Moderne Hochleistungsrechner erzeugen enorme Wärmemengen. Um Leistung zu erhalten und Energie zu sparen, setzen Betreiber verstärkt auf sub‑ambientes Kühlen (nahe oder unter 0 °C). Das kann Packungsdichte und Effizienz erhöhen, erfordert aber strikte Kontrolle von Taupunkt, Feuchte und Materialverträglichkeit.

Einleitung

KI‑Workloads treiben Server thermisch an ihre Grenzen. Niedrigere Kühltemperaturen erhöhen den Temperaturunterschied zur Wärmequelle, verbessern den Wärmetransport und erlauben kompaktere, energieeffizientere Designs.

Warum unter Null Vorteile bringt

Größere Temperaturdifferenzen zwischen Hotspot und Kühlmedium ermöglichen höheren Heat‑Flux. Flüssig- und Immersionslösungen in Kombination mit sub‑ambienten Vorlauftemperaturen können deutlich höhere Leistungsdichten und niedrigere PUEs ermöglichen.

Wie Firmen und Rechenzentren das praktisch umsetzen

Gängige Ansätze: sehr trockene, gekühlte Luft (mit Taupunktkontrolle), direkte Flüssigkühlung (Cold‑Plate) und Immersion Cooling (Single‑ oder Zwei‑Phasen). Kontrollgrößen sind Taupunkt, Leckrate, Fluidqualität und Korrosionsmessungen.

Chancen und Risiken

Chancen: geringerer Lüfterverbrauch, bessere Wärmerückgewinnung, höhere Packungsdichte. Risiken: Kondensation, korrosive Effekte, Materialalterung und begrenzte Langzeitdaten. Empfohlen: Piloten mit Korrosions‑Coupons, definierte Metriken (PUE, MTBF) und stufenweiser Rollout.

Fazit

Sub‑ambient‑Kühlung ist eine praktikable Antwort auf steigende Leistungsdichten, bietet deutliche Effizienzvorteile, erfordert aber diszipliniertes Risikomanagement und valide Langzeitdaten. Betreiber sollten klein starten, messen und erst nach validierter Pilotphase skalieren.