Transparenz beim Wasserverbrauch von Rechenzentren

Noch immer werden viele Rechenzentren mit Wasser gekühlt und haben daher einen enormen Wasserverbrauch. Bis 2030 sollen sie klimaneutral betrieben werden. Doch bei all den Maßnahmen zur CO2-Reduktion und Abmilderung der Energiekrise gerät eine Ressource in den Hintergrund: Wasser. Die Kühlung in Datacentern ist zugleich ein elementarer Bestandteil und eine enorme Herausforderung. Bis zu 20 Prozent der Kosten beim Bau eines Rechenzentrums entfallen auf das Kühlungssystem.

Da Betreiber vor allem nach ihrer PUE (Power Usage Effectiveness) bewertet werden, sind sie besonders daran interessiert, den Verbrauch von Strom zu reduzieren. Vor dem Hintergrund der steigenden Preise für Energie wird dieser Anspruch noch einmal befeuert. Viele Rechenzentren sind in den letzten Jahren von einer energieintensiven Luftkühlung zu einem System mit Wasser übergegangen, da es als weniger energieintensiv gilt. Doch ist dies wirklich die beste Strategie für nachhaltige Rechenzentren? Die PUE berücksichtigt lediglich die Energie-Effizienz und keine anderen Ressourcen, wie etwa den Wasserverbrauch. Sie zeigt also nur ein kleines Puzzleteil im großen Bild des Ressourcen-Verbrauchs und führt dazu, dass weniger prominente Faktoren, wie etwa Wasser, leicht in den Hintergrund geraten.

WUE schafft keine Transparenz

Zur Ergänzung wurde in den letzten Jahren die Kennzahl WUE (Water Usage Effectiveness) etabliert, die den Wasserverbrauch und dessen Verhältnis zum Energieverbrauch misst. Allerdings gibt diese Kennzahl nur Auskunft darüber, wieviel Wasser in dem Prozess verloren geht, und nicht den tatsächlichen Verbrauch. Es wird also nur die Wassermenge, die verdunstet, gemessen und nicht die Menge, die von Rechenzentren aufgenommen und dann wieder abgeleitet wird.

Die WUE stellt kein Maß für Effizienz dar, sondern eher dafür, wie viel Wärme und damit Verdunstung vor Ort entsteht. Sie sagt nichts darüber aus, wie effizient die bezogene Wassermenge genutzt wird.

Die Branche braucht mehr Transparenz. Es sollte gemessen werden, wie sich das Verhältnis der Wassermenge zur IT-Kapazität des Standorts gestaltet. Am Ende ist es irrelevant, ob Flüssigkeit verdunstet oder in die Kanalisation geleitet wird. Entscheidend ist die Menge an Wasser, die aus der Wasserversorgung entnommen wird und den Menschen so nicht mehr zur Verfügung steht.

Wasserverbrauch erschreckend hoch

Erst wenn der aktuelle Wasserverbrauch genau erfasst ist, können auch Maßnahmen zur Reduktion erfolgen. Rechenzentrumsbetreiber können die WUE-Kennzahl beibehalten, aber sie sollten den Menschen auch offenlegen, wie viel Wasser tatsächlich verbraucht wird. Das Problem ist nur, dass diese Zahlen erschreckend hoch sind, darum werden sie nicht veröffentlicht. Allerdings kann sich die Branche keinem Problem annehmen, wenn sie den Status Quo nicht bestimmt hat.

Erst dann wird es auch die nötigen Innovationen zur Wassernutzung geben, wie etwa Testverfahren, mit denen das Wasser nicht in regelmäßigen Abständen vorsorglich, sondern erst bei Erreichen kritischer Werte entsorgt werden muss. Die Frage für alle Rechenzentrumsbetreiber ist: Wie können sie sicher sein, dass sie aus jedem Liter Wasser, der auf dem Gelände ankommt, das Beste machen, bevor sie ihn „wegschütten“? Dazu gibt es bisher leider noch keine Alternative, am Ende geht das Wasser ins Abwassersystem.

KI-basierte Steuerung der Kühlsysteme

Obwohl sich die Wassersituation merklich zuspitzt, wird es wohl keine schnelle Lösung für die Rechenzentrumsbetreiber geben. Alternativen wie etwa Luftkühlung oder die Nutzung unterschiedlicher Kältemittel bieten funktionierende Alternativen. Datacenter werden allerdings mit einer voraussichtlichen Laufzeit von über 25 Jahren gebaut und eine vorzeitige Umrüstung eines bestehenden Kühlsystems wäre ein kostenintensiver und wenig nachhaltiger Prozess.

Allerdings können technologische Innovationen wie die KI-basierte Steuerung der Kühlsysteme eine signifikante Verbesserung der Effizienz erzielen. So können Rechenzentrumsbetreiber durch Monitoring verschiedenere Parameter, wie etwa Auslastung, Außentemperatur und geschätzte Nachfrage an Rechenleistung zu verschiedenen Tageszeiten, die Temperatur exakt so steuern, dass sie immer ideal für den Betrieb ist, ohne zu viel Energie aufzuwenden.

Auch wenn es für das Problem der Wasserverknappung keine schnelle Lösung geben wird, muss die Branche damit anfangen, offen und transparent über den Status Quo zu sprechen. Beim Bau von neuen Rechenzentren muss die Ressource Wasser eine ebenso große Rolle bei der Planung spielen, wie etwa die PUE. Nur so wird der Boden für künftige Lösungen bereitet.

Tom Kingham

ist Director Solutions Engineering bei CyrusOne