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Das Wichtigste in Kürze
- Der Kühlbedarf in Rechenzentren wird bis 2030 etwa dreimal höher sein als 2023 – getrieben durch KI, Big Data und neue Chip-Generationen.
- Liquid-to-Air-Cooling-Systeme (L2A) bieten eine kostengünstige und leistungsstarke Alternative zu reinem Liquid Cooling.
- Rear Door Heat Exchanger (RDHx) führen Wärme direkt am Rack ab und reduzieren den Bedarf an zentraler Raumkühlung erheblich.
- Integrierte Active-PFC-Technologie senkt Netzrückwirkungen und ermöglicht kleinere USV- und Notstromkomponenten.
- Das digitale Ökosystem NEXAIRA.Systems optimiert Kühlinfrastrukturen durch Echtzeitsteuerung und datenbasiertes Thermomanagement.
Steigende Leistungsdichten, strengere Nachhaltigkeitsvorgaben und komplexere Abläufe prägen moderne Rechenzentren. Um diese hohen Anforderungen heute und in Zukunft erfüllen zu können, entwickelt ebm-papst effiziente, zuverlässige und digital vernetzte Kühllösungen.
Die entscheidende Rolle von Liquid-to-Air-Cooling
Hochleistungscomputing wächst, weil moderne Anwendungen immer mehr Rechenleistung benötigen – von KI-Training und Big-Data-Analysen bis hin zu komplexen Simulationen in Industrie und Forschung. Neue Chip-Generationen liefern deutlich höhere Performance, erzeugen jedoch auch wesentlich mehr Abwärme pro Rack. Dadurch steigt die Leistungsdichte in Rechenzentren kontinuierlich an. Prognosen gehen davon aus, dass der Stromverbrauch in Rechenzentren bis 2030 um ca. 160 % ansteigen wird. Daraus resultiert ein veränderter Energiebedarf für die Kühlung, der etwa dreimal höher sein wird als noch im Jahr 2023. (Quelle: Statista+ desk research)
Die zunehmende Nutzung von KI führt auch zu einem erhöhten Kühlungsbedarf in Rechenzentren. Bildquelle: ebm-papst.
Neue Technologien wie Liquid Cooling können eine höhere Kühlkapazität bieten, doch die Implementierung ist oft mit hohen Kosten und langen Einführungszeiten verbunden. Die innovativen Ventilatoren von ebm-papst für Liquid-to-Air-Cooling-Systeme (L2A) sind kostengünstig, einfacher zu implementieren und bieten gleichzeitig eine hohe Kühlleistung und höhere Wirkungsgrade.
Effiziente Kühlsysteme für eine Low-Carbon-Infrastruktur
Strengere ESG-Vorgaben und ambitionierte Nachhaltigkeitsziele verlangen Kühlsysteme, die Energie effizienter nutzen und den CO₂-Fußabdruck der gesamten Infrastruktur senken.
Durch den Einsatz der digital steuerbaren Ventilatoren von ebm-papst können Betreiber den Energieverbrauch ihrer Anlagen reduzieren. Bildquelle: ebm-papst.
Auch der wachsende Einsatz von Rear Door Heat Exchangern (RDHx) folgt diesem Anspruch: Die Wärme wird direkt am Rack abgeführt, wodurch sich der Bedarf an zentraler Raumkühlung deutlich verringert. Die dafür entwickelten Ventilatoren von ebm-papst sind auf hohe Leistungsdichten und optimale Strömungsführung im RDHx-Umfeld abgestimmt.
Gleichzeitig erfordern ESG und Energieeffizienz ein präzises Lastmanagement. Da thermische Lasten stark schwanken, müssen Kühlsysteme flexibel reagieren. Die digital steuerbaren Ventilatoren von ebm-papst passen ihre Leistung bedarfsgerecht an und reduzieren so den Energieverbrauch – insbesondere im Teillastbetrieb, der den Großteil des Betriebes ausmacht.
