Microsoft hat am 9. Dezember 2024 ein neues Design für seine Rechenzentren vorgestellt, das komplett ohne Wasserverdunstung zur Kühlung auskommt. Nach Unternehmensangaben spart die neue Bauweise pro Rechenzentrum und Jahr mehr als 125 Millionen Liter Wasser ein, was laut Golem.de vor allem für die stark wachsende Zahl an KI-Rechenzentren relevant ist, deren Kühlbedarf durch Grafikbeschleuniger und dichte Serverbestückung massiv gestiegen ist.
Kern des neuen Designs ist eine Direktwasserkühlung auf Chip-Ebene: Prozessoren, KI-Beschleuniger und oft auch Speichermodule bekommen ein eigenes Kühlwassersystem, das die Wärme direkt am Bauteil abführt, statt sie über die Raumluft zu verteilen. Da auf diese Weise der Großteil der Abwärme gar nicht erst in die Serverraumluft gelangt, kann die Vorlauftemperatur des Kühlwassers deutlich höher liegen als bisher üblich, teils bei 40 Grad Celsius und mehr. Dadurch reicht in vielen Klimazonen eine rein mechanische Kühlung aus, ganz ohne Verdunstung von Frischwasser.
Erste Standorte in Arizona und Wisconsin
Alle neuen Rechenzentren, die Microsoft seit August 2024 plant, sollen bereits nach dem neuen Prinzip gebaut werden. Als erste Pilotstandorte hat das Unternehmen Phoenix in Arizona und Mount Pleasant in Wisconsin genannt, an denen die wasserfreie Kühlung ab 2026 getestet und ab Ende 2027 im Regelbetrieb laufen soll. Bemerkenswert ist die Wahl von Phoenix: Dort liegt die durchschnittliche Tagestemperatur im Sommer bei rund 40 Grad Celsius, was zeigt, wie hoch die Vorlauftemperaturen inzwischen ausgelegt sind, ohne dass Microsoft die genauen Werte öffentlich nennt.
Auch abseits der beiden Pilotprojekte investiert Microsoft weiter kräftig in neue KI-Rechenzentren, unter anderem in Deutschland. Wie viele dieser zusätzlichen Standorte künftig ebenfalls auf die wasserfreie Kühlung umgestellt werden, ließ das Unternehmen bislang offen.
Wasser-Effizienz als Teil der Klimastrategie
Microsoft ordnet die neue Kühltechnik in seine allgemeinen Nachhaltigkeitsziele ein. Der sogenannte Water Usage Effectiveness-Wert der Rechenzentren, also der Wasserverbrauch je Kilowattstunde, sank laut Unternehmensangaben seit 2021 um 39 Prozent von 0,49 auf 0,30 Liter pro Kilowattstunde. Selbst luftgekühlte Rechenzentren, die nicht auf Direktwasserkühlung setzen, sollen künftig über Wärmepumpen höhere Kühlmitteltemperaturen erreichen und damit ebenfalls ohne Frischwasserverdunstung auskommen, wie Golem.de unter Berufung auf die Pressemitteilung schreibt.
Als Kompromiss nennt Microsoft einen leicht höheren jährlichen Energieverbrauch gegenüber klassischer Verdunstungskühlung, den das Unternehmen durch weitere Effizienzsteigerungen an der Hardware ausgleichen will. Für Betreiber von KI-Infrastruktur dürfte das Design vor allem deshalb interessant sein, weil Wasserknappheit in vielen Regionen inzwischen ein härterer Standortfaktor ist als der reine Strompreis.