22.10.2024
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Wie KI Entwickler von Rechenzentren fordert – und was wir von der Regierung brauchen 

Gastbeitrag. In der Gastbeitragsserie "Digital Realty – Digital Reality" liefert Martin Madlo, Managing Director von Digital Realty Österreich, Einblicke in die wahre Welt der Rechenzentren. Im zweiten Teil geht es um Planung im Zeitalter der Ungewissheit.
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Martin Madlo, Digital Realty
Martin Madlo, Managing Director Digital Realty Österreich | Foto: Digital Realty

Vor über einem Vierteljahrhundert begann ich, mich intensiv mit der Planung, Entwicklung und dem Betrieb von Rechenzentren auseinanderzusetzen. Jede Ära brachte ihre eigenen Herausforderungen mit sich. Doch stets ging es darum, den Blick nach vorne zu richten, für die Zukunft zu planen und diese möglichst präzise abzubilden. Damals war es nicht allzu schwer, Vorhersagen zu treffen – die Technologien waren bekannt, ihre Funktionsweise vertraut, und die kommenden Standards absehbar.

Planung im Zeitalter der Ungewissheit

Heute jedoch, im Zeitalter des rasanten Aufstiegs der Künstlichen Intelligenz (KI), hat sich vieles verändert. Wir planen unter vielen Unsicherheiten und betreten damit eine neue Ära: das Zeitalter der Ungewissheit. Bei der Planung unseres neuen Rechenzentrums lautet die Devise: „Best Guess“. Was wird High Performance Computing in Zukunft erfordern? Welche Standards werden maßgeblich sein? Wie viel traditionelle IT-Systeme werden noch benötigt? Die entscheidende Frage dabei: Wie kann ich heute ein Rechenzentrum bauen, das in zwei Jahren den geforderten Ansprüchen gerecht wird? Die Antwort ist simpel und doch anspruchsvoll: Flexibilität.

Eines ist sicher: Um uns auf die Unsicherheiten der Zukunft vorzubereiten, müssen wir größtmögliche Flexibilität schaffen. Doch Flexibilität hat ihren Preis. Und das in einer Zeit, in der uns zusätzliche Herausforderungen wie das Energieeffizienzgesetz auferlegt werden.

Wir müssen Rechenzentren sowohl extrem flexibel als auch maximal nachhaltig gestalten. Gleichzeitig stehen wir vor einem weiteren Problem: Es fehlen klare Standortkonzepte vonseiten der öffentlichen Hand für neue Rechenzentrums-Projekte.

Rechenzentren können stark von KI profitieren

Doch das soll kein düsteres Bild zeichnen. Es gibt auch gute Nachrichten: Rechenzentren können stark von der KI profitieren. Zum einen im Bereich der Kühlung und Energieeffizienz. Mit Hilfe von KI lassen sich Rechenzentren wie ein Smart Home intelligent steuern, um den Energieverbrauch zu optimieren.

Zum anderen kann KI die Wartungskosten erheblich senken. Viele Wartungsarbeiten der Vergangenheit waren reine Routineinspektionen. Obwohl diese sinnvoll sind, bedeutete das oft auch unnötigen Aufwand. Dank KI können Wartungen endlich bedarfsorientiert und nicht mehr kalendarisch durchgeführt werden. Das macht sie nicht nur kostengünstiger, sondern auch besser planbar. Für uns als Planer und Betreiber von Rechenzentren ist KI daher nicht nur eine Herausforderung, sondern auch eine enorme Erleichterung – ihr Nutzen ist deutlich spürbar.

In der Zukunft, diesem Zeitalter der Ungewissheit, wird Flexibilität nicht nur angeboten, sondern auch verlangt werden. Das betrifft sowohl ESG- und Nachhaltigkeitsanforderungen als auch die Standortplanung. Hier sind die Gesetzgeber in Brüssel und in Wien gefordert.


Über den Autor

Martin Madlo ist Managing Director von Digital Realty Österreich.