Maximale Flexibilität bei wachsenden Leistungsanforderungen
Moderne Rechenzentren entwickeln sich in kurzen Zyklen weiter: neue Servergenerationen, steigende Leistungsdichten und zunehmend komplexe Systemumgebungen erhöhen die Anforderungen an die Kühlung. Gefragt sind Lösungen, die sich nahtlos in unterschiedliche Layouts und Kühlkonzepte integrieren lassen und auch unter begrenzten Bauraumbedingungen zuverlässig arbeiten.
Entscheidend sind dabei eine hohe Druckstabilität, eine strömungsoptimierte Auslegung und kompakte Bauformen, die konstante Leistung selbst in dicht befüllten Rack-Bereichen sicherstellen. Gleichzeitig verlangt der Ausbau moderner Infrastrukturen eine hohe Skalierbarkeit, damit zusätzliche Kühlkapazitäten modular ergänzt werden können, ohne Effizienz oder Betriebskontinuität zu beeinträchtigen.
Die Ventilatoren- und Systemlösungen von ebm-papst erfüllen diese Anforderungen mit einer breiten Variantenvielfalt, präzise abgestimmten Produktfamilien und hoher Betriebssicherheit. Sie gewährleisten stabile Performance auch unter dynamischen Rechenlasten – und schaffen damit eine Kühlbasis, die flexibel wächst und langfristig zuverlässig bleibt.
Optimierte Stromqualität für den wirtschaftlichen Kühlbetrieb
Die Qualität der elektrischen Versorgung spielt in Rechenzentren eine zentrale Rolle – insbesondere dort, wo viele Ventilatoren parallel betrieben werden. Ohne geeignete Maßnahmen führen Oberschwingungen zu höheren Belastungen der Energie- und Notstromtechnik und erhöhen den Aufwand für deren Auslegung.
Mit integrierter dreiphasiger Active-PFC (Power Factor Correction) reduziert ebm-papst diese Netzrückwirkungen direkt im Ventilator und erzielt einen nahezu idealen Leistungsfaktor. Dadurch können Transformatoren, USV-Anlagen und Notstromgeneratoren kleiner dimensioniert werden, was die Investitionskosten der elektrischen Infrastruktur spürbar senkt.
Passive PFC-Lösungen ermöglichen ergänzend die Reduktion von Oberschwingungen in geeigneten Anwendungen. So entsteht eine elektrische Versorgung, die wirtschaftlicher geplant werden kann und im Betrieb stabil bleibt – ein wesentlicher Faktor in Rechenzentren mit steigenden Leistungsdichten.
NEXAIRA.Systems: das digitale Ökosystem zur Kühloptimierung
Mit intelligenter Datenanalyse und Echtzeitsteuerung optimiert das digitale Ökosystem NEXAIRA.Systems gesamte Kühlinfrastrukturen und steigert deren Effizienz deutlich. Das Ergebnis: messbare Energieeinsparungen, stabile Betriebsbedingungen und ein datenbasiertes Thermomanagement für Betreiber energieintensiver Kühlsysteme – insbesondere in Rechenzentren mit hohen Leistungsdichten und dynamischen Lastprofilen.
Betriebsdaten aus Ventilatoren und Sensorik werden kontinuierlich ausgewertet, sodass Luftströme, Druckniveaus und Drehzahlen präzise an die aktuellen Anforderungen angepasst werden können. Die Zustandsüberwachung trägt zugleich zu hoher Betriebssicherheit und langfristig stabilen Abläufen bei.
Durch diese Verbindung aus effizienter Regelung, transparenter Datennutzung und vorausschauender Überwachung unterstützt NEXAIRA.Systems die Umsetzung ambitionierter ESG-Ziele und steigender Leistungsanforderungen. Die Kühlung wird damit nicht nur energieeffizienter, sondern auch zukunftssicher – als digital vernetztes System, das sich flexibel weiterentwickeln und an kommende Technologien im Rechenzentrum anpassen kann.
