Mit KI zur Wärmewende

Anlässlich des diesjährigen Digital-Gipfels der Bundesregierung besuchte die Staatssekretärin im Bundesumweltministerium, Dr. Christiane Rohleder, am 22. Oktober das grüne Rechenzentrum im Eurotheum in Frankfurt am Main. Auf einem anschließenden Panel diskutierte sie unter anderem mit dem KI-Leuchtturmprojekt DC2HEAT darüber, wie mit Künstlicher Intelligenz die Abwärme aus Rechenzentren nachhaltig genutzt werden kann.

Streaming-, Social-Media-Dienste, Cloud-Anwendungen und nicht zuletzt Sprachmodelle wie etwa ChatGPT gehören fest zu unserem digitalen Alltag. Da die Anzahl und der Umfang dieser Dienste stetig wachsen, sind immer mehr Rechenzentren nötig, die dafür ihre Rechenleistung und Speicherkapazität zur Verfügung stellen. Der Aufbau und Betrieb dieser Zentren verbraucht eine Menge Energie, die meist aus fossilen Energieträgern gewonnen wird. Hinzu kommt: Die Abwärme, die dabei entsteht bleibt häufig ungenutzt.

Das vom BMUV geförderte KI-Leuchtturmprojekt DC2HEAT arbeitet an einer ressourceneffizienten KI-basierten Lösung, um die Abwärme in Rechenzentren als Energiequelle klimafreundlich zu nutzen, anstatt sie einfach nur verpuffen zu lassen. Sie soll die Planung, Anpassung und den Betrieb von Anlagen und Gewerken zur Nutzung der Abwärme aus Rechenzentren vereinfachen, wirtschaftlicher und zugleich umweltfreundlicher gestalten. Ziel des Projektes ist es, die Ergebnisse vom Standort Frankfurt am Main auch auf andere nationale und internationale Standorte zu übertragen.

Mit Hilfe von KI Abwärme in Wärmenetze einspeisen

Beim Besuch des Eurotheums konnte sich Dr. Christiane Rohleder das vom Kooperationspartner Cloud&Heat Technologies GmbH betriebene Rechenzentrum in der siebten Etage des Eurotheum genauer anschauen. Im Gegensatz zu vielen anderen Rechenzentren, wird dieses statt mit Luft mit Wasser gekühlt. Bei dieser Form der Klimatisierung hat die so gewonnene Abwärme bereits ein Temperaturniveau, das unmittelbar für die Warmwasserversorgung und zum Heizen eingesetzt werden kann. Vom Eurotheum aus werden zentrale Daten für die Projektarbeit geliefert.

Im Fokus der Projektarbeit stehen Intelligente Digitale Zwillinge: einer für ein Projekt mit wassergekühltem und einer für ein luftgekühltes Rechenzentrum. Die KI-Anwendung soll Daten zum Wärme- und Kühlbedarf sowie zur Abwärme der Zentren liefern und kann so zur Wärmeversorgung und zu höherer Transparenz über Ressourcenverbräuche beitragen. Die Abwärme soll dann künftig in die Wärmenetze eingespeist werden. Etwa dann, wenn zum Beispiel bei unterschiedlichen Wetterlagen und Jahreszeiten mehr Wärme benötigt oder abgestrahlt wird. Sie verteilt dann die Rechenleistungen mit Blick auf die verschiedenen Bedarfe optimal.

Panel-Diskussion: KI meets Wärmewende

In einer anschließenden Panel-Diskussion stellte Dr. Ralph Hintemann vom Projekt DC2HEAT das Leuchtturmprojekt als Best-Practice-Beispiel vor. Dr. Christiane Rohleder tauschte sich unter anderem mit Vertreter:innen des Bundeswirtschaftsministeriums und Dr. Ralph Hintemann zu den Potenzialen aus, die KI für die klimafreundliche Nutzung von Abwärme aus Rechenzentren bereithält. Hierbei wurden vor allem auch Herausforderungen und Hemmnisse, die bei der Umsetzung der Abwärmenutzung auftreten können, thematisiert.