(Energie)-Effizienz kommunaler Versorgungswirtschaft am Beispiel Wasser: Wasserwerk und Rechenzentrum intelligent miteinander koppeln
16. Januar 2023
Der Grad der Digitalisierung steigt von Tag zu Tag. Rechen- und Speicherleistung werden im privaten, wirtschaftlichen und kommunalen Bereich in immer größeren Mengen benötigt. Dafür braucht es leistungsstarke Rechenzentren, die diesem Anspruch gerecht werden. Das gilt auch für die Anforderungen im kommunalen Bereich.
Über 50.000 Rechenzentren gibt es in Deutschland – Tendenz steigend. Außerdem betreiben Kommunen und öffentlich-rechtliche Zusammenschlüsse, wie Zweckverbände für die Wasserversorgung, solche Zentren. Auch auf diese Rechenzentren kommen jetzt große Veränderungen zu, denn sie müssen in Deutschland bis zum Jahr 2027 klimaneutral betrieben werden. Dabei ergeben sich mit der Synergie von Zweckverbänden und Rechenzentrum neue Möglichkeiten für die Kühlung der Server und der Nutzung der Abwärme, wie ein Beispiel aus Bayern zeigt.
Der Zweckverband der Wasserversorgungsgruppe Laber-Naab mit Sitz im oberpfälzischen Beratzhausen versorgt 13 Gemeinden mit über 38.000 Einwohnern in Bayern seit 1909 mit Trinkwasser. Über 3,2 Millionen Kubikmeter Wasser werden im Jahr gefördert und an die Haushalte und Betriebe in der Region geliefert. Über eine Million Kubikmeter gehen zudem an Gastgemeinden.
Der Zweckverband ist darüber hinaus innovativ und nachhaltig aufgestellt. „Wir betreiben auch ein eigenes Glasfasernetz und setzen mit dem Betrieb von Wind- und Wasserkraft- sowie Photovoltaikanlagen auf erneuerbare Energien“, sagt Franz Herrler, Werkleiter beim Zweckverband Laber-Naab.
Derzeit entsteht am Wasserwerk in Beratzhausen, Ortsteil Hohenlohe/Oberpfalz ein klimaneutrales Rechenzentrum, das an das Wasserwerk gekoppelt ist und durch das Wasser aus dessen Hochbehälter gekühlt wird. „In dem 9.000 Kubikmeter großen Hochbehälter lagert das Wasser bei einer Temperatur von elf Grad. Das bietet sich hervorragend an, um Server zu kühlen“, erläutert Herrler die Anfangsidee. Zudem wird die am Server entstandene Abwärme direkt in den Wirtschaftsgebäuden des Zweckverbands genutzt. Die intelligente Synergie durch die Kopplung von Wasserwerk und Rechenzentrum geht mit einer CO2-Minderung von über 3.200 Tonnen im Jahr einher und wurde vom Kölner Rechenzentrumsspezialisten High Knowledge konzipiert und durchgeführt.
Alles aus einer Hand
„Wir hatten uns bei verschiedenen Dienstleistern informiert, die sich mit der Errichtung von Rechenzentren beschäftigen“, berichtet Herrler. Die Wahl fiel dann relativ schnell auf das Kölner Unternehmen High Knowledge. „Harry Knopf als unser RZ-Planer und das Team der High Knowledge GmbH bestachen von Anfang an mit ihrer Kompetenz auf diesem Gebiet“, meint Herrler. Der Spezialist aus dem Rheinland hat sich als innovativer Lösungsentwickler vor allem auf die nachhaltige Rechenzentrumsplanung mit Klimaneutralität als Ziel spezialisiert. Der Zweckverband wollte kein Rechenzentrum von der Stange bauen, sondern ein Projekt schaffen, das auf Nachhaltigkeit ausgelegt wird.
Nachhaltigkeit ist gerade in der Wasserversorgung eine alltägliche Notwendigkeit. „Wir planen unsere Projekte immer für über 50 Jahre. Darum muss jeder Schritt klar durchdacht und geplant sein. Außerdem müssen wir in der Wasserwirtschaft auf den Klimawandel achten. So ist die Grundwasserneubildung in den vergangenen Jahren um bis zu 30 Prozent in manchen Gewinnungsgebieten in der Oberpfalz zurückgegangen“, so Herrler.
Grund genug, um auch beim Rechenzentrumsbau auf Klimaneutralität und Nachhaltigkeit zu setzen. Mit High Knowledge fand man gerade hierzu den passenden Partner. „Uns haben das Konzept und die Philosophie des Zweckverbands sofort überzeugt“, so Martin Vogt, CTO bei High Knowledge. Zusammen mit dem Projektleiter Marc-Andre Kunze wird der Bau in dessen Planung umgesetzt. Das Kölner Unternehmen übernimmt dabei die vollständige Abwicklung des Projekts. Bis zu drei Millionen Euro betragen die Kosten des Baus, der sich am Ende auch wirtschaftlich für den Zweckverband lohnen könnte. Zudem konnten Fördergelder von über 1,2 Millionen Euro für das zukunftsträchtige Projekt gewonnen werden.
