Als Rückgrat des modernen digitalen Ökosystems beherbergen die Rechenzentren tausende Server, die enorme Datenmengen verarbeiten und speichern. Diese Server generieren eine erhebliche Wärmemenge, weshalb sie effiziente Kühllösungen benötigen, um optimale Leistungen zu gewährleisten und Ausfälle zu vermeiden.
Unter den neuen Technologien zeichnet sich das Liquid Cooling (Flüssigkeitskühlung) als Schlüsselinnovation aus, um die thermischen und energetischen Herausforderungen der Rechenzentren zu bewältigen.
Was ist Liquid Cooling?
Beim Liquid Cooling werden Flüssigkeiten, meist Wasser und spezielle Kühlflüssigkeiten, eingesetzt, welche die Wärme der elektronischen Komponenten der Server aufnehmen. Im Gegensatz zur herkömmlichen Luftkühlung, bei der Ventilatoren und Klimaanlagen eingesetzt werden, um die Temperaturen gering zu halten, beruht die Flüssigkeitskühlung auf den höheren Wärmekapazitäten der Flüssigkeiten für eine effizientere Wärmeübertragung.
Die wichtigsten Arten der Flüssigkeitskühlung
- Wasserkühlung (Water Cooling)
- Dabei wird Wasser als Kühlmittel verwendet.
- Umfasst Systeme, in denen Wasser durch Kühlblöcke läuft, die mit den Prozessoren und sonstigen heißen Komponenten verbunden sind
- Das heiße Wasser wird dann zu Wärmetauschern weitergeleitet, wo es abgekühlt und dann wieder zurückgeführt wird
- Kühlung durch Eintauchen
- Erfordert das direkte Eintauchen der Server in mit einer nicht leitenden, dioxinhaltigen Flüssigkeit gefüllte Tanks.
- Die Flüssigkeit nimmt die Wärme direkt von den Komponenten auf und sorgt so für eine besonders effiziente Kühlung.
- Durch diese Art der Kühlung wird der Bedarf an Lüftern und Kühlkörpern verringert; Lärm und Wartungsaufwand werden reduziert
- Verwendet spezielle Kühlmittel, die direkt über integrierte Leitungen in den Servern im Umlauf sind
- Bietet eine sehr präzise und örtlich wirksame Kühlleistung, ideal für Komponenten mit hoher Leistungsdichte
Die Vorteile von Liquid Cooling
- Verbesserung der Energieeffizienz
- Flüssigkeiten haben eine höhere Wärmekapazität als Luft, was es ermöglicht, mehr Wärme mit weniger Energie zu übertragen.
- Verringert die Abhängigkeit von energieverzehrenden Klimaanlagen und Luftkühlsystemen
- Steigerung der Leistungsdichte
- Ermöglicht es, eine Vielzahl von Servern auf einer begrenzten Fläche unterbringen, ohne dass es zu einer Überhitzung kommt.
- Erleichtert die Unterbringung von Hochleistungsgeräten, welche eine intensive Kühlung erfordern
- Weniger Lärm und ein geringerer Wartungsaufwand
- Durch weniger Lüfter und mechanische Komponenten wird weniger Lärm erzeugt und die Wartung wird vereinfacht.
- Insbesondere Tauchkühlsysteme sind nahezu geräuschlos.
- Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit
- Ein geringerer Energieverbrauch ermöglicht eine Reduzierung der CO2-Emissionen
- Einige Lösungen verwenden umweltfreundliche Kühlmittel, was die Auswirkungen auf die Umwelt verringert
Die wichtigsten Herausforderungen
- Hohe Anschaffungskosten
- Die Installation von Liquid Cooling-Systemen kann kostspieliger sein als die herkömmlicher Luftkühlungslösungen
- Die langfristigen Energieeinsparungen können diese anfänglich hohen Kosten jedoch kompensieren
- Komplexe Implementierung
- Erfordert spezielle technische Kompetenzen für die Planung, Installation und Wartung.
- Bei bestehenden Rechenzentren können erhebliche Umbaumaßnahmen für die Aufnahme der Liquid Cooling-Systeme erforderlich sein
- Leckagemanagement und Sicherheit
- Obwohl die Systeme so konzipiert sind, dass Risiken minimiert werden, stellt das mögliche Auslaufen von Flüssigkeiten eine Gefahr dar.
- Eine regelmäßige Wartung sowie eine konstante Überwachung sind wichtig, um Unfällen vorzubeugen.
Einsatzmöglichkeiten und Perspektiven
Die Vernetzung von OVH Cloud mit den Kühlsystemen von Data 4 direkt an den Kaltwasserschleifen ermöglicht eine Einsparung des Stromverbrauchs von etwa 25 % im Vergleich zur herkömmlichen Luftkühlung, womit wir das Ziel, den CO2-Fußabdruck zu verringern, erfüllen
„Ausgehend von den spezifischen Bedürfnissen unseres Kunden haben wir eine maßgeschneiderte Lösung entwickelt, um die Integration seiner wassergekühlten Serverschränke (Liquid Cooling) zu ermöglichen. Genau wie OVH Cloud sind wir bestrebt, unseren CO2-Fußabdrucks zu messen und zu reduzieren und unsere speziellen Tools ergänzen sich diesbezüglich (Karbon-Rechner von OVH Cloud und Green Dashboard von Data4)“, erklärt Alexandre Delaval, Country Director Frankreich von Data4 Frankreich
„Ergänzend zu den maßgeschneiderte Colocation-Lösungen von Data4 und der hohen Flexibilität der Teams, steht diese Partnerschaft mit Data4 voll und ganz im Einklang mit unserem Engagement für die Umwelt“, erklärt seinerseits Grégory Lebourg, Global Environnement Director von OVH Cloud
Zahlreiche Technologiegiganten wie Google, Microsoft und Facebook erproben und implementieren Liquid Cooling-Systeme in ihren Rechenzentren. Diese Unternehmen sind ständig auf der Suche nach Wegen, um ihren CO2-Fußabdruck zu verringern und ihre Effizienz zu steigern. Beispielsweise testete Microsoft in Kühlmittelbehälter eingetauchte Server, mit vielversprechenden Ergebnissen in Bezug auf die Reduzierung der Energiekosten und die Verbesserung der Leistung
Schlussfolgerung
Liquid Cooling stellt einen bedeutenden Fortschritt für die Rechenzentrumsbranche dar und bietet eine umsetzbare Lösung für die wachsenden Herausforderungen des Wärmemanagements und des Energieverbrauchs. Trotz der anfänglichen Herausforderungen in Bezug auf Kosten und Komplexität machen die langfristigen Vorteile in Bezug auf Energieeffizienz, Leistungsdichte und Nachhaltigkeit diese Lösungen zu einer zunehmend attraktiven Option für Betreiber von Rechenzentren auf der ganzen Welt. Durch den Einsatz dieser Technologien können Rechenzentren nicht nur ihre Leistungen verbessern, sondern auch einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz leisten.
