Im EU Horizon Europe-Projekt HEATWISE, an dem auch das schwedische Institut RISE oder das Schweizer Institut Empa beteiligt sind, geht es darum, die Abwärme von IT-Systemen vollständig in die Gebäudetechnik zu integrieren, wie Empa-Auto Stephan Kälin schreibt. Dies ist vor allem für große Bürogebäude, Universitäten, Krankenhäuser und andere Institutionen relevant, in denen es umfangreiche technische Gerätschaften und IT-Infrastrukturen gibt.
Für das Projekt HEATWISE haben sich zwölf Forschungs- und Industriepartner aus acht Ländern zusammengeschlossen, um den Umgang mit Energie in Gebäuden mit umfangreicher IT-Infrastruktur neu zu denken. „Das Ziel ist ein Zero-Waste-Prinzip“,erklärt Binod Koirala vom „Urban Energy Systems Lab“ der Empa. „Das heißt, wir wollen möglichst die ganze Abwärme zurückgewinnen und ins Heizsystem der Gebäude integrieren.“
Realdaten aus dem NEST
Zunächst will das Team rund um Koirala die grundsätzlichen Potenziale für Wärmegewinne identifizieren. Dafür werden die realen Daten aus dem Empa-Forschungsgebäude NEST verwendet. Dabei fassen die Forscher nicht nur die IT-Infrastruktur ins Auge – von den Servern im Untergeschoss bis zu den Computern in den Büros –, sondern auch den Einfluss der Anwesenheit von Personen auf die Raumtemperatur und mögliche Wärmegewinnung daraus.
In der Folge sollen vorausschauende Regelalgorithmen entstehen, die das Energiemanagement der IT-Infrastruktur mit der Gebäudetechnik koppeln und weitere Gesichtspunkte berücksichtigen können. Diese Algorithmen werden dann im Rahmen von HEATWISE in vier Pilotanlagen implementiert: in ein IT-Forschungs- und Entwicklungszentrum in Polen, in Gebäude der Universität Aalborg in Dänemark, in eine Autofabrikation in der Türkei sowie ins NEST auf dem Empa-Campus in Dübendorf (Schweiz).
On-Chip-Flüssigkeitskühlung
Zusätzlich zur Optimierung des Energiemanagements untersucht das Projekt auch die Anwendung neuartiger Kühllösungen für Hochleistungs-IT-Systeme. Seit rund zwei Jahren ist im Untergeschoss des NEST ein Mikrorechenzentrum in Betrieb, dessen Abwärme bereits ins Mittel- und Niedertemperaturnetz eingespeist und zum Heizen genutzt wird. Das heute luftgekühlte Rechenzentrum wird nun um eine neu entwickelte sogenannte „On-Chip-Flüssigkeitskühlung“ des israelischen Projektpartners „ZutaCore“ ergänzt. Die zurückgewonnene Wärme erreicht Temperaturen von bis zu 70°C.
Das Projekt HEATWISE ist Anfang 2024 offiziell gestartet und wird drei Jahre dauern. Neben „Horizon Europe“ von der EU wird es auch vom Schweizerischen Staatssekretariat für Bildung, Forschung und Innovation (SBFI) unterstützt.