Karman Industries: Neue Wärmepumpe soll Rechenzentren effizienter kühlen
Immer größere Rechenzentren lassen sich nicht mehr mit klassischen Methoden kühlen. Der Flächen- und Wasserbedarf wäre hierfür nicht mehr vertretbar – diese Einsicht ist mittlerweile auch in den USA angekommen. Das Start-up Karman Industries(öffnet im neuen Fenster) möchte daher mit einer neu entwickelten Wärmepumpe eine effizientere Lösung anbieten, als es etwa mit Warmwasserkühlung (g+) möglich wäre.
Das Start-up bewirbt sein Heat Processing Unit (HPU) genanntes Konzept zwar mit Parallelen zu Raketentriebwerken und Elektroautos, wodurch der Drang entsteht, die Homepage sofort wieder zu schließen, doch das Konzept ist durchaus interessant. Kernstück ist eine Wärmepumpe mit CO 2 als Kühlmedium.
Das Gas ermöglicht den Bau effizienterer Systeme, die eine größere Temperaturspreizung erlauben, und ist wesentlich weniger klimaschädlich als andere Kältemittel. Durch die Nutzung eines Turbokompressors mit 3D-gedrucktem Impeller will Karman Industries die Vorteile noch steigern. Dieser ist die Parallele zu Raketentriebwerken, welche für die Brennstoffzufuhr ebenfalls Turbokompressoren nutzen. Ihn sollen auch ehemalige SpaceX-Ingenieure mitentwickelt haben. Von den Elektroautos stammen Motoren und Siliziumkarbid-Halbleiter.
Durch höhere Temperaturen will Karman Industries den Bedarf an Wärmetauschern deutlich reduzieren – X.AI etwa verteilt rund 200 davon um das Gebäude des Supercomputers Colossus 2(öffnet im neuen Fenster) .
Höhere Temperatur, mehr Nutzungsmöglichkeiten
Je höher die Temperatur des Kühlmediums, desto besser können Radiatoren Wärmeenergie an die Umgebung abgeben – auch ohne das Verdunsten von Wasser. Gleichzeitig lässt sich eine bessere Power Usage Effectiveness (PUE) erreichen. Microsoft und Nvidia setzen aus diesem Grund auf Warmwasserkühlung.
Aber Karman Industries denkt nicht nur an die Entsorgung der Wärme, sondern auch an deren Nachnutzung. Das ist bei kommerziellen Rechenzentren noch immer eine Seltenheit, die angesichts permanent steigendem Energiebedarf immer weniger zu rechtfertigen ist. Höhere Temperaturen erweitern dabei das Nutzungsspektrum: Während Warmwasserkühlung zur Gebäudeheizung und teils auch zur Kältegewinnung mittels Adsorptionskältemaschinen ausreichend hohe Temperaturen liefert, brauchen andere Anwendungen höhere Temperaturen.
Die Wärmepumpe von Karman Industries soll 150 °C erreichen können(öffnet im neuen Fenster) , was als Prozesswärme und sogar zum Antrieb von Turbinen zur Stromgewinnung interessant ist. Anbieten will das Start-up seine Wärmepumpe als modulares System, jeder Container soll 10 MW Kühlleistung bereitstellen. 2026 soll die Produktion mit 100 Systemen pro Jahr starten, bis 2028 soll sie vervierfacht werden.
Dafür konnte das Start-up bislang über 30 Millionen US-Dollar einsammeln(öffnet im neuen Fenster) . Ob das Konzept erfolgreich sein wird, muss sich allerdings zeigen – die aufwändige Technik klingt nicht gerade günstig. Bislang sind zumindest auf der Homepage nur gerenderte Bilder zu sehen, Angaben zu einem Prototyp finden sich nicht.
Benannt ist das Start-up mutmaßlich nach dem Raketenpionier Theodore von Kármán(öffnet im neuen Fenster) , der wichtige Beiträge zur Strömungsmechanik lieferte und das Jet Propulsion Laboratory der Nasa gründete.