Der Bericht untersucht den Einsatz von Flüssigkeitskühlung in Rechenzentren und bewertet deren Auswirkungen auf Energieeffizienz, Wärmerückgewinnung, Marktentwicklung und politische Rahmenbedingungen. Beschrieben werden die Technologien Technologien Direktkühlung der Chips (Direct-to-Chip Cooling, DTC), Tauchkühlung (Immersion Cooling, IC) und rückseitige Wärmetauscher an Serverschränken (Rear-Door Heat Exchangers, RDHx). Während DTC derzeit die am weitesten verbreitete Form darstellt, verzeichnet die Immersionskühlung das stärkste Wachstum.

Die Analyse zeigt, dass Flüssigkeitskühlung sowohl auf Serverebene als auch auf Ebene des gesamten Rechenzentrums zu Energieeinsparungen führen kann. Durch die Verringerung des Lüfterstromverbrauchs sind auf Serverebene Einsparungen von bis zu 8% möglich. Gleichzeitig kann der Energiebedarf der Kühlinfrastruktur um etwa 30 bis 40 % reduziert werden, was insgesamt Einsparungen von etwa 10% bis 21% ermöglicht. Modellrechnungen deuten darauf hin, dass bis 2030 erhebliche globale Stromeinsparungen in Nicht-KI-Rechenzentren erreichbar wären.

Der Bericht betont die zunehmende Bedeutung der Flüssigkeitskühlung im Zusammenhang mit Künstlicher Intelligenz. Die hohe Leistungsdichte moderner KI-Hardware macht Flüssigkeitskühlung für viele Anwendungen erforderlich. Gleichzeitig ermöglicht die Technologie die Bereitstellung höher temperierter Abwärme, die für Fernwärme, Gebäudeheizung sowie ausgewählte industrielle und landwirtschaftliche Anwendungen genutzt werden kann.

Obwohl bereits rund 22% der Rechenzentren Flüssigkeitskühlung einsetzen, bleibt die Nutzung innerhalb vieler Anlagen begrenzt. Die wichtigsten Hindernisse sind fehlende Standards, hohe Anfangsinvestitionen und Unsicherheiten bezüglich der Langzeitzuverlässigkeit.

Der Bericht weist zudem darauf hin, dass die etablierte Effizienzkennzahl PUE (Power Usage Effectiveness) die Energieeffizienzvorteile von Flüssigkeitskühlung systematisch unterschätzt. Daher werden als kurzfristige Lösung ein standardisierter PUE-Korrekturfaktor und mittelfristig alternative Effizienzkennzahlen wie Total Usage Effectiveness (TUE) sowie ein Enhanced Energy Reuse Factor (EERF) vorgeschlagen, um die tatsächlichen Effizienzgewinne und das Potenzial der Wärmerückgewinnung besser abzubilden.

Besondere Aufmerksamkeit wird der Frage gewidmet, wie bestehende Rechenzentren nachgerüstet werden können, da dies als eine der größten praktischen Herausforderungen für die Einführung und Nutzung von Flüssigkühlungstechnologien gilt.