Rechenzentrum wird zur Heizung: Abwärme wird zur Wärmequelle

Schritt für Schritt soll die Dresdner Fernwärme durch den Einsatz verschiedener Technologien klimafreundlich und CO₂-neutral erzeugt werden. Eine dieser Technologien ist die Nutzung von Abwärme, die erstmals in Dresden an der Technischen Universität Dresden (TUD) zum Einsatz kommt. Drei Großwärmepumpen mit einer Gesamtleistung von 3,9 MW wandeln die Abwärme der Hochleistungsrechner der TU Dresden in Fernwärme um. Dabei entstehen bis zu 24.000 MWh grüne Wärme pro Jahr, mit der 3.700 durchschnittliche Dresdner Haushalte versorgt werden können. Im Vergleich zur konventionellen Erzeugung von Fernwärme mit Gas werden mit dieser Technologie rund 2.700 t CO₂ vermieden. Der Staatsbetrieb Sächsisches Immobilien- und Baumanagement (SIB), der Kommunalversorger SachsenEnergie und die TUD haben gemeinsam seit 2023 eines der ersten Abwärmeprojekte dieser Art in Deutschland realisiert.

Für die sächsische Landeshauptstadt Dresden ist dies ein innovativer Schritt auf dem Weg zu einer klimaneutralen Wärmeversorgung. Oberbürgermeister Dirk Hilbert betont die Bedeutung des Projekts: „Die nachhaltige Nutzung der Abwärme der Hochleistungsrechner der TU Dresden ist beispielgebend dafür, wie wir in Dresden unsere Klimaziele erreichen können: mit maßgeschneiderten, innovativen und pragmatischen Lösungen der Partner vor Ort. Auf Basis moderner Technologien zeigen TU Dresden und SachsenEnergie, wie wir eine größere Unabhängigkeit von Gas in der Wärmeversorgung schaffen können. Diesen Weg zur Dekarbonisierung wollen wir auch weiterhin beschreiten.“

Wärmewende für Dresden: Ganzjährig nutzbare Wärme

SachsenEnergie betreibt derzeit drei Großwärmepumpenanlagen in Dresden. Das Besondere an der Abwärme des Rechenzentrums ist, dass diese nutzbare Wärme ganzjährig verfügbar ist. „Damit haben wir eine konstant verfügbare Wärmequelle für das Dresdner Fernwärmenetz“, freut sich Dr. Axel Cunow, Vorstand der SachsenEnergie, und erläutert: „Mit dem Betrieb der Wärmepumpenanlage erreichen wir einen weiteren entscheidenden Schritt in der Ergrünung der Dresdner Fernwärme. Das Projekt zeigt, dass die Wärmewende nur gemeinsam gelingt – mit innovativer Technik und starken Partnern. Innovation bedeutet bei solchen Leuchtturmprojekten auch, stetig dazuzulernen, anzupassen und zu optimieren.“

Maike Heitkamp-Mai, Nachhaltigkeitsreferentin der TU Dresden, ergänzt: „Das Wärmepumpen-Projekt steht beispielhaft für unsere Nachhaltigkeitsstrategie, mit der wir uns als TU Dresden im Handlungsfeld Campus und Betrieb das Ziel gesetzt haben, bis 2035 treibhausgasneutral zu werden. Die enge Zusammenarbeit mit SachsenEnergie und SIB für die Nutzung der Abwärme unseres Rechenzentrums zeigt eindrucksvoll, wie Wissenschaft und Technologie die Energiewende mit konkreten Lösungen voranbringen.“

Umsetzung der Nachhaltigkeitsstrategie

Die SIB-Niederlassung Dresden II war für den Bau des Technikbauwerks für die Wärmepumpen sowie für die Tiefbauarbeiten für die Medientrasse verantwortlich. Oliver Gaber, kaufmännischer Geschäftsführer des SIB, sagt dazu: „Als Immobilien- und Bauherrenvertreter des Freistaates Sachsen verstehen wir uns als Vorreiter für ökologische und ökonomische Verantwortung. Mit diesem zukunftsweisenden Projekt setzen wir nicht nur ein klares Signal für mehr Nachhaltigkeit und Energieeffizienz, sondern beweisen auch, dass innovative Lösungen und verantwortungsvolles Handeln Hand in Hand gehen. Die Nutzung der Abwärme und die Erkenntnisse aus dem ausgezeichneten Pilotprojekt sind wichtige Schritte auf dem Weg zu einer nachhaltigen Zukunft.“

Neben Sicherheit, Leistungsdichte und Hochverfügbarkeit war auch Energieeffizienz ein wichtiges Ziel bei der Planung des TUD-Rechenzentrums. Das auf besondere Effizienz der Luftkühlung optimierte Gebäudekonzept wurde bereits 2014 mit dem Deutschen Rechenzentrumspreis in der Kategorie „Energie- und ressourceneffiziente Rechenzentren“ ausgezeichnet. Die konsequente Nutzung der Warmwasserkühlung der Hochleistungsrechner erlaubt nun auch eine effiziente Nachnutzung der entstehenden Abwärme.

Doch wie funktionieren die Wärmepumpen?

Die an den Hochleistungsrechnern entstehende Abwärme wird von Kühlwasser mit einer Temperatur von bis zu 55 °C aufgenommen und zu den Wärmepumpen geleitet. Die drei strombetriebenen Anlagen entziehen dem Wasser die Abwärme und erhöhen deren Temperatur auf rund 90 °C. Anschließend wird die Wärme in das umliegende Fernwärmenetz eingespeist. Durch den Einsatz der Wärmepumpen kann die Abwärme ganzjährig genutzt und in bis zu 24.000 MWh grüne Fernwärme pro Jahr umgewandelt werden. Insbesondere in den Sommermonaten kann somit die Rückkühlung des Kühlwassers der Hochleistungsrechner zusätzlich vermieden werden.