Heizen mit dem Server

Heizen mit dem Server: Dresdner Start-up nutzt die Abwärme

Heizen mit dem Server

Das soll eine Heizung sein? Nicht-Eingeweihte würden hier wohl einen gewöhnlichen Server-Schrank sehen – einen manns­hohen schwarzen Computer-Kasten mit ein paar grünen Lichtern hinter einer Glas­scheibe. Doch dieser Kasten kann auch Wasser auf 60 Grad erhitzen und damit ganze Gebäude beheizen.

Der Server steht in der Werkstatt des Dresdner Start-ups Cloud&Heat. Mittler­weile haben die Tüftler das Konzept einigen namhaften Kunden schmackhaft gemacht. Ihre Idee: ein typisches Problem von Rechen­zentren in einen Vorteil verwandeln.

Normaler­weise müssen Server mit viel Energie­aufwand gekühlt werden, damit sie funktions­tüchtig bleiben. Die Wärme verpufft dabei meist als Abfall­produkt. Die Dresdner Server-Heizung hingegen nutzt sie. Eine seiner Cyber-Heizungen kann drei energie­effizient gebaute Einfamilien­häuser mit Wärme und Warm­wasser versorgen, wie Nicolas Röhrs, Geschäfts­führer des Start-ups, vorrechnet.

Dazu wird Wasser durch den Server-Schrank geleitet – durch feine Kanälchen ganz dicht an den heißen Prozessoren entlang. Das Wasser erhitzt sich. Ein Wärme­tauscher speist schließlich die Hitze in einen Puffer­speicher ein, der bei Bedarf warmes Wasser bereitstellt.

Die Zielgruppe

Wer stellt sich so etwas auf? „Kunden, die ohnehin ein Rechen­zentrum brauchen, etwa zum Betrieb einer eigenen Cloud“, erklärt Röhrs – vom mittel­ständischen Unternehmen bis zum internationalen Konzern. Gerade hat zum Beispiel der Energie­konzern Innogy drei Server-Schränke gekauft, um mit ihnen „einfach und effizient“ Gebäude zu beheizen.

Auch im Eurotheum, dem ehemaligen Sitz der Europäischen Zentralbank (EZB) in Frankfurt, sollen ab September Cloud&Heat-Server vor sich hin arbeiten und den Turm mitheizen. Und ein ganzer Container voller Schränke soll demnächst nach Norwegen verschifft werden. Abnehmer: ein dortiger „grüner“ Rechenzentrums-Anbieter.

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Ein Schrank mit der Wasser­kühlung koste 25000 bis 250000 Euro, je nach Ausstattung, sagt Röhrs: „Die Anschaffung ist etwas teurer als eine Rechen­anlage mit 0815-Luft­kühlung.“ Die Mehr­kosten seien aber in wenigen Monaten ausgeglichen. Denn mit dem System werde die Hälfte der Ausgaben gespart, die sonst mit klassischer Luft­kühlung anfallen.

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Was die Kunden mit den Rechner­kapazitäten dann machen, bleibt ihnen überlassen. Entweder sie nutzen sie selbst, oder aber sie vertreiben die Prozessor­leistung weiter – zum Beispiel an Leute, die Cloud-Speicher­platz brauchen. So will es Innogy machen.

Server-Zentren dürften künftig immer bedeutender werden

Ob diese Idee zukunfts­weisend ist? „Die Nachfrage nach Rechen­leistung wird auf jeden Fall immer größer“, sagt Uwe Kluge, Mitarbeiter der Sächsischen Energie-Agentur. Damit würden auch die Rechen­zentren größer. Deren Abwärme wiederum werde welt­weit immer mehr genutzt – aus Kosten­gründen. „Das macht mehr Sinn, als solche riesigen Wärme­mengen in die Umwelt zu blasen.“

Und tatsächlich liebäugeln viele Betreiber von Rechen­zentren mit der Abwärme-Nutzung. Einer Befragung des Berliner Borderstep-Instituts zufolge glaubt die Hälfte der Betreiber, damit viel Energie sparen zu können. 30 Prozent versuchten das schon – aber meist nur in sehr geringem Umfang, teilt Ralph Hintemann mit, IT-Experte des Instituts.

Er schätzt, dass in Deutschland rund 50000 Rechen­zentren stehen. Eine offizielle Statistik darüber gebe es nicht. Alles sei dabei – vom firmen­eigenen Server-Schrank bis zum Mega-Rechen­zentrum auf einer Fläche mehrerer Fußball­felder. Zwischen 2011 und 2016 sei die Gesamt­fläche der deutschen Rechen­zentren um 15 Prozent gestiegen.

