„BLUEGEN“-Brennstoffzellen erzeugen nachhaltigen Strom für Rechenzentrum in Luleå, Schweden.

Im nordschwedischen Lappland, hat das schwedische Forschungsinstitut RISE ein Edge-Rechenzentrum eingerichtet, das mit „BLUEGEN-Brennstoffzellen von SOLIDpower statt mit dem öffentlichen Stromnetz betrieben wird.

Rechenzentren zeichnen sich durch einen besonders hohen Strombedarf aus. In Deutschland wird der jährliche Strombedarf aller Rechenzentren auf insgesamt etwa 16 Millionen Kilowattstunden geschätzt. Da die Digitalisierung gleichzeitig wesentlich für den Fortschritt unserer technischen Entwicklung ist, wird eine möglichst effiziente und nachhaltige Bereitstellung der benötigten Energie immer wichtiger.

Eine Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC) von SOLIDpower erzeugt unabhängig von den klimatischen Bedingungen und externen Einflüssen durch eine elektrochemische Reaktion kontinuierlich Strom. Das ist wichtig für den konstanten Energiebedarf eines Rechenzentrums und ein wesentlicher Unterschied zum Beispiel zur Stromgewinnung durch Photovoltaik. Brennstoffzellen arbeiten unabhängig vom Wetter zuverlässig und hocheffizient.

Der „BLUEGEN“ ist das einzige Mikro-KWK-System für den europäischen Markt, das über einen hohen elektrischen Wirkungsgrad von bis zu 57% verfügt. Professor Jon Summers, Forschungsleiter bei RISE, sieht dabei noch weitere Vorteile der Technologie: „Die bei der Stromerzeugung entstehende überschüssige Wärme soll zurückgewonnen und in ein bestehendes Fernwärmenetz eingespeist werden, während der erzeugte Strom für das Rechenzentrum selbst verwendet wird. Damit starten wir ein innovatives Abwärme-Rückgewinnungs-Experiment, das repräsentativ für weitere Anlagen dieser Art sein kann.“

Festoxid-Brennstoffzellen (SOFC) wie die „BLUEGEN“ nutzen für die Stromerzeugung eine elektrochemische Reaktion zwischen Sauerstoff und Wasserstoff. Als Brennstoff kann Erdgas verwendet werden, dem der für den elektrochemischen Prozess benötigte Wasserstoff entzogen wird. Das RISE Rechenzentrum nutzt dafür Biogas des lokalen Produzenten Nordicgas. Das verbrauchte Biogas wird dabei nicht verbrannt, sondern von den Brennstoffzellen in Strom und Wärme umgewandelt. Zwar fallen bei diesem Prozess auch CO₂-Emissionen an, aber im Vergleich zum Bezug von Strom aus dem europäischen Netz sinken die Emissionen um mehr als die Hälfte. Damit leisten Brennstoffzellen einen wichtigen Beitrag zur Energiewende.

Professor Summers weist auf einen weiteren nicht unerheblichen Aspekt hin: „Wir kombinieren in diesem Experiment eine Flüssig-Kühlung mit Brennstoffzellen. D.h. wir kommen komplett ohne Ventilatoren aus, die in anderen Konstellationen für Lärm verantwortlich wären. So kann diese Containerlösung auch an geräuschsensiblen Orten zum Einsatz kommen.“

Das Forschungsprojekt in Luleå beginnt im März 2022 und soll zunächst ein Jahr lang laufen, um ausreichend Daten zu gewinnen. Das Interesse auch aus dem Ausland ist groß: Besucher werden u.a. aus Deutschland und Spanien erwartet.

Professor Summers erwartet sich viel davon: „Dieses Jahrzehnt ist unbestreitbar auf die Gestaltung einer ökologisch nachhaltigen Zukunft ausgerichtet. Als Forscher bei RISE sind wir bestrebt, die technologische Entwicklung voranzutreiben und neue nachhaltige Ansätze für die Energieversorgung der zukünftigen digitalen Infrastruktur transparent zu machen.“