Kühlstrategien und Nachhaltigkeit im Rechenzentrum Der Wasserverbrauch im Rechenzentrum hängt vom Standort ab

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Wasser - eine kritische Ressource, auch für Datacenter. Doch pauschale Aussagen zum Verbrauch greifen zu kurz. Entscheidend sind Standort, Klima und die Kühltechnologie, so die Ratschläge des Uptime Institute.

Wie das Wasser in Rechenzentren eingesetzt wird, hängt stark vom eingesetzten Kühlsystem ab. Der Wasserverbrauch spielt bei der Nachhaltigkeitsstrategie eine große Rolle. Ältere Datacenter setzen häufig auf offene Verdunstungskühlung, bei der Wasser verdampft, um Wärme abzuleiten. Moderne Rechenzentren hingegen arbeiten zunehmend mit wasserlosen oder hybriden Kühllösungen, die je nach Außentemperatur zwischen Verdunstungs- und Freikühlung wechseln. Die effizientesten Systeme benötigen nur bei heißen Außentemperaturen Wasser – und das teilweise nur wenige Stunden pro Jahr.

Dabei gilt: Der Großteil des Wasserverbrauchs entfällt ausschließlich auf den Wärme-Austausch mit der Umgebung, etwa durch offene Rückkühlwerke oder adiabatische Systeme. In geschlossenen Kältekreisläufen, die etwa Direct Liquid Cooling (DLC) oder CRAHs (Computer Room Air Handlers) nutzen, wird kaum bis kein Wasser verbraucht.

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Klima und Wasserverfügbarkeit bestimmen die Strategie

In gemäßigten oder wasserreichen Regionen können effiziente Verdunstungskühler ökologisch und ökonomisch sinnvoll sein, insbesondere in Kombination mit integrierten Freikühlern. In Regionen mit Wasserknappheit hingegen sollten wasserlose oder hybride Systeme bevorzugt werden. Diese nutzen Luftkühlung oder geschlossene Kältemittelkreisläufe und setzen Wasser nur gezielt zur Spitzenlastabdeckung ein - und das oft nur 100 bis 300 Stunden jährlich.

Der Standort hat auch Einfluss auf das Verhältnis von Wasserverbrauch zu IT-Leistung. So kann ein 25-Megawatt-Rechenzentrum (MW) mit effizienter adiabatischer Rückkühlung in kühlem Klima mit minimalem Wasserverbrauch auskommen, während ein kleineres 8-MW-Rechenzentrum in heißer, trockener Umgebung mit offener Verdunstung deutlich mehr Wasser pro Megawatt verbraucht.

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Den Wasserverbrauch in Relation setzen

Pauschale Angaben, wie viel Wasser eine bestimmte Anfrage an die Künstliche Intelligenz (KI) oder ein einzelner Suchvorgang benötigt, sind irreführend. Sie blenden die technischen, klimatischen und betrieblichen Rahmenbedingungen der jeweils ausführenden Rechenzentren aus. Auch die Größe eines Rechenzentrums ist kein verlässlicher Indikator: Der Verbrauch variiert stark je nach Technologie und Standortbedingungen.

Eine Bewertung erfordert Kontext. Ein Rechenzentrum, das jährlich 16 Millionen Gallonen Wasser verbraucht (rund 60.000 m³), kann je nach Region entweder als Belastung für das lokale Ökosystem gelten, oder kaum ins Gewicht fallen, wenn die Wasserverfügbarkeit hoch und die Konkurrenz durch andere Nutzer gering ist. Der Vergleich mit Haushaltsverbräuchen, zum Beispiel eine Million Gallonen für 20 EU-Haushalte pro Jahr, hilft, den Bedarf einzuordnen.

Reporting schafft Vertrauen

Transparenz ist entscheidend: Betreiber sollten nicht nur ihren jährlichen Wasserverbrauch offenlegen, sondern auch die Spitzen-, Mindest- und Durchschnittswerte dokumentieren. Zusätzlich empfiehlt sich die Veröffentlichung der so genannten „Wassersignatur“ – also eine Standortbeschreibung, die lokale Bedingungen, technische Ausstattung und betriebliche Praktiken berücksichtigt. Dies sei laut Uptime Institute essenziell, um öffentliche Kritik zu entkräften und regulatorische Anforderungen zu erfüllen.

Das Uptime Institute empfiehlt daher, auf einen standardisierten Wasserverbrauchsindex zu verzichten und stattdessen auf differenzierte, standortspezifische Betrachtungen zu setzen. Die Empfehlung gilt sowohl für die Planung neuer Standorte als auch im laufenden Betrieb. Nur so lasse sich die Balance zwischen Energie-Effizienz, Wasserschutz und Betriebsautonomie sinnvoll gestalten.

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