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Warum der Wasserverbrauch ein wichtiger Faktor für die Kühlung Ihres Datacenters ist

Maurizio Frizziero

Seit Jahren ist die Power Usage Effectiveness bzw. PUE ein wichtiges Thema für Datacenter. Wenig beachtet wurde jedoch bisher in der Diskussion ein weiterer Faktor, der an Bedeutung gewonnen hat, seit Datacenter zunehmend auf Economiser-Kühlsysteme setzen: Water Usage Effectiveness oder WUE. Beide Parameter sind Komponenten für die Bestimmung der Datacenter-Nachhaltigkeit und wurden vom Green Grid entwickelt.

Die Verfügbarkeit und die Kosten von Wasser sollten bei der Auswahl von Kühlarchitekturen beachtet werden, insbesondere wenn es um Economiser-Lösungen geht.

Die Grundlagen

Was bedeutet WUE? Die meisten in der Datacenter-Branche kennen den Begriff PUE bzw. den PUE-Wert, der das Verhältnis von Gesamtenergieverbrauch des Datacenters zum Verbrauch der IT-Systeme angibt. WUE ist ein ähnlicher Parameter, der das Verhältnis vom gesamten jährlichen Wasserverbrauch des Standorts zum Verbrauch der IT-Systeme darstellt.
Die Wassernutzung im Datacenter (oder in einem beliebigen Firmengebäude) ist ein komplexes Thema. Nicht nur der Wasserverbrauch vor Ort, auch der Wasserverbrauch für die Stromerzeugung beim Versorgungsunternehmen ist in der Regel erheblich. So könnte beispielsweise ein höherer Wasserverbrauch im Datacenter trotzdem den Verbrauch insgesamt reduzieren, weil so der Strombedarf verringert wird und somit auch den Wasserverbrauch bei dessen Erzeugung. Denken Sie an ein Multi-Megawatt-Datacenter, das Zehntausende Liter Wasser pro Tag benötigt. Daher ist die Reduzierung des Wasserverbrauchs definitiv ein erstrebenswertes Ziel für Datacenter, die aufgrund von Nachhaltigkeitsanforderungen und lokalen rechtlichen Vorgaben auf Verdunstungskühlung (oder adiabatische Kühlung) setzen.

Beim Einsatz von adiabatischen Economiser-Systemen sollten Sie die Herkunft des Wassers und den Druck berücksichtigen

Adiabatische Economiser sprühen in der Regel Wasser auf Wärmetauscher-Oberflächen oder auch direkt in den Luftstrom. Das Wasser dient zur Kühlung der Luft beim Eintritt in das Datacenter. Dabei verdunstet ein Teil des Wassers und geht verloren. Daher benötigen Sie eine zuverlässige, kontinuierlich verfügbare Wasserquelle, um die Effizienz dieser Systeme zu gewährleisten. Wird die Wasserzufuhr aus irgendeinem Grund unterbrochen, verlieren Sie den Vorteil der Economiser-Technik. Ist die Wasserverfügbarkeit gefährdet, müssen Sie möglicherweise überdimensionierte Economiser-Systeme verwenden oder separate Backup-Kühlsysteme einplanen. Beide Varianten können die anfänglichen Investitionskosten jedoch erheblich steigern.

Eine weitere wichtige Komponente ist der Wasserdruck. Hochdrucksysteme erzeugen einen feinen Nebel, der einen hohen Grad an Verdampfung ermöglicht, damit aber den Wasserverbrauch erhöht und den WUE-Wert verschlechtert. Niederdrucksysteme funktionieren eher wie eine Dusche und eine größere Menge an Wasser kann gesammelt und durch das System zurückgeführt werden. Ist das System nicht für diese Rezirkulation ausgelegt, liegt der Wasserverlust bei 100%.

Kosten und Wasserqualität als Entscheidungsfaktoren

Unabhängig davon, welches System Sie verwenden, müssen Sie die Kosten und die Verfügbarkeit von Wasser berücksichtigen, um festzustellen, welche Lösung die beste ist. Beachten Sie, dass ein Kühlsystem mit einem niedrigeren Stromverbrauch aber höherem Wasserverbrauch die besten Ergebnisse hinsichtlich der Gesamtbetriebskosten liefern kann. Ein niedriger WUE-Wert an sich ist ein gutes Ziel, sollte aber nicht isoliert betrachtet werden.

Eine weitere Komponente ist die Wasserqualität. Da adiabatische Systeme mit hohem Druck Wasser durch kleine Öffnungen befördern, um eine Art Nebel zu erzeugen, sind sie empfindlicher gegenüber Problemen der Wasserqualität. Niederdrucksysteme dagegen sind weniger anfällig, weil die Öffnungen viel größer sind und nicht so leicht verstopfen. Dadurch reduzieren sich auch die Wartungskosten und Risiken für die Systemzuverlässigkeit.

Entscheiden Sie, welches Economiser-System für Sie am besten geeignet ist

Es ist an der Zeit, den WUE-Wert genauso wie den PUE-Wert beim Design Ihrer Kühlsysteme zu berücksichtigen. Wenn Sie beide Parameter beachten, können Sie Kosten einsparen. Finden Sie heraus, welches Economiser-System für Ihr Datacenter am besten geeignet ist. Laden Sie unser White Paper herunter.

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