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Projektbeispiel: Energieeffizienz von Datencentern

Data center racks arranged in hot-aisle / cold-aisle layout

Datencenter sind für etwa zwei Prozent des weltweiten Energieverbrauchs verantwortlich - diese Zahl wird angesichts von Trends wie Cloud Computing noch weiter steigen. Ein grosser Teil der Energie, in manchen Datencentern bis zu fünfzig Prozent, geht dabei in den Kühlaufwand.

Oft ist das Kühlsystem nicht effizient ausgelegt: Einerseits werden Datencenter aus Angst vor Versagen einzelner Racks bei tieferen Temperaturen betrieben als eigentlich nötig. Andererseits herrschen meist ungünstige Strömungsbedingungen, die zu stark inhomogenen Temperaturverteilungen führen: Mit „hot spots“ und unnötig kalten Zonen an verschiedenen Stellen des Datencenters.

In einem von Innosuisse (ehemals KTI) finanzierten Projekt mit den Partnern IBM Research und Siemens Schweiz analysiert das IAMP deren Kühlsystem, um eine Optimierung und Effizienzverbesserung abzuleiten. Zu den verwendeten Methoden gehören:

  • eine umfassende Modellierung des Kühlsystems auf der Basis eines thermodynamischen Modells
  • die Simulation der Luftströmungen unter verschiedensten Bedingungen mit einem Finite Elemente Programm
  • die Entwicklung von mathematischen Algorithmen zur Bestimmung des Temperaturfelds in Echtzeit
  • experimentelle Messungen in einem echten Datencenter zusammen mit den Partnern.

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