Energieverbrauch von Datenzentren: Mit warmem Wasser effizienter rechnen

Rechenzentren brauchen viel Energie, insbesondere für den wachsenden Bedarf an KI-Ressourcen. Ein neues Gesetz verdonnert sie zum Sparen. Einige Hochleistungsrechenzentren versuchen dies mit der energiesparenden Warmwasserkühlung.

von
6 Minuten
Hauptplatine eines Computers mit installiertem Kühler

Dieter Kranzlmüller öffnet einen mannshohen Serverschrank in einer der Serverhallen des Leibniz-Rechenzentrums (LRZ) in Garching bei München. Wie Schubladen stapeln sich silbergraue Gehäuse, auf denen grüne LEDs blinken. In den Kästen stecken die Motoren der künstlichen Intelligenz, sogenannte Grafikkarten – Prozessoren, die die Algorithmen der KI besonders schnell ausführen. „Die Abwärme fangen wir ein“, sagt Kranzlmüller, Leiter des LRZ. Man versteht ihn gut, denn der für Hochleistungsrechenzentren typische ohrenbetäubende Lärm tausender Kühlventilatoren fehlt.

Dass die Chips trotzdem arbeiten, spürt man, wenn man die Hand vor die Gehäuse hält: Sie strahlen Wärme ab, wie ein mittel aufgedrehter Heizkörper. Hier wird eines der drängendsten Probleme der derzeitigen hochleistungsfähigen KI spürbar: ihr enorm hoher Energieverbrauch. Das LRZ spart Energie mit einer alternativen Art, die Rechner zu kühlen: Sie heißt Warmwasserkühlung.

Die Lernphase von KI verbraucht viel Strom

Die spektakulären Erfolge der aktuellen künstlichen Intelligenz haben eine Kehrseite. Eines der größten KI-Modelle, GPT-3 der kalifornischen Firma OpenAI, auf dem ChatGPT basiert, fraß für sein Training fast 1300 Megawattstunden Strom, schätzen Forscher von Google und der University of California in Berkeley in einer nicht von Fachkollegen begutachteten Arbeit auf dem Preprint-Server Arxiv.

Ein Serverschrank voller silbergrauer Gehäuse am Leibniz-Rechenzentrum in Garching bei München. Darin stecken Grafikprozessoren, die sich besonders für KI-Anwendungen eignen.
Ein Serverschrank am Leibniz-Rechenzentrum in Garching bei München. In den Gehäusen stecken Grafikprozessoren, die sich besonders für KI-Anwendungen eignen.
Eine Flucht weißer Kästen zeigt eine Adsorptionskältemaschine am Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) in Garching bei München. Die Anlage wandelt die Abwärme von Prozessoren in Kälte um, die für die Kühlung anderer IT-Komponenten genutzt wird.
Adsorptionskältemaschine am Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) in Garching bei München. Die Anlage wandelt die Abwärme von Prozessoren in Kälte um, die für die Kühlung anderer IT-Komponenten genutzt wird.