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Prio1-Servicetechniker arbeitet an einer Klimaanlage für ein Rechenzentrum (Quelle: Prior1)
Technische Gebäudeausrüstung | Klimatisierung

Aus dem Facharchiv: Elektropraxis

F-Gase in Rechenzentren

12.09.2024

Um den Umstieg auf natürliche Kältemittel für Klimaanlagen in Rechenzentren zu beschleunigen, wäre eine Überprüfung der gesetzlichen Vorgaben und Normen begrüßenswert.

Die Gesetze sind hinsichtlich des Einsatzes von brennbaren natürlichen Kältemitteln restriktiv, komplex und teilweise nicht klar genug, was zu Unsicherheit und hohen Kosten in der Umsetzung führt. Planer, Anlagenbauer und Rechenzentrumsbetreiber brauchen aber Rechtssicherheit, um den Umstieg auf klimafreundlichere Anlagen bewerkstelligen zu können.

Rechenzentren müssen gekühlt werden, da die dort betriebenen Server und IT-Anlagen Wärme erzeugen. Gleichzeitig können diese Geräte nur unter bestimmten Temperatur- und Feuchtegrenzen am Einsatzort ausfallsicher arbeiten. Soll also eine geringe Ausfallwahrscheinlichkeit erreicht werden, kommt kein Rechenzentrum hierzulande ohne Klimatisierung mittels Kältetechnik aus. Die dafür verwendete Technik basiert auf einem thermodynamischen Prozess, bei dem in der Regel ein mehr oder weniger klimaschädigendes Kältemittel benötigt wird. Die dafür eingesetzten Klimageräte erzeugen zwei Arten von CO2-Emissionen:

  • indirekt: durch den Strom, den die Kältemaschine benötigt

  • direkter Ausstoß: das Kältemittel für die Kälteerzeugung entweicht, z. B. unkontrolliert durch Leckage oder durch Wartung.

In der Vergangenheit lag das größere Gewicht stets bei den indirekten Emissionen, da z. B. Strom aus Kohle eine hohe Umweltbelastung mit sich bringt. Das hat sich in den letzten Jahren zum Positiven hin entwickelt. Einerseits wurde die Energieeffizienz der bestehenden Anlagen verbessert und andererseits steht immer mehr Strom aus regenerativen Quellen zur Verfügung. Das hat zur Folge, dass die direkten Emissionen zunehmend ins Blickfeld geraten.

F-Gase versus natürliche Kältemittel

Die Kältemittel, die in Klimageräten eingesetzt werden, sind in der Regel sogenannte fluorierte oder teilfluorierte Kohlenwasserstoffe (HFKW), die zwar für die Ozonschicht unbedenklich sind, aber ein hohes Treibhauspotential aufweisen. Diese fluorierten Gase (F-Gase) werden durch große Chemieunternehmen unter hohem Energieaufwand synthetisch hergestellt und auf dem Weltmarkt vertrieben. Gemessen wird das Treibhauspotential der Kältemittel mit der Kennzahl GWP (Global Warming Potential), das die Erwärmungswirkung einer bestimmten Menge eines Treibhausgases über einen festgelegten Zeitraum darstellt. Damit wird ein Vergleich mit der Erwärmungswirkung von CO2 ermöglicht.

Zum Vergleich: Eine Kältemaschine mit 30 kW Kälteleistung benötigt in etwa eine Kältemittel-Füllmenge von 5 kg, beispielsweise eines gängigen HFKW-Kältemittels (R410A; GWP = 2 088 kg CO2/kg). Diese Füllmenge an Kältemittel hat ein äquivalentes Treibhauspotential ähnlich dem eines Fahrzeugs, das 80 000 km an Fahrtstrecke mit fossilem Brennstoff zurücklegt, also fast zweimal die Welt umrundet (Annahme: 130 g CO2-Emission pro km Fahrstrecke mit herkömmlichem PKW).

Autor: T. Rabensteiner

Der vollständige Artikel ist in unserem Facharchiv nachzulesen.