PUE-Wert-Verbesserung von 80 Prozent
Das Bauprojekt in Bayern wird komplett von High Knowledge übernommen. Dies umfasst die Ausführungsplanung, die Werk- und Montageplanung sowie den Bau und die Inbetriebnahme des Rechenzentrums. Diese wird planmäßig in 2023 erfolgen. Zum Einsatz kam das vom Rechenzentrumsspezialisten durchdachte Konzept Blue DC Water.
Hier ist unter anderem die eingesetzte Kopplung von Wasserwerkskühlung mit dem Rechenzentrum vorgesehen. Auch die optimale Nutzung der Abwärme wurde dabei bedacht. „So können wir diese direkt (Betonkernerwärmung) in die Fahrzeughalle weiterleiten. Auf diese Weise können unsere Mitarbeiter mit ihren Fahrzeugen bei einem Notfall etwa im Winter ohne Verzögerung zur Schadstelle fahren“, freut sich Herrler.
Auf der Baustelle geht es täglich voran, was kontinuierlich auch durch die Vor-Ort-Anwesenheit von High Knowledge wie Projektleiter Marc-Andre Kunze unterstützt wird. „Jedes Rechenzentrum ist anders und darum gehen wir genau auf die Besonderheiten und Wünsche vor Ort ein. Wir sind ständig im Austausch mit dem Zweckverband. So können wir sofort reagieren, wenn es einmal zu Problemen kommt“, so Vogt. Bislang läuft alles reibungslos, sodass bis zur Inbetriebnahme jeder Planungsschritt erfolgreich in die Realität umgesetzt werden kann.
Am Ende soll das neue Rechenzentrum einen PUE-Wert von 1,11 erreichen. Derzeit arbeitet das alte Rechenzentrum mit einem PUE von mehr als 2,0. „Der neue Bau wird also eine Effizienzsteigerung und PUE-Verbesserung von voraussichtlich über 80 Prozent bedeuten – dies zeigt, dass Neuplanungen von Rechenzentren enorme Effizienzsprünge herbeiführen können, die für den Klima- und Ressourcenschutz so wichtig sind. So erreicht die neue Anlage eine CO₂-Minderung von 3.241 Tonnen im Jahr“, ergänzt Knopf, indem er auf die Vorteile klimabewusster Rechenzentrumsplanung verweist. So werden auch alle Forderungen des Gesetzgebers zur zukünftig geforderten Klimaneutralität von Rechenzentren zuverlässig erfüllt und eingehalten.
Mit dem Blauen Engel zertifiziert
Das neue Rechenzentrum soll außerdem mit dem Blauen Engel zertifiziert werden. Das Umweltzeichen der Bundesregierung wird seit über 40 Jahren für nachhaltige Lösungen und Produkte vergeben. Seit 2011 können auch Rechenzentren die Auszeichnung erhalten. Seit 2020 ist es zusätzlich möglich, dass Colocation-Rechenzentren ihre nachhaltige Umweltbilanz vom Blauen Engel bestätigen lassen können. Hierbei wird ein ganzheitlicher Ansatz verfolgt, der nicht nur die Gebäudetechnologie und die für den Betrieb der IT erforderliche Infrastruktur, sondern auch die IT-Komponenten wie Server, Speicher und Netzwerkkomponenten berücksichtigt.
Das Projekt in der Oberpfalz ist bereits von Anfang an so angelegt, dass alle Kriterien erfüllt werden können. „Uns hat von Beginn an das Projekt und die nachhaltige Planung überzeugt. So wurden auch alle Beschlüsse immer einstimmig beschlossen“, so Herrlers positives Resümee. „Wir würden sicherlich wieder mit High Knowledge zusammenarbeiten.“ Das zukünftige Rechenzentrum wird von der IT der angeschlossenen Gemeinden des Zweckverbands gemeinschaftlich genutzt.
Synergetische Vorteile nutzen
Die Planung und der Bau von Rechenzentren müssen aufgrund der Vorlagen der Bundesregierung nachhaltig und klimaneutral erfüllt werden. Das Projekt des Zweckverbands Laber-Naab in Bayern in Zusammenarbeit mit dem Kölner Unternehmen High Knowledge setzt dies in vorbildlicher Weise um. Hier kommt das Blue DC Water-Konzept von High Knowledge zum Einsatz, das vor allem auf synergetische Vorteile zur Effizienzsteigerung und Förderung von Nachhaltigkeit setzt. So wird das Rechenzentrum durch das elf Grad kalte Wasser des benachbarten Trinkwasserspeichers gekühlt. Zudem wird die Abwärme aus dem Server sinnvoll intern zur Beheizung von Fahrzeughallen genutzt.
Thomas Meiler ist freier Journalist für Wordfinder.
