Kühlung von Rechenzentren: Wie Pumpen und Armaturen künstliche Intelligenz ermöglichen
Aktualisiert am 01.06.2026
Von selbstfahrenden Fahrzeugen bis zu Durchbrüchen in der Wissenschaft: Künstliche Intelligenz verspricht nie da gewesene Chancen. Doch um diese Realität werden zu lassen, brauchen wir mehr Rechenzentren. Deren Stromverbrauch wird deutlich ansteigen und zur Herausforderung für den Klimaschutz und die Infrastruktur einzelner Länder werden. Hier können effiziente Pumpen und Armaturen zu einer Lösung beitragen.
KI steigert den Stromverbrauch drastisch
Künstliche Intelligenz ist ein Stromfresser: Die IEA schätzt, dass Rechenzentren im Jahr 2024 bereits 415 Terawattstunden verbraucht haben. Das entspricht etwa 1,5 Prozent des globalen Stromverbrauchs. Bis 2030 soll dieser Anteil auf drei Prozent steigen – hauptsächlich getrieben durch KI. Mit 945 TWh würden Rechenzentren dann etwa so viel Strom verbrauchen wie Japan.
Die Entwicklung der Energieaufnahmen von KI-Servern gibt einen Ausblick, mit welcher Geschwindigkeit der Stromverbrauch durch künstliche Intelligenz ansteigen wird. Das DGX B200-System von Nvidia gilt zurzeit als einer der leistungsfähigsten Server für KI-Aufgaben. Jede seiner GPU verbraucht 1000 Watt. Ein ganzes Serversystem bis zu 14,3 Kilowatt etwa so viel wie ein Profiküchenblock in einer Großküche.
Zum Vergleich: Der Vorgänger NVIDIA H100 hatte eine Energieaufnahme von 700 Watt pro GPU. Die kommende Rubin-Plattform, die ab der zweiten Jahreshälfte 2026 verfügbar sein wird, soll sogar bis 2300 Watt pro GPU ziehen.
In einzelnen Ländern wird der Energiebedarf von Rechenzentren daher extreme Ausmaße annehmen: In Irland beispielsweise beträgt der Anteil von Rechenzentren am Gesamtstromverbrauch des Landes schon heute 22 Prozent – und bringt entsprechende Herausforderungen für die Klimaziele des Landes und seine Infrastruktur mit sich. Hier können Pumpen und Armaturen zu einer Lösung beitragen.
Wasser ist das effizientere Kühlmittel
Durch KI-Anwendungen wird immer mehr Leistung in den einzelnen Serverracks konzentriert, die immer mehr Hitze erzeugt, die immer effizientere Kühlung erfordert. Da Luft als Kühlmedium hier an ihre Grenzen stößt, werden neue Formen der Temperaturkontrolle notwendig. Eine Möglichkeit, um die Kühlung zu verbessern, ist, noch mehr auf Wasser zu setzen statt auf Luft. Denn dieses kann mehr als viermal so viel Energie aufnehmen wie Luft.
Je mehr ein Rechenzentrum also Flüssigkeit zur Kühlung einsetzt und je näher diese dabei den Prozessoren kommt, desto geringer ist der Energieaufwand. Durch künstliche Intelligenz rücken daher mehr und mehr Kühlmethoden in den Fokus, bei denen sich die Wärmetauscher direkt in den Serverschränken befinden (Rear-Door-Kühlung oder In-Rack-Kühlung) oder die Prozessoren gleich mit eigenen Kühlkreisläufen versehen sind – ähnlich wie Gaming-PCs (Direct Liquid Cooling oder Direct-to-Chip Cooling).
Flüssigkühlung entwickelt sich in KI-Rechenzentren zunehmend zum neuen Standard. Ein prominentes Beispiel ist Tesla: Das Unternehmen betreibt in Texas seit Ende 2024 sein Trainingscluster „Cortex“ mit Flüssigkühlung mit rund 50 000 NVIDIA-H100-GPUs. Der Chip-Hersteller NVIDIA bietet seine aktuellen High-End-Systeme wie das GB200 NVL72 ausdrücklich als Systeme an, bei denen Flüssigkühlung keine Option mehr, sondern eine Voraussetzung ist. Auch Microsoft gab in seinem Nachhaltigkeitsreport für 2025 an, alle Rechenzentren weltweit schrittweise auf Flüssigkühlung umzustellen, um deren CO2-Fußabdruck zu senken.
Ganzheitliche Systemoptimierung spart am meisten Energie
Betreiber von Datenzentren müssen die Wirksamkeit der Kühlung erhöhen, um die Herausforderungen durch künstliche Intelligenz zu meistern. Das erreichen sie, indem sie stärker auf Flüssigkeitskühlung setzen und diese so effizient wie möglich gestalten. Für eine hohe Effizienz der Kühlkreisläufe ist entscheidend, dass nicht nur die einzelnen Komponenten wie Wärmetauscher, Pumpen und Armaturen einen hohen Wirkungsgrad haben. Zudem müssen sie so aufeinander abgestimmt sein, dass sie effizient als System zusammenarbeiten. Genau dieser ganzheitliche Blick auf Systeme ist die Stärke von KSB.
Zahlen verdeutlichen, wie wichtig eine umfassende Optimierung des ganzen Systems ist. Zehn Prozent des Energieverbrauchs eines Kühlkreislaufs können beispielsweise durch die Installation hocheffizienter Pumpen wie der Etanorm von KSB eingespart werden. Die KSB-Ingenieure haben deren Laufrad so optimiert, dass es einen optimalen Wirkungsgrad bietet und auch bei niedrigem Druck Leistungsabfall durch Kavitation verhindert. Ihr Synchron-Reluktanzmotor erfüllt die höchste Energieeffizienz-Klassifizierung IE5 (IEC/TS 60034-30-2) und hat bis zu 20 Prozent weniger Verluste gegenüber IE4-Motoren.
Weitere zehn Prozent Energie können Frequenzumrichter zur Steuerung der Pumpenmotoren einsparen. Der PumpDrive von KSB beispielsweise schätzt den aktuellen Betriebspunkt anhand der Leistungsaufnahme des Motors und der Drehzahl. Auf diese Weise erkennt er, wenn sich der Motor in ineffizienten Bereichen wie extremer Teillast, Trockenlauf oder Überlast befindet, und passt die Drehzahl an die tatsächlichen Anforderungen an.
Mit Abstand das meiste Optimierungspotenzial eröffnet aber die Verbesserung des gesamten Systems – insgesamt bis zu 60 Prozent. Dieser Anteil an Energie kann beispielsweise eingespart werden, indem der tatsächlich erforderliche Systemdruck festgestellt wird, um Pumpen und Impeller entsprechend zu dimensionieren, oder indem Druckverluste durch Armaturen oder Flaschenhälse vermieden werden.
Die Expertise von KSB sichert die optimale Auslegung von Kühlsystemen. Die KSB-Experten sichern beispielsweise im Rahmen des Services FluidFuture® durch Messungen Einsparpotenziale, wählen passende Hocheffizienzpumpen und -komponenten aus und übernehmen auch die fachgerechte Installation und Inbetriebnahme. Das FluidFuture®-Energiesparkonzept umfasst auch den Betrieb der Anlage mit einem kontinuierlichen Monitoring.
