Energieeffiziente Kühlung für Rechenzentren
Rechenzentren sind das Herzstück der digitalen Infrastruktur, doch ihr hoher Energieverbrauch stellt eine Herausforderung dar. Rund 40 Prozent der Energie wird allein für die Kühlung benötigt. Das Empa-Spin-off «Ionic Wind Technologies» hat eine innovative Lösung entwickelt: Ein Luftstromverstärker für Ionenwind, der den Energiebedarf von Kühlsystemen drastisch senken könnte.
Die patentierte Technologie nutzt elektrostatische Felder, um Luft zu beschleunigen. Elektrischer Strom wird direkt in einen Luftstrom umgewandelt, ohne mechanische Bauteile wie Motoren oder Lüfter. Dies eliminiert energieintensive Zwischenschritte und reduziert Lärmemissionen – ein entscheidender Vorteil für moderne Rechenzentren.
Ein Durchbruch gelang mit einem Luftstromverstärker, der den bisher langsamen Ionenwind signifikant beschleunigt. Durch neue Elektroden und eine optimierte Gehäuseform konnte der Luftstrom verdreifacht werden. Die potenzielle Einsparung ist enorm: Bis zu 60 Prozent der Kühlenergie könnten durch diese Technologie entfallen.
Präzisionselektroden als Schlüsselinnovation
Kernstück der Entwicklung sind spezielle Nadelelektroden. Während früher einfache Drähte oder Standardbaunägel verwendet wurden, ermöglichen die massgefertigten Elektroden stärkere Luftströme bei geringerem Energieaufwand. Die Gehäusekonstruktion nutzt den Coandă-Effekt, ein Prinzip aus der Strömungstechnik, das Luftströme gezielt lenkt und verstärkt.
Innovation aus St.Gallen
«Unsere Spitzen sind nicht einfach nur spitz, sondern präzise optimiert», erklärt Gründer Donato Rubinetti. Die Empa-Werkstätten in St.Gallen halfen bei der Fertigung der Elektroden aus Wolfram und entwickelten kostengünstige Produktionsmethoden. Diese technologische Weiterentwicklung ebnet den Weg für eine breite industrielle Anwendung.
Die Technologie eignet sich nicht nur für Rechenzentren, sondern auch für andere Industrien, die auf energieeffiziente Luftströmung angewiesen sind – etwa in der Trocknungstechnik, Luftreinigung und Kühlung von Hochleistungselektronik. Besonders in der digitalen Infrastruktur könnte der «Ionic Wind Amplifier» eine zentrale Rolle spielen.
«Das Potenzial liegt überall dort, wo Luft mit geringem Druckunterschied bewegt werden muss. Besonders relevant ist der Einsatz in der Kühlung von Servern und Datenzentren», so Rubinetti. Effiziente Kühlsysteme könnten die Umweltbilanz der Branche erheblich verbessern.
Von der Idee zur Marktreife
Das Potenzial der Technologie wurde bereits mehrfach ausgezeichnet: «Ionic Wind Technologies» erhielt den Innovationspreis «Startfeld Rohdiamanten» der St.Galler Kantonalbank und wird von «Venture Kick» sowie der Gerbert Rüf Stiftung im Rahmen des InnoBooster-Programms gefördert. Der nächste Schritt ist die Markteinführung. Neben der Eigenproduktion der Luftstromverstärker prüft das Unternehmen auch Lizenzmodelle.
Text: pd/red
Bild: zVg