Teil 1 der Serie „Digital Realty – Digital Reality. Einblicke in die wahre Welt der Rechenzentren“.

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Christian Mentin, Head of Research Unit System-Level Integration Technologies bei Silicon Austria Labs | (c) Peter Drechsler / SAL

Das österreichische Forschungszentrum Silicon Austria Labs (SAL) hat nach eigenen Angaben das weltweit dünnste bidirektionale 11-Kilowatt-Bordladegerät für Elektroautos entwickelt. Die sogenannte „Tiny Power Box 2.0“ ist nur fünf Zentimeter hoch und soll Autoherstellern neue Möglichkeiten beim Einbau bieten. Entwickelt wurde der Prototyp von Forschungsteams in Villach und Graz gemeinsam mit den Industriepartnern Infineon, AVL, TDK, Fronius und MetaSystem. Das Forschungsprojekt hatte ein Volumen von 7,2 Millionen Euro.

Laden und Strom zurückspeisen

Jedes Elektroauto verfügt über einen sogenannten On-Board-Charger. Dieser wandelt den Wechselstrom aus der Steckdose oder Wallbox in Gleichstrom um, den die Fahrzeugbatterie speichern kann. Die Tiny Power Box 2.0 übernimmt dabei gleich drei Funktionen: Sie lädt die Batterie mit bis zu elf Kilowatt, kann Strom aus dem Fahrzeug zurück ins Haus oder öffentliche Netz speisen und versorgt über einen integrierten Wandler auch das 12-Volt-Bordnetz. Darüber werden unter anderem Beleuchtung, Steuergeräte und Infotainment betrieben. Dafür ist bislang häufig ein separates Bauteil notwendig.

Durch die bidirektionale Funktion könnte ein geparktes Elektroauto künftig auch als Stromspeicher dienen. Beispielsweise ließe sich tagsüber erzeugter Solarstrom in der Fahrzeugbatterie speichern und bei Bedarf wieder im Haushalt nutzen.

Mehr Leistung auf weniger Raum

Die größte Herausforderung bei der Entwicklung sei die Wärme gewesen, die beim Umwandeln des Stroms entsteht, heißt es von SAL. Je kompakter das Ladegerät, desto schwieriger wird es, diese abzuführen.

„Bei 50 Millimetern Bauhöhe liegt die eigentliche Herausforderung in der Wärmeentwicklung, die auf sehr kleinem Raum abgeführt werden muss. Wir haben Kühlung, magnetische Komponenten und Isolation deshalb in kombinierten Designprozessen als ein gemeinsames Gesamtsystem simuliert und entwickelt. Nur so lassen sich 11 Kilowatt bidirektional auf engstem Bauraum umsetzen“, erklärt Christian Mentin, Head of Research Unit System-Level Integration Technologies bei Silicon Austria Labs.

Die Entwicklung baut auf einem Vorgängerprojekt aus dem Jahr 2022 auf. Damals hatte SAL bereits ein kompaktes Ladegerät mit sieben Kilowatt Leistung entwickelt. Die neue Generation erreicht elf Kilowatt und kommt dabei mit einer deutlich geringeren Bauhöhe aus.

Forschungsergebnisse für weitere Anwendungen

Nach dreieinhalb Jahren Forschung liegt die Tiny Power Box 2.0 nun als Prototyp vor. Mit fast allen beteiligten Industriepartnern laufen bereits Folgeprojekte. Dabei sollen die entwickelten Technologien auch in anderen Bereichen zum Einsatz kommen, etwa in der Ladeinfrastruktur für Elektromobilität, in industriellen Gleichstromnetzen oder bei der Stromversorgung von Rechenzentren.

Ob und wann die Tiny Power Box 2.0 selbst in Serienfahrzeugen eingesetzt werden könnte, ist derzeit offen. Interesse gibt es laut SAL aber bereits von europäischen und internationalen Autoherstellern.

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