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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Phoenics: Steirisches Konsortium entwickelt Speicherzellen ohne Kobalt und Nickel

Virtual Vehicle, Varta Innovation, das Materials Center Leoben und AVL forschen drei Jahre lang an einem neuen Kathodenmaterial für stationäre Batteriespeicher. Die Zellen sollen 20 Prozent mehr Energie speichern und 40 Prozent länger halten. So lauten die Projektziele. Budget: 2,9 Millionen Euro.
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Strom aus Wind und Sonne braucht Speicher. Für sie entwickelt das Projekt Phoenics neue Batteriezellen. Konzeptbild, mit KI erstellt. | (c) Virtual Vehicle
Strom aus Wind und Sonne braucht Speicher. Für sie entwickelt das Projekt Phoenics neue Batteriezellen. Konzeptbild, mit KI erstellt. | (c) Virtual Vehicle

Wind und Sonne liefern Strom, wann sie wollen, nicht wann ihn jemand braucht. Diese Lücke schließen Batteriespeicher. Sie werden damit zur Schlüsseltechnologie der Energiewende. Genau hier setzt Phoenics an: Ein steirisches Konsortium entwickelt die nächste Generation von Lithium-Ionen-Zellen für stationäre Speicher.

Koordiniert wird das Projekt von der Virtual Vehicle Research GmbH in Graz. Partner sind Varta Innovation, die Materials Center Leoben Forschung GmbH (MCL) und AVL List. Phoenics läuft 36 Monate und kostet 2,9 Millionen Euro. Knapp zwei Millionen davon kommen von der FFG, aus der Ausschreibung „Energieforschung 2024″.

Ein Material, zwei Ziele

Im Zentrum steht ein Kathodenmaterial: Lithium-Mangan-Eisenphosphat, kurz LMFP. Es ist eine Weiterentwicklung des etablierten Lithium-Eisenphosphats (LFP). LFP-Zellen gelten als sicher und robust, und sie kommen ohne kritische Rohstoffe wie Kobalt oder Nickel aus. LMFP soll zusätzlich bis zu 20 Prozent mehr spezifische Energiedichte liefern. Auf gleichem Bauraum ließe sich damit mehr Energie speichern.

Diesen Materialvorteil will das Konsortium in die fertige Zelle bringen. Die Zielmarken: 20 Prozent mehr Energiedichte, 40 Prozent längere Lebensdauer.

Was noch offen ist

Bis dahin bleiben Fragen. Wie verhält sich das Material über die Lebensdauer, wie altert es, und lässt es sich industriell verarbeiten und skalieren?

Das Konsortium kombiniert deshalb Experiment und Simulation. Die Partner untersuchen das Kathodenmaterial über den gesamten Lebenszyklus, mit Materialcharakterisierung, hochauflösender Bildgebung und KI-gestützter Auswertung. Parallel entstehen physikbasierte und datengetriebene Modelle. Sie bilden das Verhalten der Zelle von der Mikrostruktur bis zum kompletten Speichermodul ab und sollen Entwicklungszyklen verkürzen.

„Die Mikrostruktur von Elektrodenmaterialien beeinflusst maßgeblich Leistung, Lebensdauer und Zuverlässigkeit von Batteriezellen“, sagt Roland Brunner, Gruppenleiter am MCL.

Ein eigener Schwerpunkt gilt der Sicherheit. Spezielle Testverfahren sollen zeigen, ob LMFP-Zellen den Anforderungen an Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit genügen. AVL bringt dafür seine Erfahrung in der elektrochemischen Modellierung ein. Verbinde man physikalische Modelle mit Methoden des maschinellen Lernens, ließen sich kritische Betriebszustände und Sicherheitsaspekte frühzeitig vorhersagen, sagt Roland Wanker, Geschäftsbereichsleiter Advanced Simulation Technologies bei AVL.

Aufbauen statt neu anfangen

Phoenics setzt die Zusammenarbeit aus dem Vorgängerprojekt OpMoSi fort. „Unsere Stärke liegt darin, modernste Simulations- und Analysemethoden mit industrieller Entwicklungskompetenz zu verbinden“, sagt Projektleiter Philip Kargl von Virtual Vehicle.

Varta Innovation steuert die Fertigungsseite bei, von der Materialentwicklung über die Elektrodenfertigung bis zur Zellintegration. Großes Potenzial sehen die Partner vorerst bei stationären Speichern. Langfristig könnten die Ergebnisse auch der Elektromobilität nützen.

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