Trends wie Cloud Computing, Big Data und künstliche Intelligenz befeuern die Nach­frage nach hoch­wertigen Rechen­zentren noch weiter, sagt Christian Herzog, Bereichs­leiter für IT-Infrastruktur und Kommunikations­technologien beim Branchen­verband Bitkom. Effizienz werde dabei für die Betreiber immer wichtiger. „In dieses Muster fügt sich die Idee des Dresdner Start-ups nahtlos ein, sie könnte einen weiteren Beitrag zum „grünen Rechenzentrum“ leisten.“

Cloud&Heat noch nicht profitabel

Noch ist Cloud&Heat nach eigenen Angaben nicht rentabel. Aber bis 2020 will man schwarze Zahlen schreiben. Im laufenden Jahr werde wohl ein Umsatz von drei Millionen Euro erzielt, schätzt Röhrs. Im kommenden Jahr rechnet er mit doppelt so viel.

Dass bald auch systematisch Wohn­häuser mit Servern beheizt werden, ist aber eher unwahr­scheinlich. Mit dieser Idee war Cloud&Heat zunächst angetreten. 80 Häuser seien in Deutschland mit den Schränken bestückt worden, sagt Röhrs. Doch das junge Unter­nehmen sei auf deren Rechen­leistung sitzen­geblieben. Cloud-Platzhirsche wie Amazon und Google waren zu stark.

„Ich glaube, wir waren einfach viel zu früh dran“, sagt Röhrs. Denn für Dienste wie autonomes Fahren würden in Zukunft viel mehr dezentrale Rechen­zentren gebraucht – damit der Weg für die verschickten Daten nicht zu lang ist. Vielleicht kommt ja dann die zweite Chance für die Server-Heizung für jedermann.

Dass man beim Autonomen Fahren vorne mitspielen will, wurde in Deutschland bereits mehrfach verdeutlicht. Auf der A 39 soll zum Beispiel noch in diesem Jahr eine Test­strecke für autonome Fahrzeuge entstehen.

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Источник: https://www.teltarif.de/cloud-und-heat-heizen-mit-servern/news/69662.html

Wie Computer-Server zur ökologischen Heizung werden

Heizen mit dem Server

By Martin Jendrischik On 1. März 2013

Cleantech bedeutet für uns von CleanThinking.de – dem Magazin für die Technologien der Energiewende – insbesondere, clevere und ressourcenschonende Lösungen zu entwickeln, die beispielsweise bestehende Konzepte intelligent miteinander vernetzen.

So gibt es irgendwann Solarzellen, die direkt in Fensterscheiben integriert sind und gleichzeitig eine Art Blendschutz-Funktion übernehmen können.

Und gerade auf den Markt strebend gibt es ein Cleantech-Unternehmen, das zwei bisher voneinander isolierte Märkte miteinander verbindet: Den Heizungsmarkt und den derzeit stark expandierenden Markt für Cloud-Computing-Services. Wie das funktioniert, lesen Sie im folgenden Beitrag.

Cleantech News / Dresden. Das Dresdner Cleantech-Unternehmen AoTerra GmbH hat sich zum Ziel gesetzt, zwei Welten miteinander zu verknüpfen und daraus ökonomische wie ökologische Potenziale zu generieren.

Die Idee: Computer-Server, die benötigt werden, um Cloud Computing-Services anzubieten, werden nicht zentral in Rechenzentren positioniert, wo sie aufwändig gekühlt werden müssen, sondern in Kellern von neu gebauten Ein- oder Mehrfamilienhäusern oder Firmenzentralen.

Dort sollen die Serverschränke nicht nur den IT-Aspekt erfüllen, sondern gleichzeitig als Heizung für das gesamte Gebäude dienen.

Seit Mai 2012 ist AoTerra mit den beiden Produkten AoHeat (Heizungen) und AoCloud (Server) auf dem deutschen Markt.

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„Wir sind der einzige Anbieter, der die bislang getrennten Märkte für Wärme und für Rechenleistungen verbindet“, so Dr. Jens Struckmeier, Geschäftsführer Technik von AoTerra.

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 Wie und dass das Prinzip funktioniert, hat AoTerra kürzlich in einer zum Wohnhaus umgebauten ehemaligen Sauerkraut-Fabrik in Dresden unter Beweis gestellt.

Zwölf Computer spenden ihre Abwärme

Dort brummen jetzt zwölf Computer leise im Keller und sorgen mit ihrer Abwärme dafür, einen mit Wasser gefüllten Pufferspeicher zu erhitzen. Besonderer Vorteil: Alle zwölf Wohnungen können so je nach Anforderung beheizt werden.

Und das, ganz ohne Heizkosten für die Bewohner, das die Stromkosten für die Server vom Cleantech-Startup AoTerra selbst übernommen werden.