Systemkompetenz für anspruchsvolle Kühlaufgaben
Als verlässlicher Partner in der Entwicklung effizienter Kühllösungen unterstützt ebm-papst Betreiber, Planer und OEMs von Rechenzentren dabei, sowohl den aktuellen als auch den zukünftigen komplexen Anforderungen gerecht zu werden. Das Unternehmen bietet innovative Ventilatorlösungen für die Kühlung unterschiedlicher Systeme innerhalb eines Rechenzentrums aus einer Hand.
Das Zusammenspiel der ganzheitlichen Kühlsysteme der nächsten Generation von ebm-papst sorgt für eine effiziente Rechenzentrumsinfrastruktur. Bildquelle: ebm-papst.
Als Innovationsführer in der Entwicklung von Kühlsystemen der nächsten Generation setzt ebm-papst auf leistungsfähige Komponenten und intelligente Vernetzung, die Transparenz schaffen, stabile Betriebsbedingungen unterstützen und hohe Effizienz sicherstellen. So entstehen Lösungen, die hohe Leistungsanforderungen zuverlässig erfüllen und Rechenzentren nachhaltig, wirtschaftlich und zukunftsfähig aufstellen.
Häufige Fragen
Was ist Liquid-to-Air-Cooling (L2A) und warum ist es relevant für Rechenzentren?
Liquid-to-Air-Cooling kombiniert die Vorteile von Flüssigkeitskühlung mit luftbasierten Systemen. Es bietet eine hohe Kühlkapazität bei vergleichsweise geringeren Implementierungskosten und kürzeren Einführungszeiten als reine Liquid-Cooling-Lösungen – ideal für steigende Leistungsdichten durch KI- und HPC-Workloads.
Wie funktioniert ein Rear Door Heat Exchanger (RDHx)?
Ein RDHx wird direkt an der Rückseite eines Server-Racks montiert und führt die Abwärme unmittelbar am Entstehungsort ab. Dadurch gelangt weniger Wärme in den Raum, was den Bedarf an zentraler Raumkühlung erheblich reduziert und die Energieeffizienz steigert.
Was bedeutet Active-PFC und welchen Vorteil bringt es im Rechenzentrum?
Active Power Factor Correction (Active-PFC) reduziert Oberschwingungen im Stromnetz und erzielt einen nahezu idealen Leistungsfaktor. Das ermöglicht die kleinere Dimensionierung von Transformatoren, USV-Anlagen und Notstromgeneratoren, was Investitionskosten deutlich senkt.
Wie unterstützt NEXAIRA.Systems die Kühloptimierung?
NEXAIRA.Systems ist ein digitales Ökosystem, das Betriebsdaten von Ventilatoren und Sensorik in Echtzeit auswertet. Es passt Luftströme, Druckniveaus und Drehzahlen automatisch an aktuelle Anforderungen an und ermöglicht so messbare Energieeinsparungen und vorausschauende Wartung.
Warum steigt der Kühlbedarf in Rechenzentren so stark an?
Neue Chip-Generationen für KI-Training, Big-Data-Analysen und Simulationen erzeugen deutlich mehr Abwärme pro Rack. Prognosen zeigen, dass der Stromverbrauch in Rechenzentren bis 2030 um rund 160 % steigen wird – der resultierende Kühlbedarf verdreifacht sich gegenüber 2023.
Wie lässt sich die Kühlung in Rechenzentren modular skalieren?
Durch kompakte, strömungsoptimierte Ventilatoren mit hoher Druckstabilität können zusätzliche Kühlkapazitäten modular ergänzt werden, ohne den laufenden Betrieb zu beeinträchtigen. Breite Produktfamilien ermöglichen die nahtlose Integration in unterschiedliche Rack-Layouts und Kühlkonzepte.
Welche Rolle spielt Nachhaltigkeit bei der Rechenzentrumskühlung?
Strengere ESG-Vorgaben fordern energieeffiziente Kühlsysteme, die den CO₂-Fußabdruck senken. Technologien wie bedarfsgerechte Drehzahlregelung im Teillastbetrieb, Active-PFC und digitale Kühloptimierung tragen wesentlich dazu bei, Nachhaltigkeitsziele im Rechenzentrum zu erreichen.
Quelle des Titelbildes: ebm-papst