Im einundzwanzigsten Jahrhundert sind Rechenzentren eine wichtige Infrastruktur. Sie versorgen die Cloud-Computing-Dienste, auf die wir alle im Alltag angewiesen sind - vom Bankwesen bis zur Navigation. Aber Rechenzentren stehen auch in dem Ruf, große Mengen Wasser zu verbrauchen. Wie können wir also sicherstellen, dass sie nicht zur Wasserknappheit beitragen?

Der gesamte Wasserfußabdruck eines Rechenzentrums umfasst das Wasser, das vor Ort für verschiedene Zwecke wie Kühlung, Sanitäranlagen, Landschaftsgestaltung und Brandbekämpfung verwendet wird, sowie das Wasser, das außerhalb des Standorts in einem Kraftwerk zur Erzeugung des für die Anlage benötigten Stroms verwendet wird. Dennoch beziehen sie erhebliche Mengen an Trinkwasser (in Trinkwasserqualität) aus dem örtlichen Wassereinzugsgebiet, wovon ein erheblicher Teil durch Verdunstung, Lagerung und Aufbereitung verloren geht.

Um wie viel Wasser geht es hier? Nehmen wir zum Beispiel ein typisches kleines 1-Megawatt-Rechenzentrum, das mit herkömmlichen Kühlmethoden arbeitet. Es würde jedes Jahr mehr als 26 Millionen Liter Wasser verbrauchen - genug, um über 200 britische Haushalte zu versorgen. Was können Betreiber von Rechenzentren also tun, um ihren Wasserverbrauch zu senken?

Betrachten Sie die Wassersysteme als kreisförmig, nicht linear

Die meisten Betreiber konzentrieren sich zunächst auf die Verbesserung der Wassernutzungseffizienz (WUE) in ihren Kühlsystemen. Wir bei Arup sind der Meinung, dass es an der Zeit ist, das Wassersystem als Ganzes zu betrachten - das Konzept "One Water". Jeder Liter, den ein Rechenzentrum innerhalb seines Wassereinzugsgebiets entnimmt, wird entweder verdampft, wiederverwendet oder in das Wassereinzugsgebiet zurückgeführt, um erneut verwendet zu werden. Es ist also hilfreicher, den gesamten Prozess als Kreislauf zu betrachten, als die Versorgung und den Abfluss als getrennte Systeme zu betrachten.

Lösungen auf das lokale Umfeld abstimmen

Bei der Planung eines neuen Rechenzentrums ist der Standort der wichtigste Faktor. Könnten Sie Wassereinzugsgebiete, die unter Trockenheit leiden, vermeiden und sich stattdessen für einen Standort entscheiden, an dem es reichlich Wasser gibt? Haben Sie die nächstgelegene Wasserquelle untersucht und abgeschätzt, wie hoch Ihr voraussichtlicher Wasserbedarf ist? Durch eine sorgfältige Prüfung und die Berücksichtigung solcher Faktoren kann sichergestellt werden, dass das Rechenzentrum die Probleme der Wasserknappheit in der Region nicht noch verschärft.

Die Umstellung der Wasserversorgung auf aufbereitetes, speziell behandeltes kommunales Abwasser, das wiederverwendet werden kann, anstelle von Trinkwasser kann ebenfalls einen erheblichen Unterschied machen. Durch den Einsatz fortschrittlicher Klärverfahren kann das vor Ort anfallende Abwasser am gesamten Standort wiederverwendet werden, wodurch die Rohwasserentnahme erheblich reduziert wird. Alternativ kann ein Rechenzentrum in der Nähe einer kommunalen Kläranlage angesiedelt werden, wo es die Möglichkeit hat, das von der Kläranlage abgeleitete, gereinigte und geklärte Abwasser direkt zu nutzen.

Sowohl neue als auch bestehende Rechenzentren können mit Regenwassernutzungsanlagen ausgestattet werden, z. B. mit blauen Dächern zum Auffangen und Speichern von Regenwasser. Die Wiederverwendung von Regenwasser verringert lokale Überschwemmungen, senkt die Kosten und schützt vor künftiger Wasserknappheit. Eine weitere nützliche Überlegung ist die intelligente Wasserspeicherung. So können Sie den Bedarf vorhersagen und genau die richtige Menge Wasser speichern, anstatt übermäßige Speicher zu bauen und zu unterhalten.

Data centre illustration

Man kann nicht nur nach Möglichkeiten suchen, dem Wassereinzugsgebiet weniger Wasser zu entnehmen, sondern auch durch vernetztes Denken eine intelligentere Nutzung des Wassers erreichen. Kürzlich arbeiteten wir mit einem Kunden zusammen, um ein Rechenzentrum in der Nähe einer Lebensmittelfabrik anzusiedeln, die große Mengen an Wasser mit hohem Salzgehalt benötigt. Das Rechenzentrum leitet genau dieses Wasser ein, so dass es das Wasser nicht aufbereiten muss, sondern es an die Lebensmittelfabrik weiterleiten kann, was beiden Unternehmen zugute kommt. Eine Partnerschaft mit Energieunternehmen, die Kühltürme nutzen, kann ebenfalls Synergien schaffen.

Unabhängig davon, woher das Wasser stammt, gibt es bewährte Lösungen für die Rückgewinnung, Aufbereitung und Wiederverwendung des Wassers vor Ort. Dieser Ansatz ist bei unseren Kunden in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie weit verbreitet, und ihre Systeme können für Rechenzentren angepasst werden. Es kann auch eine gute Option sein, wenn es Beschränkungen für die Verwendung von Chemikalien zur Wasseraufbereitung gibt.

Auf den Wandel vorbereitet sein

Viele unserer Kunden aus dem Bereich der Rechenzentren ergreifen bereits Maßnahmen dieser Art. Und da sich die rechtlichen Rahmenbedingungen in diesem Bereich schnell ändern, erkunden viele weitere die Möglichkeiten. Wir haben die Erfahrung gemacht, dass es am besten ist, frühzeitig direkt mit den Beteiligten - einschließlich der Regulierungs- und Planungsbehörden - zu sprechen, um herauszufinden, was wahrscheinlich erforderlich sein wird, und um zu überlegen, was möglich sein könnte.

Neben dem regulatorischen Wandel ist auch der Klimawandel ein dringendes Thema.

Die Betreiber sollten überlegen, wie sie durch lokale Projekte, die von lokalen Organisationen geleitet werden, direkt in denselben Wassereinzugsbereich investieren können. Die Wiederherstellung von Teichen und natürlichen Feuchtgebieten oder die Verbesserung des Bodens und der Vegetation tragen dazu bei, die Auswirkungen für die Anwohner und die Tierwelt zu minimieren, und könnten auch zum Nettogewinn an biologischer Vielfalt beitragen.

Wie innovativ oder wassersparend ein Rechenzentrum auch konzipiert sein mag, letztlich kommt es auf den Betrieb an. Die Inbetriebnahme, die Schulung des Personals und die Wartung der Systeme sind ebenso wichtig wie der Standort und das Design. Die kontinuierliche Überwachung des Wasserverbrauchs in Verbindung mit regelmäßigen Überprüfungen und Wartungsarbeiten sorgt dafür, dass die Systeme so effizient und widerstandsfähig wie möglich bleiben.

Zusammengenommen können diese Schritte sicherstellen, dass Rechenzentren das Problem des Wasserstresses nicht noch verschärfen - und können sogar Teil der Lösung sein.

Der Artikel basiert auf Beiträgen von Chelsea Merrick