 René Marcel Schretzmann, in der Geschäftsführung für den kaufmännischen Bereich verantwortlich, ergänzt: „Die Synergieeffekte und daraus resultierenden ökonomischen und ökologischen Vorteile haben schon im ersten Monat unseres Markteintrittes zu über 200 Anfragen geführt.“ In Berlin und Köln sind ähnliche Konzepte wie in Dresden bereits in der Umsetzung.

Ein Wohnungsbesitzer müsse mit Kosten für den feuerfesten Sicherheits-Server-Schrank von 12.000 Euro rechnen – vergleichbar mit den Kosten für eine Wärmepumpe. Voraussetzungen sind allerdings der Passivhaus-Standard des Gebäudes und eine schnelle Internetanbindung.

Eine zentrale Lüftungsanlage nutzt die entstehende Abwärme für die Beheizung des Hauses. Sollten die Server einmal ausfallen, sorgt ein elektrischer Heizstab für Ersatz. Für das Projekt in der Sauerkrautfabrik gab es einen Förderbescheid des Landes Sachsen in Höhe von 82.000 Euro.

So rechnet sich das Projekt in wenigen Jahren.

Server werden zu virtuellem Rechenzentrum

Das somit in Einzelhaushalten verteilte, dezentrale oder virtuelle Rechenzentrum wird über das Internet zu einem großen virtuellen Rechenzentrum zusammengeschlossen und die Kapazität durch AoCloud im stark wachsenden Cloud-Computing Markt angeboten. Die Servereinheiten kommunizieren über ein Virtual Private Netwerk miteinander.

Die durch Rechenprozesse entstehende Wärme wird ohne Leitungsverluste direkt vor Ort genutzt. Vorteile für den Nutzer der AoCloud sind die extrem gute CO2 Bilanz der AoCloud, durch die zweifache Nutzung der eingesetzten Energie und den Wegfall der Klimatisierung.

Durch ein ausgeklügeltes System soll auch die Datensicherheit immer gewährleistet werden.

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Derzeit ist AoTerra in Deutschland noch recht unbekannt. Sollten sich die ökologisch und ökonomisch klugen Ansätze des Unternehmens allerdings in den ersten Projekten bestätigen, könnte die Ruhe alsbald vorbei sein.

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Das Konzept könnte rasch Schule machen und einen Beitrag zur deutschen Energiewende leisten, bei der über die Senkung von Heizkosten bislang viel zu wenig nachgedacht wird.

Ein weiterer Anlass für bundesweite Aufmerksamkeit für das Konzept steht überdies unmittelbar bevor: AoTerra ist für den Innovationspreis der Deutschen Wirtschaft nominiert – ob das Konzept AoTerra zum Sieger macht, wird sich am 9. März 2013 entscheiden.

Hintergrund: AoTerra hat auf seiner AoHeat-Webseite eine „Darstellung der Vorteilhaftigkeit am Beispiel eines KFW 40 Hauses mit 150 Quadratmetern“ veröffentlicht. Das Dokument kann hier direkt als pdf-Datei geöffnet werden.

EnergieeffizienzEnergiewende NewsHeizung

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Источник: https://www.cleanthinking.de/wie-computer-server-zur-okologischen-heizung-werden/

Ein Internet-Server im Keller beheizt ein ganzes Haus

Heizen mit dem Server

Server-Zentrum von Google in Oklahoma: Die Server entwickeln so viel Hitze, dass sie stark gekühlt werden müssen. Jetzt will ein Dresdner Unternehmen Server dezentral in Kellern aufstellen, um mit der Abwärme Häuser zu beheizen.

Foto: Google

Server sind der Motor und das Herz des Internets: Denn jede Webseite mit all ihren Verästelungen und Querverweisen liegt irgendwo in der Welt auf den Festplatten eines Servercomputers. Und jede Suchanfrage beispielsweise beim Marktführer Google verbraucht Strom und verursacht dabei die Emission von Kohlendioxid.

Die Angaben darüber, wie viel Gramm Kohlendioxid die durchschnittliche Google-Suche verursacht, schwanken zwischen 0,2 und 7 Gramm. Dabei stammt die kleinere Zahl von Google und die größere Zahl vom US-amerikanischen Physiker Alex Wissner-Gross von der Harvard University.

Zwitter aus Heizung und Server

Fakt ist: Wie jeder Motor verbrauchen die Serverparks viel Energie und erzeugen jede Menge Abwärme. Die Server müssen aufwendig gekühlt werden, damit die Festplatten nicht heiß laufen.

Das Dresdner CleanTech-Unternehmen Cloud & Head Technologies kehrt dieses Prinzip nun um und bietet privaten Hausbesitzern an, ihre Serverschränke als Heizanlage zu verwenden.

