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Infrastruktur

IT-Klima kompressorlos aus der Erde

25. Oktober 2012, 11:05 Uhr | Michael Wöhle, Consultant und Projektleiter bei Danes Datennetzwerktechnik und Eberhard Knödler, Geschäftsführer bei BM Green Cooling

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Geothermische Kühlung

Bei der Kühlung mittels Geothermie wird der Effekt genutzt, dass man in einer bestimmten Tiefe im Erdreich eine relativ konstante niedrige Temperatur vorfindet, die nicht durch jahreszeitliche Schwankungen beeinflusst wird. Mit Hilfe einer oder mehrerer Sonden wird nun ein geschlossener Wassersolekreislauf in diese Tiefenregion gebracht. Zudem werden redundant arbeitende Zirkulationspumpen installiert, die das Wasser durch das geschlossene Rohrsystem befördern. Auf dem Weg in den kalten Untergrund und wieder zurück kühlt sich das aufgeheizte Solewasser aus dem Rechenzentrum ab und kann anschließend wieder zum Kühlen der Server verwendet werden. Da es sich bei der Lösung um einen geschlossenen Kreislauf handelt, ist eine Verunreinigung des Kühlmediums und ein Ausfall der Kühlung bei entsprechender Konzipierung und Planung nahezu ausgeschlossen.

Bei der praktischen Umsetzung von Geothermieanlagen für die Kühlung von Rechenzentren sind jedoch eine ganze Reihe von Aspekten zu berücksichtigen. Ein ganz entscheidender Schritt ist zunächst die Überprüfung der Bodenbeschaffenheit. Die geologischen Gegebenheiten können die Ergebnisse sehr stark beeinflussen und unter Umständen sogar verhindern, dass die gewünschten Ziele erreicht werden. Daher empfiehlt es sich dringend, mit Experten zusammenzuarbeiten, die bereits Erfahrungen mit der Umsetzung von Anlagen an unterschiedlichen Orten gesammelt haben und dieses Wissen in neue Planungskonzepte mit einfließen lassen können.

Eine erste Machbarkeitsüberprüfung kann anhand von geothermischen Karten erfolgen, die einen Überblick über die geothermische Ergiebigkeit eines bestimmten Gebiets geben. In Zusammenarbeit mit dem staatlichen geologischen Dienst sollte dann im Vorfeld geklärt werden, ob die Bodenbeschaffenheiten die im Rechenzentrum erzeugte Wärmelast aufnehmen können. Darüber hinaus muss die untere Wasserbehörde informiert werden. Sie überprüft, ob das Projekt aus wasserschutzrechtlicher Sicht an dem gewählten Standort möglich ist. Grundsätzlich gilt, dass die Wärme, die dem Boden zugeführt wird, ihm auch wieder entzogen werden muss - ist dies nicht gegeben, erteilt die untere Wasserbehörde keine Genehmigung. In Trinkwasserschutzgebieten der Zonen 1 und 2 werden heute in der Regel fast keine Anlagen genehmigt. In jedem Fall ist bei der Planung zusätzlich auch das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) zu berücksichtigen.

Wie riskant es sein kann, Sonden ohne ausreichende Voruntersuchungen in das Erdreich zu versenken, haben in der Vergangenheit die Geothermieprojekte in Wiesbaden, Staufen und Kamen gezeigt. Die Gefahr von Hebungen, Senkungen oder Wasserausbrüchen muss daher bei jeder Bohrung ernst genommen werden. Allerdings sollte auch erwähnt werden, dass sich in punkto Qualitätssicherung und Qualitätskontrolle in den letzten Jahren einiges getan hat. Mittlerweile gibt es rund 200.000 Installationen der oberflächennahen Geothermie in Deutschland - Probleme sind zuletzt nur noch in sehr wenigen Einzelfällen aufgetreten.