Google nutzt Abwärme innovativ: Kostenersparnis und CO2-Reduktion durch externe Abwärmenutzung

Google hat angekündigt, erstmals überschüssige Wärme seines Rechenzentrums an externe Nutzer weiterzugeben, um deren Wärmebedarf zu decken. Diese innovative Methode, genannt “offsite heat recovery”, ermöglicht langfristig eine Reduzierung der Kosten und des Verbrauchs von Primärenergieträgern.

Bisher wurde die Abwärme der Google-Rechenzentren ausschließlich intern genutzt, vor allem zur Beheizung von Büros. Ab dem nächsten Jahr sollen jedoch die rund 20.000 Einwohner der finnischen Kleinstadt Hamina von kostenloser Wärme profitieren. Hierfür wird eine 1,3 Kilometer lange Leitung gebaut, die die überschüssige Wärme eines nahegelegenen Google-Rechenzentrums in das Fernwärmenetz des städtischen Unternehmens Hamina Energia einspeisen soll.

Um die Wärme einzuspeisen, wird eine 5-MW-Wärmepumpenanlage verwendet, da die natürliche Temperatur der Rechenzentrumsabwärme deutlich niedriger ist als die Betriebstemperatur des Fernwärmenetzes. Mit Hilfe dieser Pumpe können jährlich 40 Gigawattstunden Fernwärme erzeugt werden, was ausreichend ist, um 80 Prozent des aktuellen Fernwärmebedarfs von Hamina zu decken.

Das Unternehmen Hamina Energia plant bereits die Erweiterung des lokalen Fernwärmenetzes. Durch die Nutzung der Abwärme spart Google Energie, die normalerweise für die Kühlung des Rechenzentrums aufgewendet werden müsste. Daher kann die Abwärme für einen symbolischen Jahresbetrag von einem Euro verkauft werden. Laut Google wird das Rechenzentrum in Hamina derzeit zu 97 Prozent mit CO2-freier Energie betrieben. Aus diesem Grund wird auch die gespendete Abwärme nahezu CO2-neutral sein.

Die vermehrte Anwendung von Künstlicher Intelligenz führt zu einem deutlichen Anstieg des Energiebedarfs vieler Rechenzentren. Microsoft hat bereits angekündigt, dass der Einsatz von KI zu einer potenziellen Steigerung der Emissionen um bis zu 40 Prozent führen kann. Dies stellt eine Herausforderung dar, das selbstgesetzte Ziel der CO2-Neutralität bis 2030 zu erreichen. Auch Google verfolgt dieses Ziel und die Verwendung von Abwärme anstelle von Kühlung trägt zur Verbesserung der CO2-Bilanz bei.

Es ist überraschend, dass Google bisher ausschließlich die eigenen Büros mit dieser Abwärme beheizt hat und keine Abwärme an externe Nutzer abgegeben hat. Die Idee ist jedoch nicht neu. Bereits 2008 hat IBM ein Projekt in der schweizerischen Gemeinde Uitikon realisiert, bei dem die Abwärme eines Rechenzentrums genutzt wurde, um das Wasser in einem nahegelegenen Hallenbad zu erwärmen. Seit 2007 gibt es ein Rechenzentrum in Hannover, bei dem die überschüssige Wärme an Gewerbeflächen in der Umgebung abgegeben wird. Auch Wohn- und Geschäftsgebäude in den Londoner Docklands profitieren seit 2009 von der Abwärme von Telehouse West. Die deutsche Plattform Bytes2Heat hat eine Vielzahl solcher Beispiele zusammengetragen.

Eine Schwierigkeit bei solchen Projekten besteht darin, dass die Abnahme der Abwärme zuverlässig sein muss, da sonst das Rechenzentrum in Probleme geraten kann. Der Abnehmer der Abwärme muss die Möglichkeit haben, diese das ganze Jahr über zu nutzen, auch wenn er möglicherweise gerade keine Wohnungen zu heizen hat. Im Gegensatz zur thermischen Reststoffverwertung, die oft als Euphemismus für Müllverbrennung verwendet wird, ist die Abwärme von Rechenzentren relativ konstant und nicht regulierbar. Außerdem müssen die lokalen Gegebenheiten entsprechend sein. Um die Abwärme des Rechenzentrums effektiv zu nutzen, muss sie an einem geeigneten Ort in das bestehende Fernwärmenetz eingespeist werden, welches sich idealerweise in angemessener Entfernung zum Rechenzentrum befindet.

Theoretisch ist die Nutzung der Server-Abwärme durch Dritte eine großartige Lösung, aber in der Praxis gestaltet sich dies als herausfordernder als gedacht. Selbst beim zukünftigen Google-Rechenzentrum in Hessen, das im Jahr 2023 eröffnet wird, untersucht Google die Möglichkeit, die Abwärme zur Versorgung der umliegenden Gebäude zu nutzen. Es bleibt abzuwarten, ob dies erfolgreich umgesetzt werden kann und ob andere Unternehmen dem Beispiel von Google folgen werden.

Schlagwörter: Google + Hamina Energia + Hamina

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