System zur Minimierung des PUE durch Anwendung von Retrofit-Technologien in Kälte-Systemen von Rechenzentren, Teilvorhaben: Kältesystemanalyse und Begleitforschung

Description: Innerhalb versorgungstechnischer Systeme (z. B. Kälteerzeugungssystemen) interagieren verschiedene Energiewandlungstechnologien, die häufig über dezentrale Regelungslogiken gesteuert werden. Deren mangelnde Abstimmung führt zu einem ineffizienten Betrieb der Gesamtsysteme. Den Verantwortlichen sind die Ineffizienzen durch falsche oder starre Sollwerte und Dimensionierungen oft nicht bewusst. Die Komplexität der Zusammenhänge und sich ständig verändernde Einflussfaktoren erschweren zusätzlich das Benchmarking und die Dimensionierung der Komponenten. Im geplanten Forschungsvorhaben wird eine KI-gestützte Optimierungslösung für Kälteanlagen aufgebaut, um eine modellgestützte Bewertung und Entscheidungshilfe für Retrofitmaßnahmen zu entwickeln. Diese Entscheidungshilfe ermöglicht die Analyse und Effizienzsteigerung der Komponenten in Abhängigkeit von den tatsächlichen Betriebsregimen der Anlagen. Entscheidungsvariablen, die im EISKIG-Vorhaben unveränderliche Parameter waren, werden nun optimiert (z. B. maximale Anlagenleistung, zulässige Betriebspunkte). Der Fokus dieses Projekts liegt ausschließlich auf der Versorgungstechnik von Rechenzentren. Zu Beginn wird der IST-Zustand des Energiesystems der Kälteversorgung im Rechenzentrum der Anwendungspartner mittels eines 'Digitalen Zwillings' beschrieben und untersucht. Die Untersuchungen konzentrieren sich auf folgende Energiewandlungskomponenten der Kälteerzeugung: Pumpen, Kompressionskältemaschinen, Wärmeübertrager, Ventile, Rückkühlwerke/Kühltürme (nass, trocken, adiabat), Wärmeübergabestationen. Mit dem digitalen Zwilling lassen sich verschiedene Retrofit-Maßnahmen simulieren und hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Emissionsminderung durch Energiekosteneinsparungen bewerten. Die Anwendungspartner erhalten auf dieser Basis Handlungsempfehlungen für wirtschaftlich umsetzbare Retrofit-Maßnahmen, einschließlich der Gegenüberstellung der IST-Situation mit branchenüblichen Durchschnittswerten.

SupportProgram

Tags: Rechenzentrum ? Kälteversorgung ? Gebäudetechnik ? Emissionsminderung ? Energiesystem ? Kälteanlage ? Benchmarking ? Forschungsprojekt ? Digitaler Zwilling ? Handlungsempfehlung ? Kältetechnik ? Mittelwert ?

Region: Baden-Württemberg

Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°

License: Creative Commons Namensnennung-keine Bearbeitung-Nichtkommerziell 4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Finanzielle Förderung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)
• Universität Stuttgart (Projektverantwortung)

Time ranges: 2025-04-01 - 2028-03-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Sub-project: Cooling system analysis and accompanying research
  Description: Various energy conversion technologies interact within supply systems (e.g. cooling generation systems), which are often controlled via decentralized control logics. Their lack of coordination leads to inefficient operation of the overall systems. Those responsible are often unaware of the inefficiencies caused by incorrect or rigid setpoints and dimensioning. The complexity of the interrelationships and constantly changing influencing factors make benchmarking and component dimensioning even more difficult. In the planned research project, an AI-supported optimization solution for refrigeration systems will be set up in order to develop a model-based evaluation and decision-making aid for retrofit measures. This decision aid enables the analysis and efficiency increase of the components depending on the actual operating regimes of the systems. Decision variables that were unchangeable parameters in the EISKIG project are now being optimized (e.g. maximum plant output, permissible operating points). The focus of this project is exclusively on the supply technology of data centers. At the beginning, the current state of the energy system of the cooling supply in the data center of the application partners is described and examined by means of a 'digital twin'. The investigations focus on the following energy conversion components of cooling generation: Pumps, compression chillers, heat exchangers, valves, recooling plants/cooling towers (wet, dry, adiabatic), heat transfer stations. With the digital twin, various retrofit measures can be simulated and evaluated in terms of economic efficiency and emission reduction through energy cost savings. On this basis, the application partners receive recommendations for economically feasible retrofit measures, including a comparison of the actual situation with industry-standard average values. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1139730

Status

Aktiv

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