Datacenter-Kühlung: Warum Wärme, Wasser und Strom die neuen Grenzen sind

Zwei sehr unterschiedliche Datacenter-Geschichten ereigneten sich nur Tage nacheinander. Sie zeigen auf dieselbe Engstelle. Am Montag, den 28. September, bestätigte die Goodman Group gegenüber ABC News, dass sie der NSW Department of Planning mitgeteilt habe, das 1,2 Milliarden A$ schwere Projekt Mars in Lane Cove am Nordufer von Sydney nicht weiter voranzutreiben. Goodman nannte „Änderungen im regulatorischen Umfeld“ und Rückmeldungen der Gemeinde.

Zwei Tage zuvor berichtete Tom's Hardware, dass Google den Start eines experimentellen Satelliten namens MVP vorbereitet. Er trägt vier Tensor Processing Units und etwa 1.000 W Solarenergie und soll testen, ob KI-Workloads im Orbit laufen können. Die Chips schaffen nur etwa 15 Minuten Betrieb, bevor sie zum Abkühlen heruntergefahren werden müssen.

Kühlung ist in beiden Fällen kein Nebenthema. Sie ist die physische Grenze, die bestimmt, wo ein Datacenter gebaut werden kann, wie viel Strom es zieht und zunehmend, ob die Öffentlichkeit es überhaupt akzeptiert.

Wärme ist die Grenze, nicht die Rechenleistung

In konventionellen Datacentern funktioniert Luftkühlung bei moderaten Rackdichten gut. Werden KI-Beschleuniger in ein Rack eingebaut, steigt die Wärmelast pro Quadratmeter schnell. Deshalb ist Flüssigkühlung von einer Nischenoption zur Standardlösung für neue KI-Bauten geworden. Der Orbit-Test von Google ist die extreme Version dieses Problems, denn dort gibt es keine Luft, in die Wärme abgeleitet werden kann. Laut Tom's Hardware hat Google ein Kühlsystem entwickelt, das Wärme direkt in den Weltraum abstrahlt, da Lüfterkühlung im Vakuum nicht funktioniert. Eine zweite Hürde ist die Strahlung: Sie kann Bit-Flips in den Chips verursachen. Googles vorübergehende Antwort ist, die Chips regelmäßig neu zu starten.

Der Satellit soll KI-Anfragen bis zu ein Jahr bearbeiten, obwohl er voraussichtlich bis zu sechs Jahre im Orbit bleibt, bevor er beim Wiedereintritt verglüht. James Manyika, Senior Vice President for Research bei Google, sagte dem New York Times, wie von Tom's Hardware zitiert: „Wir erwarten ehrlich gesagt nicht, dass wir in den nächsten Jahren etwas Nützliches und Operatives haben.“ Er verglich das Vorhaben mit Googles selbstfahrenden Autos, die „etwa 15 Jahre getestet wurden, bevor irgendetwas auf den Straßen erschien“.

Googles langfristiger Plan laut Tom's Hardware sieht zunächst ein Paar Satelliten vor, gefolgt von vernetzten Flotten mit mehr als 80 Satelliten. Manyikas eigene Schätzung für den Weg von einem Vier-Chip-Server zu einem vollständigen Datacenter beträgt 15 Jahre.

Stromverträge zerbrechen

Am Boden ist das Kühlungsproblem untrennbar mit dem Stromproblem verbunden. TechCrunch berichtete am 25. September, dass Crusoe, ein KI-Datacenter-Startup aus Denver, das kürzlich 3,9 Milliarden US-Dollar eingesammelt hat, einen Plan verworfen hat, 1,25 Milliarden US-Dollar für 29 stationäre Gasturbinen von Boom Supersonic auszugeben. Die ersten Lieferungen hätten 2027 beginnen sollen.

Boom-CEO Blake Scholl schrieb in einem Posting auf X, dass die Unternehmen die Partnerschaft für den Turbinenstart nicht weiterverfolgen. Scholl schrieb, dass Boom im nächsten Jahr etwa 250 MW an Superpower-Turbinen an andere Standorte liefern und 2028 auf 1 GW zielen werde. Eine Zeile, die er später aus dem Posting entfernte, besagte, dass Turbinen „keine Teil von Crusoes kurzfristiger primärer Strommix in Abilene/etc.“ mehr seien. Crusoe-Sprecher Andrew Schmitt sagte TechCrunch, die Energiepläne des Unternehmens hätten sich „nicht geändert“ und man plane weiterhin Turbinen zu nutzen, „nur nicht Booms“.

Das anfängliche 1,2 Gigawatt-Datacenter von Crusoe in Abilene, gebaut für Oracle und OpenAI, wird laut TechCrunch vom Netz gespeist, wobei eine Gasturbinenanlage nur als Backup dient. Das Unternehmen baut auch ein 900 Megawatt-Datacenter in Abilene für Microsoft, das von lokalen Gasturbinen gespeist wird. Dieser Unterschied ist für die Kühlung wichtig: Lokale Erzeugung und Flüssigkühlung werden normalerweise gemeinsam geplant, da beide auf dasselbe Stromlimit zugeschnitten sind.

