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Donnerstag, 20.09.2018
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Mit der Kraft des Wassers

Strom und Kühlung für die Bergwerks-Bitcoins

Das kalte Wasser aus dem benachbarten Fjord liefert die Kälte für das Kühlsystem.

Wenn es um "grünes" und möglichst günstiges Bitcoin-Mining geht, ist heute meist die Wasserkraft im Spiel. Im Falle der Lefdal-Mine in Norwegen sorgt das Nass aber nicht nur für billigen und reichlichen Strom, sondern auch für die Kühlung für die Rechner im unterirdischen Datenzentrum.

Kühlung aus dem Fjord


Die Kühlung für die Rechner stammt direkt aus dem Fjord: Über einen Einlass in 60 Metern Tiefe strömt das rund acht Grad kalte Wasser zu einem Wärmetauscher, der die Kälte des Meerwassers auf einen geschlossenen Süßwasser-Kühlkreislauf innerhalb des Datenzentrums überträgt. Über Leitungen gelangt dieses Kühlwasser bis in die einzelnen Serverblöcke oder Mining-Container und sorgt dort über weitere Wärmetauscher für die Luftkühlung der Rechner.

Diese Rohrleitungen bringen das Wasser des geschlossenen Kühlkreislaufs direkt an die Rechner-Container.

Der Clou dabei: Weil das Datenzentrum unter dem Meeresspiegel liegt, strömt das Fjordwasser passiv in das Kühlsystem, es wird kein Strom für Pumpen benötigt. "Weniger als drei Prozent des Strombedarfs wird dadurch für die Kühlung aufgewendet", erklärt Mats Andersson vom Lefdal Mine Datacenter. Unter anderem dadurch liegt der sogenannte PUE-Wert der Anlage (Power Usage Effectiveness) bei 1,08 bis 1,15 – einem der besten weltweit momentan erreichten. Der PUE-Quotient gibt an, wieviel Energie ein Datenzentrum zusätzlich zum reinen Strombedarf der Rechner benötigt, beispielsweise für Kühlung, Belüftung, Licht und andere Einrichtungen.

Durch den geschlossenen Kühlkreislauf im Bergwerk und die Rückleitung des Fjordwassers wird zudem so gut wie kein Wasser verbraucht. Das zurückfließende Meerwasser ist allerdings auf rund 15 bis 16 Grad erwärmt. Doch das große Wasservolumen des rund 565 Meter tiefen Fjords und seine ständige Kühlung durch das Schmelzwasser von vier Gletschern puffern dies ab.

Einfahrt zum unterirdischen Åskåra-Wasserkraftwerk. Es nutzt Wasser aus mehreren Gletscherreservoiren zum Antrieb der Turbinen.

Wasserkraft aus dem Berg


Ähnlich "wässrig" sieht die Versorgung des Datenzentrums mit Strom aus: Norwegen deckt seinen Energiebedarf zu 95 Prozent mit Wasserkraft und produziert damit jährlich deutliche Überschüsse. Allein in der Region rund um die Lefdal-Mine werden nach Angaben der Betreiber rund 12,7 Terawattstunden Strom produziert - etwa doppelt so viel wie benötigt. Für die Bitcoin-Miner im unterirdischen Datenzentrum ist das ein doppelter Vorteil: Sie bekommen die nötige Energie günstig und sie ist noch dazu "grün" und regional.

Hauptlieferant des Stroms für die Lefdal-Mine ist zurzeit das nahegelegene Åskåra-Kraftwerk. Seine Besonderheit: Wie das Lefdal-Datenzentrum liegt auch das Kraftwerk rund einen Kilometer tief im Berg. Die Turbinen für die Stromerzeugung werden mit Wasser betrieben, das von mehreren gletschergespeisten Reservoiren oben auf dem Fjell stammt.

Wasserkraft

60 Kubikmeter Wasser pro Sekunde stürzen hier durch den Turbinentunnel.

Durch einen steilen Tunnel stürzt das Wasser von dort aus rund 700 Meter in die Tiefe. Rund 60 Kubikmeter pro Sekunde rasen auf diesem Wege durch die Turbinen und weiter bis in den Fjord. Der hier erzeugte Strom wird über eine 66 Kilovolt-Leitung zu den Stromabnehmern in der Region geliefert – an dieser Hauptleitung hängt auch das Lefdal Mine Datacenter. Durch die geringe Distanz zum Kraftwerk gibt es bei seiner Stromversorgung kaum Übertragungsverluste – auch das ist ein Faktor, der zur Energieeffizienz beiträgt.

Noch sind die Kapazitäten der Lefdal-Mine weder in Bezug auf Platz, Strombedarf oder Kühlung ausgeschöpft. Weitere rund 1.500 Containermodule mit Servern oder Mining-Rechner könnten dort noch aufgestellt werden. Aber wie weit ist das Bitcoin-Netzwerk insgesamt noch skalierbar – und wie könnte die Zukunft dieser Kryptowährung aussehen?
Nadja Podbregar
Stand: 31.08.2018
 
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