Pilotprojekt Algenfarm: So könnte das Rechenzentrum der Zukunft aussehen

Durch Streaming-Anbieter, Cloud-Dienste und Videotelefonie steigen die Datenmengen und mit ihnen der Energiebedarf von Rechenzentren. Dass Rechenzentren aber nicht zwangsläufig eine Belastung für die Umwelt sein müssen, beweist das Unternehmen Windcloud 4.0 aus Schleswig-Holstein. Mit der Hilfe von Algen baut der Cloudhoster Treibhausgase ab, statt diese lediglich zu produzieren.

Quelle: Windcloud

Das Internet ist für uns heute eine Selbstverständlichkeit: Täglich verschicken wir unzählige Chat-Nachrichten, streamen Videos oder shoppen online. Durch die Corona-Pandemie hat sich unser Internetkonsum sogar noch verstärkt. Wie die Postbank Digitalstudie 2021 zeigt, stieg die durchschnittliche Online-Zeit der Deutschen von 56 auf 65 Stunden pro Woche. Folgerichtig ist auch der Energieverbrauch in den Rechenzentren drastisch gestiegen. Und obwohl die Rechenzentren in puncto Serverkühlung und Gebäudearchitektur immer effizienter werden, steigt der Energiebedarf insgesamt weiter an. Lag der jährliche Gesamtverbrauch aller europäischen Rechenzentren im Jahr 2010 noch bei 56 Terrawattstunden, liegt er heute schon bei 87 Terrawattstunden pro Jahr. Bis 2030 prognostizieren Wissenschaftler sogar einen Anstieg auf einen Gesamtverbrauch von 98 Terrawattstunden pro Jahr.

Nachhaltige Digitalisierung

Wilfried Ritter, Geschäftsführer der Firma Windcloud 4.0, hat sich daher zum Ziel gesetzt, den ökologischen Fußabdruck seines Rechenzentrums zu verbessern. Mit seiner Serveranlage im nordfriesischen Enge-Sande will er mehr Treibhausgase binden, als diese an Klimaemissionen verursacht. Daher deckt das Unternehmen seinen Energiebedarf zu 98 Prozent mit Windenergie, die es in Nordfriesland reichlich gibt. Den Rest ergänzen Solarenergie und Biogas.

Gewächshaus, Quelle: Windcloud

Das Rechenzentrum wird aber nicht nur ausschließlich mit Strom aus erneuerbaren Energien versorgt, sondern birgt in Sachen Nachhaltigkeit noch eine weitere Besonderheit: In Zusammenarbeit mit einem Kooperationspartner ist auf dem Dach des Unternehmens ein Gewächshaus für Algen entstanden. Beheizt wird es durch die im laufenden Betrieb entstehende Abwärme aus dem darunterliegenden Serverraum. Denn 95 Prozent der elektrischen Leistung des Rechenzentrums wandeln sich in Wärmeenergie. Um die IT-Komponenten zu kühlen, wird kontinuierlich Frischluft durch den Serverraum gepumpt. Für die Mikroorganismen herrschen oberhalb der Serverräume optimale Bedingungen: Bei circa 34 Grad Wassertemperatur wachsen die Algen – derzeit Chlorella und Spirulina – in durchsichtigen vertikalen Wasserschläuchen bzw. großen Becken und betreiben Photosynthese. Indem die Algen CO2 konsumieren (für ihr Wachstum benötigen sie Kohlenstoffdioxid), verbessern sie die Luftqualität im Verhältnis 1:2. Das bedeutet: Ein Kilogramm Mikroalgen bindet zwei Kilogramm CO2. Zum Vergleich: Beim Versenden einer E-Mail fallen im Schnitt vier Gramm und bei einem mit dem Auto gefahrenen Kilometer 140 Gramm Kohlenstoffdioxid an.

CO2-frei und wirtschaftlich zugleich

Die Algen helfen dem Pilotprojekt aber nicht nur die CO2-Bilanz zu verbessern, sondern sind zudem noch eine zusätzliche Einnahmequelle: Die äußerst gesunden Algen können nämlich in der Kosmetik-, Pharma- und Lebensmittelindustrie weiterverwendet werden. Zwecks Erntevorgang besitzt das Rechenzentrumsdach daher auch einen Trocknungsraum – ebenfalls beheizt mit Abwärme. Einmal wöchentlich wird das Wasser aus den Schläuchen und Becken abgepumpt, die Algen filtriert und getrocknet und der getrocknete Schlamm gemahlen. Das entstandene Präparat finden Konsumenten letztlich in Nahrungsergänzungsmitteln oder Gesichtscremes wieder.

Testphase erfolgreich bestanden

Nachhaltiger Strommix, Quelle: Windcloud

Nach weniger als einem Jahr zeigt sich bereits: Das Pilotprojekt ist erfolgreich! Mit der Kombination aus einem nachhaltigen Strommix, direkt genutzter Abwärme und CO2-Abbau durch Algenzucht weist das Rechenzentrum eine positive Klimabilanz auf. In der Zukunft möchte der Cloudhoster die Idee nun auch auf einen industriellen Maßstab skalieren. Am zweiten Standort in Bramstedtlund sollen weitere Rechenzentren gebaut werden, die direkt mit anderen Industrien verknüpft sind, die Wärme benötigen.

Alleskönner Alge:

Algen sind echte Multitalente und weitaus mehr als nur ein nährstoffreiches Superfood. Vor allem im Kampf gegen den Klimawandel setzen Wissenschaftler große Hoffnungen in Mikro- und Makroalgen. Daher sind sie in den letzten Jahren auch Bestandteil zahlreicher Forschungsprojekte geworden. Welche Potenziale in der Alge schlummern, lesen Sie in unseren weiteren Blogbeiträgen: