Stromlose Kühlung: Abwärme kühlt künftig KI-Server

Forschende des KIT und der Uni Tsukuba entwickeln ein Kühlsystem für Rechenzentren, das Abwärme statt Strom zur Kühlung nutzt.

Ein deutsch-japanisches Forschungsteam des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Universität Tsukuba hat in der Fachzeitschrift Nature Energy ein neuartiges Festkörper-Kühlsystem vorgestellt. Das System kehrt das Grundprinzip der Elektronikkühlung um: Anstatt Strom für energieintensive Kompressoren und Kältemittel aufzuwenden, nutzt der Prototyp die entstehende Abwärme der Hardware direkt als Energiequelle für den Kühlprozess.

Funktionsweise der Kühlung

• Mechanismus: Der Prototyp nutzt hauchdünne Metallfolien aus Formgedächtnislegierungen. Erwärmt sich eine Folie durch die Prozessorhitze, zieht sie sich zusammen und dehnt eine zweite Folie. Wenn diese Spannung nachlässt, entsteht ein physikalischer Kühleffekt.
• Vorteile: Das Verfahren kommt ohne mechanische Kompressoren, Stromverbrauch und umweltschädliche Kühlmittel aus.
• Herausforderung: Bislang handelt es sich um einen Machbarkeitsnachweis (Proof-of-Concept). Die im Labor erzeugte Kühlleistung ist derzeit noch weit davon entfernt, den extremen Wärmeausstoß moderner CPUs, GPUs oder KI-Server zu bewältigen.

„Wir glauben, dass dies erst der Anfang ist. Durch die Skalierung dieser Technologie wollen wir kompakte Kühlsysteme entwickeln, die reichlich vorhandene Wärmequellen für eine nachhaltige Kühlung nutzen.“

Jingyuan Xu, Leiterin des ZEco Thermal Lab am KIT

(red)