thermeco2-Wärmepumpe: eingesetzt im Rechenzentrum

Wie können Rechenzentren ihren Energieverbrauch und ihre CO₂-Emissionen bei der Serverkühlung senken? Diese Frage hat sich das Ludwigsburger Landratsamt in Bezug auf das hausinterne Rechenzentrum gestellt. Die Antwort hat die Behörde bei ENGIE Refrigeration gefunden: Vor Ort sorgt eine thermeco₂-Hochtemperatur-Wärmepumpe mit Kälteerzeugung vom Maschinentyp HHR 130 für die Serverkühlung mit gleichzeitiger Wärmerückgewinnung - und spart dabei im Vergleich zur Vorgängeranlage 38,4 t CO₂ pro Jahr ein.

Zuverlässig und langlebig – die Anforderungen an die Kälteversorgung in Rechenzentren sind hoch. Bei vielen Betreibern spielt dabei auch das Thema Nachhaltigkeit eine Rolle. Denn die Serverkühlung hat maßgeblichen Anteil am Energiebedarf und am Treibhausgasausstoß, die es im Sinne der Klimaziele zu minimieren gilt. Das Landratsamt Ludwigsburg setzt diesen Aspekt sogar ganz oben auf seine Agenda: Die Behörde verfolgt das Ziel, ihren Energiebedarf künftig teilweise selbst zu decken. Dazu sind ab 2025 unter anderem Photovoltaikanlagen sowie Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen vorgesehen, um Strom vor Ort zu erzeugen und zu nutzen. Klar, dass das Landratsamt auch an die Kälteversorgung im hauseigenen Rechenzentrum höchste Anforderungen stellt. Doch die bisherige R22-Maschine war in die Jahre gekommen und erfüllte nicht die heutigen Ansprüche an eine Kälteanlage. Deshalb entschied sich die Behörde im Sommer 2019 für die thermeco₂-Hochtemperatur-Wärmepumpe mit Kälteerzeugung von ENGIE Refrigeration. Dieses Modell zeichnet sich durch ein besonders geringes Treibhauspotenzial aus: Das eingesetzte Kältemittel CO₂ hat einen GWP-Wert von 1 (im Vergleich zu herkömmlichen Kältemitteln) und trägt nicht zum Abbau der Ozonschicht bei. Darüber hinaus steigert die simultane Kälte- und Wärmeerzeugung die Primärenergieeffizienz der Anlage erheblich.

thermeco₂ verbessert CO₂-Bilanz

Das Team von ENGIE Refrigeration wird die neue thermeco₂-Hochtemperatur-Wärmepumpe mit Kälteerzeugung im März 2021 auf dem Verwaltungscampus des Landratsamts Ludwigsburg installieren. Fortan wird sie die Grundlastkälte für die ganzjährige Serverkühlung bereitstellen und so den zuverlässigen Betrieb des Rechenzentrums sicherstellen. Das ist essenziell, denn auf dem Verwaltungscampus des Landratsamts Ludwigsburg sind fast alle wichtigen Fachbereiche des schwäbischen Landkreises untergebracht. Täglich werden dort mithilfe digitaler Tools verschiedene Leistungen für die Bürger erbracht. Da die Serverracks viel Wärme erzeugen, muss die Kälteversorgung reibungslos funktionieren. Dafür sorgt die thermeco₂ zuverlässig rund um die Uhr – selbst bei den speziellen Bedingungen vor Ort. Denn das Landratsamt Ludwigsburg benötigt eine Auskopplung der Heizwärme in einem anspruchsvollen Temperaturspektrum: nämlich bei einer hohen Austrittstemperatur von bis zu 90 Grad Celsius und einer niedrigen Eintrittstemperatur von 38 Grad Celsius. Während alternative Lösungen dies nur mit großem technischen und hohem Primärenergieaufwand leisten könnten, entfaltet die Wärme-Kälte-Kopplung mit der thermeco₂ hier ihr volles Potenzial. Die neue Wärmepumpe spart im Vergleich zur bisherigen R-22-Kälteanlage nach Herstellerberechnungen 38,4 t CO₂ pro Jahr ein - ganz im Sinne der Nachhaltigkeitsstrategie des Landratsamts Ludwigsburg.

Die ideale Wärmepumpe für kleine Rechenzentren

Doch für das Landratsamt Ludwigsburg leistet die thermeco₂ noch mehr: Sie kühlt das komplette Amtsgebäude in den Sommermonaten und stellt dank Wärmerückgewinnungsfunktion gleichzeitig die Wärmeleistung für die Gebäudeheizung, für die Trinkwassererwärmung und für die Umluftkonditionierung der Serverräume bereit. Dazu nutzt die Wärmepumpe das nicht-fluorierte Kältemittel CO₂. Es ist sehr sicher (Sicherheitsklasse A1 gem. EN 378), nicht brennbar und nicht giftig. Mit einem GWP von 1 ist CO₂ als Kältemittel nahezu klimaneutral und trägt nicht zum Abbau der Ozonschicht bei. Die Kombination dieser Eigenschaften mit der simultanen Wärme- und Kälteerzeugung macht diese Anlage besonders ressourceneffizient und wird daher vom Staat gefördert.

Diese Neuerungen führen unter anderem zu einer vereinfachten Inbetriebnahme, einem noch effizienteren Betrieb und einem unkomplizierten Aufspielen von Software-Updates. Davon profitiert schon jetzt das Landratsamt Ludwigsburg – und künftig alle weiteren Betreiber einer thermeco₂-Hochtemperatur-Wärmepumpe mit Kälteerzeugung.