – 81°C
Kälteleistung
37 kW
Kaltwassertemperatur
18 – 14°C
Rückkühler
trocken
Kompressionskälte
zur Spitzenlast-abdeckung
Inbetriebnahme
2015
Jährliche Nettoersparnis
8.300 €
Vermiedene CO2-Emissionen
76,8t p.a
Payback
3,3 Jahre

IEP PULLACH

FERNWÄRME: IEP PULLACH GEOTHERMIE

2015

Die IEP (Innovative Energie für die Pullach GmbH) ist eine 100 Prozentige Tochter der Gemeinde Pullach im Isartal. In Zusammenarbeit mit FAHRENHEIT wurde die Firmenzentrale der DJE Kapital AG mit einer hocheffizienten Adsorptionskühlanlage eCoo 2.0 zur Kühlung des Serverraums und der Büroflächen über den Fußboden im Kälte-Contractingverfahren realisiert.

Entscheidend für die Vermögensverwalter waren neben den perfekt kalkulierbaren Kosten der Kühlung durch Abrechnung per kWh ohne Kapitalbindung und Wartungskosten auch der Umweltaspekt. Die CO2-neutrale Heiz- und Kühlanlage dient nicht nur dem eigenen grünen Gewissen, sondern zeigt auch nach außen, dass dem Unternehmen Nachhaltigkeit in mehrerlei Hinsicht wichtig ist. Dies ist nicht immer die billigste, gesamthaft aber sehr wohl die günstigste Lösung.

Der Neubau nebst Erweiterung der DJE Kapital AG Konzernzentrale steht nun an, und man hat sich für eine Neuauflage der Adsorptionstechnologie von FAHRENHEIT entschieden. (Umsetzung 2019/2020)

Vermiedene CO2-Emissionen ca. 21,7 t

Einrichtung
Geovol Unterföhring GmbH
Antriebquelle
Fernwärme
Antriebstemperatur
90°C
Kälteleistung
bis zu 64 kW
Rückkühlung
Adiabatikrückkühler
Jährliche Nettoersparnis
8.300 €
Vermiedene CO2-Emissionen
76,8t p.a
Payback
3,3 Jahre