Wogegen die Öffentlichkeit sich tatsächlich wehrt

Der Widerstand der Gemeinden wird oft als ein einzelnes Phänomen beschrieben. Die Dossiers deuten darauf hin, dass es mehrere sind. In Pennsylvania berichtete Tom's Hardware am 28. September, dass NorthPoint Development ein Datacenter auf 1.300 Acres nahe Hazle Township in den Pocono-Vorhügeln bauen will. Das Unternehmen hat 4.500 Haushalten Schecks über 10.000 US-Dollar angeboten, falls die Genehmigung erteilt wird, zusätzlich zu bis zu 120 Millionen US-Dollar über 15 Jahre für Gemeinde- und lokale Dienste. Die Wall Street Journal, zitiert von Tom's Hardware, stellte fest, dass nur wenige Anwohner begeistert von der Zahlung waren. Genannte Bedenken umfassten Immobilienwerte, Lärmbelastung und Misstrauen gegenüber sowohl den Entwicklern als auch der lokalen Regierung. Die Regierung von Hazle Township lehnte das Projekt bereits letztes Jahr aus bauplanungsrechtlichen Gründen ab und erließ ein vorübergehendes Moratorium für den Bau von Datacentern.

In Australien ging es bei den Einwänden um die Nähe. Das Projekt Mars in Lane Cove lag laut ABC News etwa 20 Meter vom nächsten Haus und 160 Meter von der Lane Cove West Public School entfernt. Sanaa Shah, Senior Campaigner bei Sweltering Cities, sagte dem ABC, der Rückzug sei „ein klares Zeugnis des großen Widerstands der Gemeinden gegen Datacenter, der sich formiert“. Die liberale Senatorin Sarah Henderson hatte Goodman-Entwicklungschef Ben McGilp während der ersten Anhörung des Bundes-Senatsausschusses zu Datacentern und künstlicher Intelligenz zum Rückzug aufgefordert.

Die Darstellung der Branche ist anders. Belinda Dennett, CEO der Interessengruppe Data Centre Australia, sagte dem ABC, Australien riskiere, Datacenter-Entwicklungen an Nachbarländer zu verlieren, und nannte Genehmigungsverfahren, Lieferkettenprobleme und „soziale Lizenz-Probleme“.

Wasser, Land und die Klimafrage

Wired berichtete am 27. September, dass Klimawandel selten das erste Anliegen von Datacenter-Gegnern ist. Auf einem Panel zur Climate Week in New York unterbrachen Protestierende von Extinction Rebellion NYC eine Sitzung mit Tech-Managern. Wired-Redakteurin Molly Taft stellte fest, dass Umfragen zeigen, dass das Klima hinter Wasser, Energieverbrauch und dessen Auswirkung auf Rechnungen sowie lokaler Luft- und Lärmbelastung steht. Cully Cavness, Mitgründer und Präsident von Crusoe, sagte, er nehme an, dass die meisten Protestierenden nicht in der Nähe eines Datacenters leben. Varun Sivaram von Emerald AI argumentierte, Datacenter könnten „gute Bürger“ werden, die helfen, Rechnungen zu senken und mehr saubere Energie ins Netz zu bringen.

Die Berichterstattung des Guardian aus Andhra Pradesh am 26. September zeigt, wie diese Argumente ankommen, wenn ein Projekt groß genug ist. Google baut ein Hyperscale-KI-Datacenter im indischen Bundesstaat, das öffentlich als 1-GW-Projekt mit einem Preis von 15 Milliarden US-Dollar angekündigt wurde. Die staatlichen Umweltgenehmigungen erlauben jedoch mehr als das Doppelte: 2,51 GW, so der Guardian. Das entspricht der Leistung von zwei großen Nuklearkraftwerken bei voller Auslastung und kommt auf über ein Jahr hin einem Verbrauch von mehr als 30 % des aktuellen Energieverbrauchs von Andhra Pradesh gleich, einem Bundesstaat mit mehr als 55 Millionen Einwohnern. Der Guardian berichtete auch, dass 75 % des indischen Stromnetzes auf Kohle basieren und dass die Genehmigungen in neun Tagen ohne öffentliche Anhörung erteilt wurden. Drei Petitionen gegen die Genehmigung wurden beim Nationalen Grüngesetztribunal Indiens eingereicht, und eine öffentliche Klage wurde vor dem High Court von Andhra Pradesh eingereicht.

Kühlung und Wasser sind der Zusammenhang zwischen diesen Geschichten. Ein 2,51-GW-Campus benötigt Kühlung in einem Maßstab, der mit Landwirtschaft und Trinkwasser in einer Region konkurriert, die laut Guardian bereits unter extremen Hitze, Wassermangel, Landknappheit und Stromengpässen leidet. Ein 15-minütiger Orbit-Test benötigt ein Kühlsystem, das Wärme ins Vakuum abgibt. Keines davon ist ein Softwareproblem.

Wohin der Druck sich als nächstes richtet

Das unmittelbare Signal dieser Woche ist, dass sich die Grenze von den Chips zu den Standorten verlagert hat. Goodmans Rückzug nimmt ein 1,2 Milliarden A$ schweres Projekt aus der Pipeline, statt es nur zu verschieben, und das Unternehmen verwies auf Regulierung, nicht auf Kosten. Crusoes Turbinenentscheidung entfernt eine spezifische Stromquelle, nicht die Nachfrage nach Strom. Googles Satellit eliminiert die Frage des Landes komplett, auf Kosten von fast keiner nutzbaren Rechenleistung.

ABC News berichtete, dass NSW ein Schnellfahrprogramm für Datacenter eingeführt hat, die bestimmte Anforderungen erfüllen, und dass der Premierminister sagt, neue Bundesregeln für Datacenter würden bis Anfang dieses Jahres im Parlament eingebracht. CT Group teilte seinen Kunden letzten Monat mit, dass lokaler Widerstand zu einem Risiko für die Entwicklung geworden sei, so die ABC. Bis diese Regeln existieren, ist die praktische Frage für jeden Betreiber einfacher: Kann man es kühlen, kann man es mit Strom versorgen, und lassen die Nachbarn den Bau zu?