Präzise geplant: Effiziente Kühlung modernster Supercomputer

AHRI-zertifizierte AQ Wärmeübertrager sichern die Kühlung des neuen Hochleistungsrechenzentrums der EPFL, Technische Hochschule in Lausanne

Die EPFL (Eidgenössische Technische Hochschule Lausanne) betreibt im Herzen Europas Spitzenforschung – unter anderem in den Bereichen erneuerbare Energien, Medizintechnik, Neurotechnologien, Materialwissenschaften und Informationstechnologien. Gleichzeitig verfolgt die EPFL das Ziel, den eigenen Campus in ein nachhaltiges, lebendiges Labor zu transformieren. Maximale Energieeffizienz und das Vorantreiben neuer Wege der Energiegewinnung haben dabei hohe Priorität.

Bis 2022 hat die EPFL die Heizungs- und Kühlinfrastruktur auf dem Campus in Lausanne erneuert, beziehungsweise modernisiert. Neben der Sanierung und Erweiterung des EPFL-Heizkraftwerks entstand auf dem Dach des Gebäudes ein hochmodernes Rechenzentrum, das in Synergie mit dem Kraftwerk betrieben wird. Heute kann die Hochschule fast ihren gesamten Wärme- und Kältebedarf mit erneuerbaren Energien decken: Wasser aus dem Genfer See kühlt die Gebäude. Es wird überwiegend durch 26 Verteilstationen mit Wärmeübertragern gepumpt, die die hydraulische Entkoppelung zwischen dem Kraftwerk und den Verbrauchern gewährleisten. Abwärme, die bei der Kühlung des Rechenzentrums anfällt, wird rückgewonnen und zum Heizen in die Wärmepumpen eingespeist. Das Wasser des Sees, kombiniert mit der Rückführung aus dem Rechenzentrum, dient somit auch als Wärmequelle für vier Wärmepumpen mit jeweils 6 MW thermischer Leistung zur Erzeugung von Heizwärme, um den Bedarf des Campus zu decken. Das durch die Wärmepumpen gekühlte Seewasser wird weiterverwendet, indem es im Kühlnetz eingesetzt wird. Dies trägt dazu bei, die Menge des aus dem See gepumpten Wassers zu begrenzen.

Zertifizierte Wärmeübertrager sichern Kühlung des Hochleistungsrechenzentrums

Insbesondere bei der Kühlung des Hochleistungsrechenzentrums auf dem Dach des Wärmekraftwerks spielen Wärmeübertrager von Alfa Laval eine tragende Rolle. Das Besondere: Die eingesetzte AQ-Serie ist vom unabhängigen, global agierenden Verband für Klima-, Heizungs- und Kältetechnik, abgekürzt AHRI, zertifiziert. Mit dem freiwilligen Zertifizierungsprozess stellt Alfa Laval sicher, dass alle vom Hersteller angegebenen Leistungsdaten transparent offengelegt, verlässlich und vergleichbar sind. Das ermöglicht den Anlagenplanern eine besonders präzise Berechnung der Wärmeübertrager, so dass diese die gewünschte Leistung bei größtmöglicher Energieeffizienz erbringen.

Das Rechenzentrum beherbergt unter anderem einen wassergekühlten IBM-Supercomputer. Die Gesamtleistung von 4 MW ermöglicht eine zuverlässige und störungsfreie Kühlung.

„Bei einer so sensiblen Anwendung ist es von besonderer Bedeutung, dass die Leistung der eingebrachten Wärmeübertrager zu jedem Zeitpunkt exakt stimmt – schon eine minimale Abweichung kann dazu führen, dass die Server sofort gestoppt werden müssen“, erläutert Frédéric Cotting, Geschäftsführer des ebenfalls am Genfer See ansässigen Wärmeübertragungsspezialisten Transthermic. „Daher haben wir dem von der EPFL beauftragten Planungsbüro Planair den Einbau der Alfa Laval Wärmeübertrager mit AHRI-Zertifikat empfohlen.“

Redundanter Aufbau verhindert Ausfälle in der RZ-Kühlung

Damit das Rechenzentrum auch bei einem möglichen Störfall sicher gekühlt wird, ist das System zudem redundant mit zwei identischen AQ Wärmeübertragern aufgebaut. Dies bringt den zusätzlichen Vorteil, dass ein Apparat im Servicefall die Gesamtleistung zum Schutz des HPC-Servers erbringen kann, während der andere gewartet wird. „Die Verwendung von Seewasser erfordert eine Feinregulierung, um die Ausbreitung von Mikroorganismen in den Kreisläufen zu begrenzen, sowie spezielle Wartungsverfahren“, erläutert Planair. „Aus unserer langjährigen Partnerschaft wissen wir, dass auf die Empfehlungen von Transthermic absolut Verlass ist und haben die zertifizierten Wärmeübertrager von Alfa Laval eingebracht, um den hohen Anforderungen der EPFL Rechnung zu tragen. Die Inbetriebnahme hat reibungslos geklappt. Und sollte im Betrieb doch einmal ein Problem auftreten, ist Transthermic gleich zur Stelle.“ 

„Seit unserer Firmengründung vor bald zehn Jahren arbeiten wir eng mit Alfa Laval zusammen und sind von der Qualität der Wärmeübertrager überzeugt“, ergänzt Frédéric Cotting von Transthermic. „Im Zuge der Modernisierung der EPFL-Heizungs- und Kühlinfrastruktur haben wir inzwischen auch fast alle Verteilstationen mit unterschiedlichen Alfa Laval Wärmeübertragern ausgestattet.“