Cloud & Heat – mit der Abwärme von Rechenzentren Gebäude heizen

Aufmacherbild: (C) Cloud & Heat

Wo elektronisch gerechnet wird, entsteht Wärme. Besonders hohe Rechenleistung produziert besonders viel Wärme. Das gilt für den privaten PC genauso wie für Rechenzentren. Nicht umsonst sind Serverfarmen und Datacenter heute in der Regel mit aufwändigen Klimaanlagen ausgestattet. Das Problem dabei: Zum Energiebedarf für den Betrieb der IT-Systeme kommt dann auch noch der Energiebedarf für die aktive Kühlung.

Blickt man auf Prognosen, wie sich der Bedarf an Rechenzentren, IT-Systemen und Netzwerken in den nächsten Jahren entwickeln wird, wird schnell klar: Die Kurven zeigen exponential nach oben. Zumindest am Energieeinsatz für die Kühlung solcher Systeme möchte das Dresdener Startup Cloud & Heat etwas ändern – und hat mit seinen Konzepten schon erste Pilotkunden überzeugen können.

Der Energiebedarf für Rechenzentren und IT-Systeme wächst rasant – wie hier eine Prognose der Zeitschrift Nature zeigt.
Der Energiebedarf für Rechenzentren und IT-Systeme wächst rasant – wie hier eine Prognose der Zeitschrift Nature zeigt.

Abwärmenutzung statt Kühlung durch Klimaanlage

Die Grundidee: Statt die Technik im Rechenzentrum aufwändig herunterzukühlen, soll die Abwärme lieber nutzbringend eingesetzt werden. Zum Beispiel um Gebäude zu kühlen. Erste Installationen, die Cloud & Heat bei Unternehmenskunden in Frankfurt, Dresden und Lissabon realisiert hat belegen: Die Idee hat Hand und Fuß.

„Den bestmöglichen Wirkungsgrad erzielen wir mit dem von uns selbst entwickelten Server-Blade“, erklärt Dr. Jens Struckmeier, Gründer und CTO von CLOUD & HEAT. Die leistungsfähige Recheneinheit setzt zu 100 Prozent auf Wasserkühlung und kann ihre Abwärme so direkt an einen angeschlossenen Warmwasserkreislauf abgeben. Je nach Anzahl der Servereinheiten lassen sich auf diese Weise mehrere Stockwerke eines Geschäftshauses mit Warmwasser versorgen. In der Heizperiode unterstützt die Abwärme aus dem Rechenzentrum die Gebäudeheizung.

Den besten Wirkungsgrad bei der Abwärmenutzung erreicht Cloud & Heat mit dem von dem Unternehmen selbst entwickelten wassergekühlten Server-Blade.
Den besten Wirkungsgrad bei der Abwärmenutzung erreicht Cloud & Heat mit dem von dem Unternehmen selbst entwickelten wassergekühlten Server-Blade.

„Natürlich setzen wir nicht darauf, dass jeder Kunde unsere Server-Hardware einsetzen will oder kann.“ Es gebe in Rechenzentren oder Netzwerk-Standorten viel hochspezialisierte Technik, die Cloud & Heat nicht mit seiner eigenen Wasserkühlung ausstatten kann, räumt Dr. Jens Struckmeier ein. Als zweitbeste Lösung biete sich in solchen Fällen ein Wärmetauscher an, der die warme Abluft des Rechnersystems auffängt, zum Erwärmen des Wasserkreislaufs nutzt und auf diese Weise die heiße Luft herunterkühlt.

Die Edge-Cloud von 5G spielt Cloud & Heat in die Hände

Hohe Erwartungen setzt Cloud & Heat nicht zuletzt auf die kommenden 5G-Netze. Mit ihren Edge-Clouds brauchen sie viele, dezentrale kleine Rechenzentren – die alle Abwärme produzieren. Ein Edge-Cloud-Server oder Micro-Data-Center könnte dann benachbarte Gebäude mit Warmwasser versorgen. Auch für Privathaushalte könnte die Nachbarschaft zu einen Mini-Rechenzentrum so attraktiv werden.

Die im 5G-Netz erforderlichen Edge-Cloud-Server eignen sich perfekt für das Konzept von Cloud & Heat.
Die im 5G-Netz erforderlichen Edge-Cloud-Server eignen sich perfekt für das Konzept von Cloud & Heat.

In seinem Dresdener Pilotprojekt beheizt Cloud & Heat mit seinem Konzept bereits 56 Wohneinheiten. Das im Keller installierte Rechenzentrum und die Abwärmenutzung wurden beim Neubau des Komplexes von Anfang an mitgeplant.

Gleichzeitig Kühl- und Heizkosten sparen – und CO2 noch obendrein

In einem Bank-Hochhaus in Frankfurt hat das Start-up seine Technik dagegen nachträglich eingebaut. In der Summe addieren sich eingesparte Kühlkosten im Rechenzentrum und eingesparte Heizkosten in den Büroräumen auf rund 160.000 Euro pro Jahr. Hinzu kommt eine CO2-Reduktion von rund 557 Tonnen pro Jahr.

Mit Trends wie Big Data, IoT, Machine Learning, Blockchain, Virtual Reality oder eben 5G sieht Dr. Jens Struckmeier sein Unternehmen für die Zukunft gut aufgestellt. Denn je mehr elektronisch gerechnet wird, umso mehr Abwärme kann Cloud & Heat nutzbringend weiterreichen.

Unterschiedliche Größen bei Rechenzentren und Gebäuden lassen sich clever zusammenbringen.
Unterschiedliche Größen bei Rechenzentren und Gebäuden lassen sich clever zusammenbringen.

 

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