03.05.2024

Energiespeichertechnologien für Rechenzentren

Von Dr. Jörg Schröper

Abwärmenutzung, mehr Energieeffizienz, CO2-Reduktion: Diesen Themen stellt sich die Data-Center-Branche derzeit unter verschiedenen Blickwinkeln. Dazu gehören immer ökomische, aber verstärkt auch ökologische und juristische Aspekte.

Nicht erst das Energieeffizienzgesetz (EnEfG) hat Stromverbrauch und Energierückgewinnung aktuell wieder in den Fokus gerückt. Die Data Center-Branche beschäftigt sich bereits seit geraumer Zeit mit diesen Themen, schlagen sich die doch direkt auch in der wirtschaftlichen Effizienz nieder. Im Rahmen der Veranstaltung Aktuelle und zukünftige Energiespeichertechnologien für die Data Center Branche auf dem Campus der Universität Bayreuth diskutierten darüber über 60 Fachexperten:innen in verschiedenen Vorträgen und Workshops. Die Veranstaltung, organisiert von eco - Verband der Internetwirtschaft e. V. sowie dem Zentrum für Energietechnik (ZET) und dem Lehrstuhl für technische Thermodynamik und Transportprozesse der Uni Bayreuth, legte hierbei einen Schwerpunkt auf die dringende Notwendigkeit von Energiespeichern für die Energiewende – mit vielen praktischen Aspekten.

Energiespeichertechnologien für Rechenzentren

Für Arno Schlicksupp, Geschäftsführer der AS Enterprise Engineering GmbH sind konkrete Projekte zur nachhaltigen Nutzung von Abwärme dringend erforderlich. Nutznießer solcher Maßnahmen sind sowohl die Rechenzentren selbst, aber auch die Betreiber lokaler Wärmenetze wie auch die umliegenden Wohnquartiere. Einen entscheidenden Aspekt hin zum nachhaltigen RZ-Betrieb stellen Wärmepumpen als zentrales Element dar, wie Thomas Miksch (Dozent für Wärmepumpen und Energieberater) vorgestellt hat. Er betonte ihre Vielseitigkeit und stellte Beispielinstallationen vor, die Grundwasser oder Abluft von Rechenzentren als Wärmequelle nutzen.

Künstliche Intelligenz verbessert Kühleffizienz

Sasa Veljokovic von Vistecc beleuchtete die Potenziale von Superkondensatoren, die in Zukunft Batterien in verschiedenen Anwendungen, einschließlich Rechenzentren, ersetzen könnten. Diese Technik bietet einen chemiefreien und langlebigen Betrieb. „Einzig der Preis stellt derzeit noch eine Hürde dar“, wie Veljokovic erklärte. Artur Faust von EkkoSense erläuterte, wie Machine Learning und Künstliche Intelligenz zur Optimierung der Kühleffizienz in Rechenzentren dienen können. Eine umfassende thermische Überwachung und Datenerhebung ermöglichen eine präzise Feinabstimmung des RZs.

Energiespeichertechnologien für Rechenzentren 1

Die Konferenz wagte auch einen Ausblick in die Zukunft, insbesondere auf den Einsatz von Quantencomputern zur Verbesserung von Batterien und Brennstoffzellen, wie von Hartwig Bazanella (VIRZ) dargelegt. Simulationen auf Quantencomputern können elektrochemische Vorgänge im Detail darstellen und optimieren. Ein innovatives Konzept, das diskutiert wurde, war die Umwandlung von Fermionen in Bosonen, um Energie auf Quantenebene zu erzeugen und zu speichern. Das Konzept verdeutlicht das Potenzial innovativer Energielösungen, etwa die Verbindung von Quantenphysik und Thermodynamik. „Das Ganze ist jedoch wirklich noch Zukunftsmusik“, dämpfte Bazzanella jedoch allzu optimistische Hoffnungen für eine zeitnahe praxisreife Umsetzung.

Eis-Energiespeichers am ZET

Der Veranstaltungsort war mit Bedacht gewählt, gibt es auf dem Campus in Bayreuth doch einen Eisspeicher im Betrieb. Er dient als Forschungsobjekt, übernimmt parallel jedoch auch bereits ganz praktische Aufgaben am ZET. Er wird zur kombinierten Wärme- und Kältebereitstellung des Forschungsgebäudes genutzt, kann etwa die gebäudeintern anfallende Abwärme zur Büroheizung speichern und bereitstellen.

In ihrer Begrüßung der Konferenz-Teilnehmerinnen und Teilnehmer wiesen Professor Dr.-Ing. Dieter Brüggemann (ZET und „Hausherr“) und Dr. Béla Waldhauser auf die enorme Bedeutung der Speichertechniken hin, die heute auch immer mehr in den Fokus einer größeren Öffentlichkeit gelangen. Brüggemann nannte zum Beispiel die rund 50 Mitarbeiter am ZET mit einem energietechnischen Schwerpunkt in ihrer Tätigkeit. Marco Griesbach ist einer dieser Mitarbeiter, und er stellte in seiner Präsentation zu Beginn der Konferenz den hauseigenen Eis-Energiespeicher vor.

Energiespeichertechnologien für Rechenzentren 2

Ideen in World Cafés gesammelt

Die Diskussionen während der Konferenz, insbesondere in den Workshops, zeigten die Dynamik des Themas Energiespeicherung. Verschiedene Standpunkte wurden ausgetauscht, wobei Ideen und Anstöße für die Weiterentwicklung der Technik und die Gestaltung politischer Rahmenbedingungen zur Sprache kamen. In den World Cafés ging es konkret um die politischen Rahmenbedingungen, innovative Technologien, das Energieeffizienzgesetz und das Zusammenspiel der Stakeholder. Weitere Veranstaltungen zum Thema Energiespeicher im Umfeld von Rechenzentrums-Infrastruktur folgen.

Energiespeichertechnologien für Rechenzentren 3

Die unter dem Dach des eco gegründete Allianz zur Stärkung Digitaler Infrastrukturen diskutiert am 15. Mai 2024  die Fragen „Wo wohnt Künstliche Intelligenz in Zukunft? Welche Konsequenzen haben Energieeffizienzgesetz, langwierige Baugenehmigungsverfahren oder die hohen Strompreise auf die Zukunftsfähigkeit des Digitalstandorts Deutschland?“ Jetzt anmelden.

Energiespeichertechnologien für Rechenzentren 4