Wasserverbrauch in Rechenzentren: WUE erklärt

Deutsche Rahmenbedingungen

Deutschland erlebt trotz vermeintlich ausreichender Wasservorkommen in trockenen Sommern zunehmend regionale Wasserknappheit. Wasserbehörden und Bezirksregierungen schränken die Grundwasserentnahme für Kühlzwecke in Genehmigungen ein. Das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) und die AwSV regeln den Umgang mit Wasser in technischen Anlagen. Das Bundesministerium für Umwelt (BMUV) hat Wassereffizienz als Bestandteil der Nachhaltigkeitsstrategie für Rechenzentren definiert. Das EnEfG verlangt ab 2024 die Berichterstattung des WUE.

Schlüsselbegriffe

WUE (Water Usage Effectiveness)

Jährlicher Wasserverbrauch des Rechenzentrums (in Litern) dividiert durch den IT-Energieverbrauch (in kWh). Je niedriger, desto effizienter.

Verdunstungskühlung

Kühlmethode, bei der Wasser verdunstet, um Wärme abzuführen. Effektiv, aber wasserintensiv. Üblich in adiabatischen Kühlern und Kühltürmen.

Trockenkühler

Kühlsystem, das Wärme über Luft ohne Wasserverbrauch abführt. Weniger effizient als Verdunstungskühlung bei hohen Außentemperaturen.

Absalzwasser

Wasser, das periodisch aus einem Kühlturmkreislauf abgelassen wird, um Mineralansammlungen und Mikroorganismen zu verhindern. Trägt zum Gesamtwasserverbrauch bei.

Geschlossener Kühlkreislauf

Geschlossenes Kühlsystem ohne direkten Wasserverbrauch. Verwendet einen Wärmetauscher, um Wärme zu übertragen, ohne das Kühlmedium zu verlieren.

So funktioniert es

Der WUE wird berechnet, indem der jährliche Wasserverbrauch durch den jährlichen IT-Energieverbrauch dividiert wird. Ein Rechenzentrum, das 5 Millionen Liter Wasser verbraucht und eine IT-Last von 10.000 MWh hat, hat einen WUE von 0,5 L/kWh. Das EnEfG und die EED-Berichterstattung verpflichten Rechenzentren ab 500 kW zur Berichterstattung des WUE.

Der Wasserverbrauch in Rechenzentren kommt größtenteils von der Verdunstungskühlung. Kühltürme und adiabatische Kühler verdunsten Wasser, um die Serverwärme abzuführen. Im deutschen Klima arbeiten diese Systeme im Sommer am intensivsten, wenn Freecooling unzureichend Kapazität bietet. Zusätzlich verbraucht die Wasseraufbereitung (Entkalkung, Absalzung) weiteres Wasser.

FM-Fachleute können den WUE durch Anpassung der Kühlstrategien verbessern: höhere Server-Einlasstemperaturen reduzieren den Kühlbedarf, Trockenkühler begrenzen den Wasserverbrauch in Frühjahr und Herbst, und Wasserwiederverwendung (Kondensatwasser-Auffang oder Regenwassernutzung) verringert die Abhängigkeit von Trinkwasser. Berichten Sie den WUE neben dem PUE, um ein vollständiges Bild der Umweltauswirkungen zu liefern.