Und die nutzbare Energie aus solchen Serverschränken ist enorm.

Server-Schrank des Dresdner Unternehmen Cloud & Head: Der Schrank ist Server und Heizung zugleich.

Quelle: Cloud & Heat

CPU produziert mehr Wärme als eine Herdplatte

So produziert eine CPU der aktuellen Generation mehr Wärme als eine Herdplatte, rechnen die Ingenieure des Dresdner Unternehmens vor.

Intels neueste Server-Prozessorgeneration Xeon E5-2600 v4 hat bis zu 7,2 Milliarden Transistoren und 22 Prozessorkerne.

Die Thermal Design Power (TDP) dieses in Rechenzentren verbreiteten Prozessortypen gibt Intel mit 145 W an. Die Wärmeleistung beträgt somit 31 W/cm².

„Eine moderne Induktionskochherdplatte hat bei einem Durchmesser von 18 cm und einer Leistung von 2 kW eine Leistungsdichte von 8 W/cm². Beim Vergleich dieser Werte lässt sich festhalten, dass die Leistungsdichte der CPU fast 4-mal so hoch ist wie die der Herdplatte“, so Coud & Head.

Voraussetzung ist Breitbandanbindung

Gemeinsam mit der TU Dresden hat das Unternehmen deshalb Server mit einer Heißwasserkühlung enetwickelt, die die entstehende Abwärme nutzbar macht. Die Serverschränke von Cloud & Heat sind ein Zwitter aus Heizung und Server.

 Damit die Heizung funktioniert, muss das Gebäude eine Isolierung nach KfW-60-Standard aufweisen. Ein so gedämmtes Haus muss mit einem Primärenergiebedarf von weniger als 60 kWh pro Quadratmeter Gebäudenutzfläche im Jahr auskommen.

Damit lassen sich dann ordentliche Brauchwassertemperaturen von 70 Grad Celsius halten.

-Server in Lulea in Schweden: Ein gängiger CPU in Serverfarmen erzeugt bis zu viermal mehr Wärme als eine Induktionsherdplatte.

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Quelle: Susanne Lindholm/dpa

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Eine weitere wichtige Voraussetzung ist eine schnelle Breitbandanbindung ans Netz von mindestens 50 Mbit/s. Damit scheiden viele ländliche Gegenden der Bundesrepublik Deutschland für diese neue Internet-Heizung aus, denn dort ruckelt das Internet oft im Schneckentempo über den Monitor.

Wärme lässt sich nur schwer transportieren

Es war eine simple physikalische Erkenntnis, die als Geburtshelfer der Idee einer Server-Heizung diente: Wärme lässt sich aufgrund der enormen Leitungsverluste nur schwer transportieren, Daten hingegen können sehr gut und ohne jegliche Leitungsverluste über große Entfernungen transportiert werden. Dezentrale Rechenzentren, die Wärme am Standort erzeugen und nutzen, sind die Antwort auf diese simple physikalische Erkenntnis.

100 Server-Heizungen bis Jahresende

„Gegenüber einem klassischen Rechenzentrum können wir beim Bau die Kosten auf etwa 10 Prozent reduzieren. Die Betriebskosten halbieren wir auf unter 50 Prozent“, sagt der kaufmännische Geschäftsführer René Marcel Schretzmann. Damit machen die Dresdner in Fachkreisen schon Furore.

Zum zweiten Mal in Folge erhielten sie den Deutschen Rechenzentrumspreis. Jetzt wollen die Pioniere bis zum Jahresende fast 100 Server-Heizungen in privaten Haushalten installieren. Im Frühjahr 2017 sollen bereits 500 Häuser in Deutschland mit einer Server-Heizung ausgestattet sein.

Allerdings bekommen Hausbesitzer die Heizung nicht kostenlos. Fällig sind einmalig 12.000 Euro Anschaffungskosten für den Serverschrank. Die Kosten für den laufenden Betrieb der Server, also die Strom- und die Wartungskosten, übernimmt Cloud & Heat für 15 Jahre. Die Wärme bekommt der Nutzer in dieser Zeit frei Haus aus dem Serverschrank.

Microsoft versenkt Cloud-Server im Meer.

Quelle: Microsoft

Keine schlechte Idee ist übrigens auch der eigene Cloud-Server fürs Wohnzimmer. Der soll besonders sicher sein – und das bisschen Abwärme lässt sich gleich im Zimmer nutzen. Und der neueste Schrei zur Kühlung von Servern? Microsoft versenkt die Server einfach im Meer.

Источник: https://www.ingenieur.de/technik/fachbereiche/energie/ein-internet-server-im-keller-beheizt-ganzes-haus/

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