Modulare Rechenzentren: Bald schon kohlenstoff- und wasserneutral?

Das Unternehmen Edged Energy setzt schon länger kohlenstoffneutrale und wasserfreie Lösungen für modulare Rechenzentren ein. Mit der modulare Plattform für Data Center soll so ein neuer Standard für Effizienz und Widerstandsfähigkeit errichten werden. Edged Energy setzt dabei auf einen PUE-Wert (Power Usage Effectiveness) von 1,15 – selbst an wärmeren Orten. Die genutzten Module gelten als kohlenstoffneutral und verwenden zudem wasserlose Kühlsysteme.

Eine der neusten Anlagen wurde bereits im Mai vergangenen Jahres in Aurora im Großraum Chicago in den Vereinigte Staaten in Betrieb genommen. Der neue Campus mit dem Namen Aurora TechPark wird in drei Bauphasen errichtet, wobei die erste voraussichtlich im Juni 2024 abgeschlossen sein wird. Ebenfalls in Konstruktion befinden sich ein Rechenzentrum in Kansas und eines in Atlanta, Georgia, auch im Bundesstaat Missouri.

Gemäß den Angaben von Edged Energy wurde die Rechenzentrumsplattform auf optimale Energie- und Wassereffizienz ausgerichtet. Im Gegensatz zu herkömmlichen Modellen, welche die weltweiten Strom- und Wasserversorgungsnetze stark belasten, wird die neue Einrichtung in Aurora unter anderem mit einer hochleistungsfähigen Kühltechnologie ausgestattet sein. Diese Technologie ist dazu in der Lage, hohe Dichtlasten zu bewältigen (bis zu 50 kW pro Rack in luftgekühlten Konfigurationen und noch höhere Dichten mit flüssigkeitsgekühlten Komponenten) – und das ganz ohne Wasserverbrauch. Laut Unternehmensangaben trägt das innovative Design der Plattform dazu bei, dass der Betrieb des Rechenzentrums kohlenstoffneutral ist. Der Aurora-Campus wird zusätzlich die Möglichkeit bieten, Elektrofahrzeuge vor Ort aufzuladen.

Derzeit befinden sich mehr als ein Dutzend Rechenzentren mit der Technologie von Edge Energy im Bau. Auf der iberischen Halbinsel hat bereits im Jahr 2021 eine Zusammenarbeit mit der dort ansässigen Immobiliengesellschaft Merlin Properties begonnen. Gemeinsam weiteten sie in den vergangenen Jahren den lokalen Markt von Rechenzentren in Barcelona, Madrid-Getafe, Bilbao-Arasur und Lissabon aus.

Neutrale und umweltfreundliche Rechenzentren

Eine Umfrage von S&P Global Market Intelligence kam zu folgendem Ergebnis: Die Mehrzahl der Unternehmen, die Rechenzentren besitzen, betreiben oder leasen, machen sich Gedanken über die Nachhaltigkeit dieser Einrichtungen. Die Erhebung zeigte außerdem, dass sich die meisten Befragten weiterhin auf die Nutzung erneuerbarer Energien konzentrieren. Diese ermöglichen es ihnen, energie- und wasserverbrauchsneutral zu werden.

Modulare und dezentrale Rechenzentren spielen eine wichtige Rolle bei der Integration von erneuerbaren Energiequellen an Standorten mit begrenzten Ressourcen. Damit steht auch die Steigerung der Betriebseffizienz in Verbindung. Nach Angaben von Gartner könnte die Flüssigkeitskühlung bis zu 3.000 Mal effektiver als herkömmliche Methoden sein und dabei weniger Energie verbrauchen. Nicht zu vergessen ist die Kühlung, die durch künstliche Intelligenz (KI) unterstützt wird. Diese nutzt Sensordaten in Echtzeit, um Systeme bedarfsgerecht mit optimaler Energieeffizienz zu kühlen.

