Unterwasser-Rechenzentrum vor Shanghai: Highlander setzt Server ins Meer

Rechenzentren mit hohem Strombedarf werden schnell heiss – deshalb plant ein chinesisches Unternehmen, eine Serverkapsel im Meer vor Shanghai zu versenken, um den Energiehunger der Datenverarbeitung zu lindern.

An einem Kai in der Nähe der Metropole gaben Beschäftigte einer grossen gelben Kapsel den letzten Schliff. Das Vorhaben gilt als Vorstoss in eine alternative IT-Infrastruktur, die zugleich Fragen nach ökologischen Folgen und wirtschaftlicher Tragfähigkeit aufwirft.

Hintergrund: Rechenzentren, KI und steigender Bedarf

Websites und Apps weltweit stützen sich auf physische Rechenzentren, in denen Informationen gespeichert werden. Der wachsende Einsatz von künstlicher Intelligenz trägt dazu bei, dass die Nachfrage nach solchen Anlagen rasant steigt.

„Unterwasserbetrieb hat inhärente Vorteile“, sagte Yang Ye vom maritimen Ausrüster Highlander, der die Shanghai-Kapsel gemeinsam mit staatlichen Bauunternehmen entwickelt.

Unterseeische Server bleiben durch Meeresströmungen auf niedriger Temperatur, statt dass – wie an Land – energieintensive Luftkühlung oder Wasserverdunstung nötig ist.

Das Konzept wurde 2018 von Microsoft vor der Küste Schottlands erprobt. Das chinesische Projekt, das Mitte Oktober versenkt werden soll, gehört jedoch zu den weltweit ersten kommerziellen Diensten dieser Art.

Kunden, Klimaziele und staatliche Unterstützung

Die Anlage soll Kunden wie China Telecom und ein staatliches KI-Rechenunternehmen bedienen. Sie ist zugleich Teil eines breiteren Vorhabens der Regierung, den CO₂-Fussabdruck von Rechenzentren zu senken.

„Unterwasseranlagen können ungefähr 90 percent des Energieverbrauchs für die Kühlung einsparen“, sagte Yang, Vizepräsident von Highlander, der AFP.

Derzeit gehe es bei Projekten dieser Art vor allem darum, „die technologische Machbarkeit“ zu belegen, sagte der Experte Shaolei Ren von der University of California, Riverside.

Microsoft baute auf den Versuch nie kommerziell auf. Nach der Bergung der Kapsel im Jahr 2020 erklärte das Unternehmen, das Projekt sei erfolgreich abgeschlossen worden.

Bevor Unterwasser-Rechenzentren in grossem Massstab ausgerollt werden können, müssten erhebliche Bauprobleme und Umweltbedenken gelöst werden, sagte Ren.

In China helfen dabei staatliche Zuschüsse: Highlander erhielt 40 million yuan ($5.62 million) für ein ähnliches Projekt aus dem Jahr 2022 in der Provinz Hainan, das weiterhin in Betrieb ist.

Technische Herausforderungen

„Die tatsächliche Fertigstellung des Unterwasser-Rechenzentrums brachte grössere bauliche Herausforderungen mit sich als zunächst erwartet“, sagte Zhou Jun, Ingenieur für Highlanders Shanghai-Projekt.

Die Anlage wird an Land in getrennten Modulen gebaut und anschliessend im Meer installiert. Ihren Strom soll sie nahezu vollständig aus nahegelegenen Offshore-Windparks beziehen.

Highlander erklärt, dass mehr als 95 percent der eingesetzten Energie aus erneuerbaren Quellen stammen werden.

Eine naheliegende Schwierigkeit beim Platzieren der Struktur unter den Wellen ist, die Technik im Inneren trocken zu halten und vor Korrosion durch Salzwasser zu schützen.

Das chinesische Projekt setzt dafür auf eine Schutzbeschichtung mit Glasflocken auf der Stahlkapsel, in der die Server untergebracht sind.

Damit Wartungsteams Zugang bekommen, soll ein Aufzug die Hauptkapsel mit einem Segment verbinden, das über der Wasseroberfläche bleibt.

Ren von der UC Riverside sagte, das Verlegen der Internetanbindung zwischen einem Rechenzentrum vor der Küste und dem Festland sei komplizierter als bei herkömmlichen Servern an Land.

Forschende der University of Florida und der University of Electro-Communications in Japan stellten zudem fest, dass Untersee-Rechenzentren anfällig für Angriffe mit Schallwellen sein können, die sich durch Wasser ausbreiten.

Ökologische Unbekannte

Abseits der Technik wirft auch die Erwärmung des umliegenden Wassers durch Unterwasser-Rechenzentren Fragen zu möglichen Folgen für marine Ökosysteme auf.

Andrew Want, Meeresökologe an der University of Hull, sagte, die abgegebene Wärme könne in manchen Fällen bestimmte Arten anziehen und andere verdrängen.

„Das sind derzeit Unbekannte – es wird bislang noch nicht genügend Forschung dazu betrieben“, sagte er.

Highlander teilte der AFP mit, eine unabhängige Bewertung aus dem Jahr 2020 zum Testprojekt des Unternehmens nahe Zhuhai in Südchina habe ergeben, dass das umliegende Wasser deutlich unter akzeptablen Temperaturschwellen geblieben sei.

Ren warnte jedoch, dass mit einer Vergrösserung der Zentren auch die abgegebene Wärme zunehmen würde.

Er betonte, dass „bei Unterwasser-Rechenzentren im Megawatt-Massstab das Problem der thermischen Verschmutzung sorgfältiger untersucht werden muss“.

Anlagen vor der Küste könnten klassische Rechenzentren ergänzen, schlug Ren vor.

„Sie werden bestehende traditionelle Rechenzentren vermutlich nicht ersetzen, können aber einige Nischenbereiche bedienen.“

© Agence France-Presse