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Eine Stadt in Japan hat einen Weg gefunden, die riesigen Server zu kühlen, die die globale digitale Wirtschaft unterstützen, ohne die Klimakrise anzuheizen.
Bibai auf der nördlichsten Insel Japans, Hokkaido, und sein White Data Center setzen auf Schnee.
Im WDC wird der Schnee gesammelt und in einem isolierten Haufen vor dem Gebäude aufgeschüttet. Die von den Servern abgeleitete Wärme lässt den Schnee langsam schmelzen, und das Wasser kühlt Rohre, die Frostschutzmittel enthalten. Dieses fließt dann über ein Wechselstromsystem durch das Rechenzentrum und hält die Temperatur bei etwa 25 Grad Celsius.
"Der Temperaturbereich wird durch eine Kombination aus der Kälte des Schnees und der Wärme der IT-Abwärme gesteuert, um die Temperatur das ganze Jahr über auf dem richtigen Niveau zu halten", sagt WDC-Direktor Kota Honma.
Die Zahl der Rechenzentren auf der ganzen Welt wächst weiter, um mit dem Aufstieg von Streaming, Cloud-basierten Spielen und Kryptowährungs-Mining Schritt zu halten. Sie verbrauchen jedoch in der Regel sehr viel Strom und sind laut der Internationalen Energieagentur bereits für etwa 1 % des weltweiten Energiebedarfs verantwortlich.
Das Bibai-Rechenzentrum begann 2014 mit Hilfe eines Zuschusses der japanischen New Energy and Industrial Technology Organization (NEDO), mit Schnee zu experimentieren, und konnte laut Honma die Kühlkosten des Rechenzentrums um 55 % senken. Als kommerzielles Unternehmen hofft WDC nun, Geschäfte von in Tokio ansässigen Rechenzentren anzuziehen.
"WDC wird immer mit 100 % natürlicher Energie klimatisiert, ohne elektrische Kühlung oder thermische Brennstoffe zu verwenden", so Honma gegenüber CNN Business. "Verglichen mit den Kosten für die Anmietung von [Server-]Racks in Tokio glauben wir, dass wir ihnen niedrigere Wartungskosten bieten können."
Die Kraft des Schnees nutzen
Zwischen dem Schnee und der Wirtschaft Nordjapans besteht eine langjährige Beziehung. In Bibai, etwa 1.000 Kilometer nördlich von Tokio, fallen pro Jahr acht bis zehn Meter Schnee an, und es werden 400 Millionen Yen (2,9 Millionen Dollar) für das Schneeräumen und Abladen ausgegeben. "Dies wird von den Anwohnern als lästig empfunden ... und könnte eigentlich für einen guten Zweck verwendet werden", sagt Honma.
Rund 200.000 Tonnen Schnee werden jedes Jahr auf den Straßen von Bibai geräumt, und die Stadtverwaltung arbeitet mit WDC zusammen, um einen Teil dieses Schnees in das Rechenzentrum zu bringen. Mit der zusätzlichen Kühlkapazität soll das Zentrum von 20 auf 200 Serverschränke erweitert werden.
In den Sommermonaten wird der Schneehügel mit einer Schicht aus Holzspänen und Erde isoliert. Die Speicherung von "kostenloser" kalter Energie, die vom Himmel fällt, ist als Geschäftsmöglichkeit ein Kinderspiel, sagt Takahisa Tsuchiya, Exekutivdirektor der Wirtschaftsabteilung der Stadt Bibai. "Wir sagen immer, dass wir unsere Sichtweise ändern und den Schnee auf unsere Seite ziehen sollten", fügt er hinzu.
Die Schneekühlung ist nur ein Teil des Energiepuzzles des Rechenzentrums. Die Wärme der Server wird zur Erwärmung von Luft und Wasser in einem angrenzenden Gewächshaus genutzt, in dem das Unternehmen Pilze züchtet und andere Produkte wie japanischen Senfspinat, Kaffeebohnen, Abalone und Seeigel getestet hat. Das Unternehmen hofft auch, die erste kommerzielle Aalfarm in Hokkaido zu werden.
Catering für große Energiefresser
Laut dem Marktforschungsunternehmen Arizton wird der weltweite Markt für die Kühlung von Rechenzentren bis 2027 schätzungsweise mehr als 12 Milliarden Dollar erreichen. Einige große Technologieunternehmen haben sich bereits in den nordischen Ländern niedergelassen, um mit kühlen Temperaturen zu kühlen.
Die Serveranlage von Facebook (FB) in Odense, Dänemark, kühlt das Gebäude mit Außenluft und hofft, die Wärme in örtlichen Krankenhäusern wiederverwenden zu können. Google (GOOGL) hat ein Rechenzentrum in Finnland, in dem Rohre mit Meerwasser zur Kühlung der Server verwendet werden, und strebt an, bis 2030 in seinen Rechenzentren keine Kohlenstoffemissionen mehr zu verursachen.
Doch wenn es um die Senkung des Energieverbrauchs geht, ist es nach Ansicht einiger Experten wichtiger, sich auf die Daten zu konzentrieren, die diese riesigen Server verarbeiten. Für das Mining von Kryptowährungen wie Bitcoin werden zum Beispiel riesige Mengen an Strom benötigt.
"Erneuerbare und nachhaltige Strom- und Kühlsysteme sind eine zweite, aber weit weniger optimale Lösung", sagt Paul Brody, Global Blockchain Leader bei Ernst & Young.
Der Vorteil von Rechenzentren, so Brody weiter, besteht darin, dass sie den Computerbetrieb unter einem Dach zusammenfassen, anstatt ihn auf mehrere Standorte zu verteilen. "Ich bin zu 100 % für schneegekühlte und andere umweltfreundliche Rechenzentren, unabhängig davon, ob man dort Bitcoin hat oder nicht", sagt er.