Und warum sollte man nicht über wasserstoffbetriebene Rechenzentren nachdenken? ECL hat beispielsweise im Januar eine modulare und nachhaltige Rechenzentrumsarchitektur vorgestellt, die grünen Wasserstoff als Hauptenergiequelle nutzt. Die Lösung setzt auf 1-MW-Blöcke mit einer Betriebszeit von 99,9999 Prozent und ist dabei für mittelgroße Rechenzentren optimiert. Laut ECL verbrauchen Anlagen dieser Art weder Wasser noch Energie. Sie arbeiten ganz ohne Kohlenstoffemissionen – und das mit einem extrem niedrigen Geräuschpegel. Ein weiterer Pluspunkt: Das von ECL verwendete Kühlsystem ermöglicht eine wesentlich höhere Rack-Dichte als herkömmliche Rechenzentren. Denn das Wasser, das bei der Stromerzeugung auf Wasserstoffbasis als Nebenprodukt anfällt, wird gleichzeitig zur Kühlung der Racks verwendet, sodass dafür keine externen Quellen mehr benötigt werden. Ein weiterer Vorteil: Die Lieferzeit solcher Einrichtungen ist viel geringer als die anderer Modelle, wodurch sich die Planungs- und Bauzyklen auf sechs bis neun Monate verkürzen können.

Auf dem Global Smart Green Data Center Summit 2023, der im vergangenen Juli in der Mongolei abgehalten wurde, präsentierte Huawei Digital Power Technologies ihre Strategie zur Entwicklung modularer und intelligenter Rechenzentren in verschiedenen Größenklassen. Hierbei setzt das Unternehmen auf vier Schlüsseltechnologien – Bit, Watt, Wärme und Batterie – um die fortschrittlichen Rechenzentren zu realisieren.

Die Prognosen für den globalen Markt der modularen Rechenzentren sind vielversprechend: Für 2023 wird ein Marktvolumen von 30,8 Milliarden US-Dollar erwartet, was bis 2027 auf 61,5 Milliarden US-Dollar ansteigen soll. Dies entspricht einer beeindruckenden durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 18,9 %. Der bemerkenswerte Anstieg wird maßgeblich von der steigenden Bedeutung von Umweltschutz- und Energieverbrauchsvorschriften vorangetrieben. Ein deutlicher Treiber dieses Wachstums ist die Europäische Kommission, die derzeit verschiedene Ansätze zur Steigerung der Energieeffizienz von Rechenzentren untersucht. Diese Bemühungen sind Teil des European Green Deal, der das Ziel verfolgt, bis 2030 innerhalb der EU Kohlenstoffneutralität zu erreichen.

Neben staatlichen Initiativen zeigt auch der Privatsektor eine Veränderung. Ein Beispiel hierfür ist CyrusOne, ein in den USA ansässiges Unternehmen, das weltweit Dutzende von Rechenzentren betreibt. Das Unternehmen hat sich das ambitionierte Ziel gesetzt, bis 2040 kohlenstoffneutral zu werden. Parallel dazu trägt auch die kontinuierliche Innovation zur Entwicklung des Marktes bei, da verschiedene Unternehmen neue Technologien einführen. Ein weiteres Beispiel ist die französische Schneider Electric SE, ein Unternehmen, das sich auf Automatisierung und Energiemanagement spezialisiert hat. Schneider Electric hat einen Dienst für europäische Kunden entwickelt, der die Installation vorgefertigter Rechenzentren innerhalb von nur 12 Wochen ermöglicht. Dies spiegelt die Dynamik wider, die den Fortschritt im Bereich Data Center antreibt.

Im Jahr 2022 war Nordamerika die größte Region auf dem Markt für modulare Rechenzentren. Immer mehr Unternehmen setzten heute auf Nachhaltigkeit bei der Wahl von Rechenzentren: So gelingt es mittelfristig, dass modulare Rechenzentren kohlenstoff- & wasserneutral werden.