Donnerstag ist Techniktag. Heute geht es um die Ausfallsicherheit von Kühlkreisläufen in Rechenzentren. Im Fokus stehen dabei meist Komponenten und Architekturentscheidungen. Mindestens genauso wichtig für den stabilen Betrieb ist es jedoch, die Stellschrauben zur Qualität und Führung des Wassers im Kühlkreislauf richtig einzustellen.
Höhere Rack-Dichten, zunehmende KI-Rechenleistungen und steigende Anforderungen an die Energie- und Wassereffizienz machen den Betrieb von Rechenzentren anspruchsvoller. Diese Herausforderungen dürfen die maximale Verfügbarkeit als wichtigstes Betriebsziel nicht gefährden. In diesem Kontext rückt die deutsche Niederlassung, Düsseldorf, der Spirotech B.V., Helmond/Niederlande, die Kühlung als kritische Infrastrukturkomponente in den Mittelpunkt. In vielen Projekten zeige sich dabei, so der Spezialist für Kühlwasseroptimierungen, dass nicht nur Kältemaschinen, Coolant Distribution Units (CDUs) und Wärmeübertrager über den stabilen Betrieb von Rechenzentren entscheiden, sondern auch die Qualität und Führung des Wassers im Kühlkreislauf.
Aus Sicht von Spirotech sind es in der Praxis insbesondere drei Stellschrauben, die einen planbaren und wartungsarmen Betrieb beeinflussen – und sich sowohl in Bestandsrechenzentren als auch in Neubauprojekten gezielt berücksichtigen ließen. Wer diese Grundlagen frühzeitig berücksichtige, reduziere Betriebsrisiken und schaffe die Voraussetzungen für dauerhaft gute Effizienzkennzahlen, erklärt das Unternehmen. In einer Pressemitteilung verweist Spirotech auf drei aus seiner Sicht zentrale Stellschrauben, die im Folgenden näher erläutert werden.
Wasserqualität und Wasserchemie: Unterschätzte Störgrößen wie Luft, gelöste Gase und Partikel
Freie Luft, Mikroblasen und gelöste Gase können die Wärmeübertragung beeinträchtigen und Korrosion begünstigen. Gleichzeitig erhöhen Schwebstoffe, Schlamm und ferromagnetische Partikel wie Magnetit die Belastung für Ventile, Pumpen und Wärmeübertrager. Zudem steigern Ablagerungen Druckverluste, verschlechtern die Regelbarkeit im Kühlkreislauf und können kürzere Wartungsintervalle erforderlich machen. Rechenzentrumsbetreiber, die die Wasserqualität kontinuierlich im Blick behalten, reduzieren diese Störungen, statt lediglich auf sie zu reagieren. Das vermeidet, dass sich kleine Effekte über Monate zu schleichenden Effizienzverlusten entwickeln.
Gase im System lassen sich am effektivsten mit kontinuierlich arbeitenden Vakuumentgasern entfernen. Damit können bis zu 99,9 % der gelösten Gase ausgeschieden werden, sodass eine wesentliche Ursache für Korrosion zuverlässig reduziert wird. Zur Entfernung von Schlamm und Magnetit aus dem Umlaufwasser von Kühlsystemen gilt der Einsatz von Magnetit- und Schlammabscheidern als besonders zuverlässige Lösung. Integrierte Hochleistungsmagneten ziehen dabei selbst feinste Magnetitpartikel gezielt aus dem Volumenstrom und halten diese sicher zurück.
Auch die Wasserchemie kann sich im laufenden Betrieb verändern. Arbeiten Entgaser und Abscheider nicht zuverlässig oder fehlt eine gezielte Wasseraufbereitung, können erhöhte Salzgehalte und Schwankungen des pH-Werts auftreten. Dies begünstigt Korrosion und kann Schäden an Rohrleitungen, Komponenten und sensiblen Kühlstrukturen verursachen. Auch Edelstahlbauteile sind bei ungeeigneter Wasserchemie korrosionsgefährdet, etwa bei zu hohen Chloridgehalten. Mit speziellen Aufbereitungskartuschen können Rechenzentrumsbetreiber jedoch einen dauerhaft niedrigen Salzgehalt und einen stabilen pH-Wert im Kühlkreislauf sicherstellen. So bleibt die Wasserchemie konstant und Korrosionsprozesse werden wirksam reduziert.
Druckstabilität: Voraussetzung für einen stabilen Kühlkreislauf
Instabile Druckverhältnisse können luftbedingte Effekte verstärken, zu unruhigem Anlagenverhalten führen und die Betriebsbedingungen im gesamten Kühlkreislauf verschlechtern – insbesondere bei Lastwechseln und im Teillastbetrieb. Eine präzise Druckhaltung unterstützt dagegen die Stabilität des Kühlkreislaufs, senkt das Risiko druckbedingter Störungen und macht das System insgesamt besser beherrschbar. Gerade bei komplexen Kühlarchitekturen zahlt sich ein stabiler Druckhaushalt in Form von weniger ungeplanten Wartungseingriffen aus. An Lösungen zur Druckhaltung gibt es eine breite Palette an Produkten – von kleinen Membranausdehnungsgefäßen bis zu redundanten, pumpengesteuerten Systemen.
Monitoring und Trendanalyse: Vom Störfallmodus zur planbaren Wartung
Viele Probleme im Kühlkreislauf kündigen sich an, bevor sie kritisch werden – etwa durch veränderte Differenzdrücke, wiederkehrende Nachspeisemengen oder schleichende Effizienzverluste. Wer Messwerte kontinuierlich erfasst und Trends bewertet, kann Ursachen früher eingrenzen und die Instandhaltung proaktiv planen. Das reduziert ungeplante Wartungseingriffe, verbessert die Diagnosefähigkeit im Ernstfall und unterstützt einen stabilen 24/7-Betrieb.
Schlussbemerkung
Je höher die IT-Last, desto weniger Toleranz gibt es für Störungen im Kühlkreislauf. Wasserqualität, Druckstabilität und Monitoring sind drei Ansatzpunkte, um die Verfügbarkeit von Rechenzentren zu sichern, den Wartungsaufwand zu senken und Effizienzkennzahlen wie die Energieeffizienz von Rechenzentren (Power Usage Effectiveness, PUE) und den Wassereinsatz im Verhältnis zur IT-Last (Water Usage Effectiveness, WUE) auf gute Niveaus einzustellen.
Der Beitrag basiert auf Angaben der Pressestelle von Spirotech B.V., Niederlassung Deutschland in Düsseldorf, und wurde von der Redaktion für cci Branchenticker redigiert.
cci325959
Jede Art der Vervielfältigung, Verbreitung, öffentlichen Zugänglichmachung oder Bearbeitung, auch auszugsweise, ist nur mit gesonderter Genehmigung der cci Dialog GmbH gestattet.
