Liquid Cooling: Effiziente Kühlung für Hochleistungsrechenzentren
Liquid Cooling im Rechenzentrum

Hintemann, R., Hinterholzer, S. & Konrat, F. (2026). Liquid Cooling im Rechenzentrum (Arbeitspapier DC2HEAT). Berlin: Borderstep Institut. https://doi.org/10.5281/zenodo.18873329

Für die Kühlung von IT-Hardware in Rechenzentren wird bislang als Kühlmedium zumeist Luft benutzt. Luftkühlung (Liquid Cooling) als bewährte, kosteneffiziente und wartungsfreundliche Methode etabliert. Die Luftkühl-Systeme sind technisch wenig komplex, sind gegenüber anderen Systemen aufgrund der hohen Verbreitung meist kostengünstig in Anschaffungsgut und gut skalierbar.

Liquid Cooling: Effiziente Kühlung für Hochleistungsrechenzentren

In modernen Hochleistungsrechenzentren (z. B. mit GPU-Clustern oder Supercomputern) stößt die Luftkühlung jedoch zunehmend an physikalische Grenzen. Vor allem in diesem Bereich setzten sich Systeme mit Flüssigkeitskühlung zunehmend durch. Neben dem Vorzug, hohe Leistungsdichten bei der IT-Hardware zu ermöglichen, weisen Flüssigkeitskühlsysteme auch Vorteile hinsichtlich der Kühleffizienz und der Möglichkeit, Abwärme zu nutzen auf.

Im Projekt DC2HEAT soll mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz die Planung, Anpassung und den Betrieb von Anlagen und Gewerken zur Abwärmenutzung aus Rechenzentren unterstützt werden. Außerdem soll der Betrieb wirtschaftlicher und zugleich umweltfreundlicher gestaltet werden. Das vorliegende Arbeitspapier gibt einen Überblick über das Thema.

Das Arbeitspapier Liquid Cooling im Rechenzentrum (Arbeitspapier DC2HEAT) kostenlos herunterladen.

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Autoren

Dr. rer. pol. Ralph Hintemann ist Gesellschafter und Senior Researcher am Borderstep Institut für Innovation und Nachhaltigkeit. Der Ingenieur und Wirtschaftswissenschaftler befasst sich in seiner Forschung mit den Megatrends Digitalisierung und Nachhaltigkeit. Ralph Hintemann ist ein international anerkannter Experte für die Nachhaltigkeit von digitalen Infrastrukturen wie Rechenzentren. In einer Zeit, die von grundlegenden Veränderungen geprägt ist, liefert er mit seiner interdisziplinären Perspektive wissenschaftlich fundierte Impulse und Handlungsempfehlungen.

Simon Hinterholzer ist Ingenieur für Erneuerbare Energien und wissenschaftlicher Mitarbeiter am Borderstep Institut. Er forscht zu den Nachhaltigkeitswirkungen der Digitalisierung, insbesondere zur Bewertung von Rechenzentren und Cloud Computing sowie zur CO₂-Reduktion im Gebäudebereich durch digitale Technologien. Dabei arbeitet er in Projekten für die EU-Kommission, Bundesministerien und Bundesländer.

Herausgeber

Borderstep Institut für Innovation und Nachhaltigkeit gGmbH

Zitiervorschlag

Hintemann, R., Hinterholzer, S. & Konrat, F. (2026). Liquid Cooling im Rechenzentrum (Arbeitspapier DC2HEAT). Berlin: Borderstep Institut. https://doi.org/10.5281/zenodo.18873329

Borderstep Expertise im Forschungsthema Digitalisierung & GreenIT

Borderstep forscht bereits seit mehr als einem Jahrzehnt zum ressourceneffizienten Einsatz von digitalen Produkten und Diensten. Dabei werden alle Facetten des Themas untersucht, das heute oft auch mit dem Schlagwort GreenIT umschrieben wird. Gemeint sind mit dem Begriff zum einen IKT-Produkte, deren Herstellung, Betrieb und Entsorgung weniger Energie- und Ressourcenbedarf verursacht („Green in der IT“). Besonders bedeutend sind aber zum anderen auch digitale Lösungen, durch deren Einsatz in allen Branchen und Lebensbereichen der Ressourcenbedarf verringert werden kann („Green durch IT“).

Ein zentraler Bestandteil der digitalen Infrastruktur sind Rechenzentren. Seit 2007 analysiert das Borderstep Institut den Stromverbrauch von Rechenzentren in Deutschland und Europa. Grundlage ist ein eigenes Strukturmodell, das seit 2010 regelmäßig aktualisiert wird. Das Modell bildet Rechenzentren nach Größe, Technik und Betriebsform – Cloud, Edge, traditionell – präzise ab. Es berücksichtigt Servertypen, Altersstrukturen und Gebäudetechnik wie Kühlung und Stromversorgung. So liefert Borderstep belastbare Zahlen und Szenarien zur Entwicklung digitaler Infrastrukturen und ihrer Nachhaltigkeit.

Mit Projekten wie z. B. TEMPRO, DC2HEAT, DCESS und EUDCEAR entwickelt das Institut Lösungen für eine klimafreundliche und energieeffiziente Digitalisierung.

Alle aktuellen Projekte im Forschungsschwerpunkt Digitalisierung & GreenIT finden Sie hier.

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Rechenzentren • Generative KI • Energieeffizienz Abwärmenutzung • Edge-Cloud-Kontinuum • Carbon Footprint • Neue Energiekonzepte für Rechenzentren • KI-Ressourcenbedarfe Wasserverbrauch von KI/Rechenzentren • Digitaler Handprint Green IT/Sustainable IT • AI for Good

  • Dr. Ralph Hintemann, Simon Hinterholzer, Fedor Konrat
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