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Rechenzentren sind essenzielle Knotenpunkte des Informationszeitalters und verbrauchen erhebliche Mengen an Energie, insbesondere für ihre Kühlsysteme, die neben den IT-Komponenten die größten Stromverbraucher darstellen. Diese Kühlsysteme verbrauchen zudem oft große Mengen Wasser, was zu erheblichen ökologischen Belastungen führt.

Ein vielversprechender Ansatz zur Reduzierung dieser Belastungen ist die Modellgestützte prädiktive Regelung (MPR). Die Implementierung von MPR in Kühlsystemen kann den Strom- und Wasserbedarf signifikant senken und gleichzeitig Überhitzungsschäden an Prozessoren vermeiden. Zusätzlich kann die Integration thermischer Speichersysteme und deren effektive Regelung durch MPR die Nutzung erneuerbarer Energien maximieren und die Klimaneutralität unterstützen.

Ziel dieser Forschung is

Data centers are essential hubs of the information age and consume significant amounts of energy, particularly for their cooling systems, which are the largest consumers of electricity alongside IT components. These cooling systems also often consume large amounts of water, leading to significant environmental impacts.

A promising approach to reducing these impacts is model-based predictive control (MPR). Implementing MPR in cooling systems can significantly reduce electricity and water consumption while preventing overheating damage to processors. Additionally, the integration of thermal storage systems and their effective control via MPR can maximize the use of renewable energy and support climate neutrality.

The goal of this research is to develop an effective MPR approach for liquid-cooled data centers. The study examines the potential of MPR and the integration of thermal energy storage systems to reduce emissions, energy consumption, and operating costs in cooling systems.

t die Entwicklung eines effektiven MPR-Ansatzes für flüssigkeitsgekühlte Rechenzentren. Dabei wird das Potenzial von MPR und der Integration thermischer Energiespeicher zur Reduzierung von Emissionen, Energieverbrauch und Betriebskosten in Kühlsystemen untersucht.

01.07.2024 – 30.06.2027

The project is made possible and generously supported by a doctoral fellowship from the German Federal Environmental Foundation (DBU).