Rückkühlwerk

Ein Rückkühlwerk kühlt einen Wasserkreislauf, indem es die Wärme an die Umgebungsluft abgibt. Im Rechenzentrum steht es am Ende der Kältekette: Es nimmt die Wärme auf, die der Chiller aus dem Gebäude geholt hat, und wird sie los.

Kälte erzeugt es nicht. Es kann den Kreislauf nie unter die Temperatur bringen, gegen die es arbeitet — und genau diese Temperatur unterscheidet die Bauarten.

Die drei Bauarten

Offenes Rückkühlwerk. Das Kühlwasser rieselt über Einbauten und steht dabei in direktem Kontakt mit der Luft. Ein Teil verdunstet, der Rest kühlt sich dadurch ab. Maßgeblich ist die Feuchtkugeltemperatur, die unter der Lufttemperatur liegt — das ist die effizienteste Variante. Das Kreislaufwasser nimmt dabei allerdings alles auf, was in der Luft ist.

Geschlossenes oder hybrides Rückkühlwerk. Das Prozesswasser bleibt im Rohr, außen wird berieselt. Die Verdunstung findet weiterhin statt, aber der innere Kreislauf bleibt sauber. Hybridgeräte berieseln nur bei Bedarf und laufen den übrigen Teil des Jahres trocken.

Trockenrückkühler. Nur Rohre und Ventilatoren, kein Wasser. Er arbeitet gegen die reine Lufttemperatur und ist damit an heißen Tagen deutlich schwächer — dafür entfällt jeder Umgang mit Kreislaufwasser.

Was die Verdunstung nach sich zieht

Hier liegt der Punkt, der in technischen Vergleichen oft fehlt und in der Praxis die Entscheidung mitträgt.

Wo Wasser verdunstet, entstehen Aerosole, und warmes, stehendes Wasser ist ein guter Nährboden für Legionellen. Deshalb unterliegen Verdunstungskühlanlagen in Deutschland der 42. Bundes-Immissionsschutzverordnung. Daraus folgen Pflichten, die mit der Kältetechnik nichts zu tun haben:

• Anzeige bei der zuständigen Behörde, auch bei Änderung, Stilllegung oder Betreiberwechsel.
• Laboruntersuchung alle drei Monate auf Legionellen und Koloniezahl durch ein akkreditiertes Labor; nach zwei Jahren ohne Überschreitung ist eine Streckung auf sechs Monate möglich. Mindestens eine Untersuchung muss zwischen Juni und August liegen.
• Eigenkontrolle alle zwei Wochen durch den Betreiber.
• Prüfwert 100 KBE je 100 ml — darüber ist die Ursache zu ermitteln; Maßnahmenwert 1.000 KBE je 100 ml — darüber sind unverzüglich Maßnahmen zu ergreifen.
• Überprüfung durch Sachverständige alle fünf Jahre.

Trockenrückkühler fallen nicht darunter. Die Wahl der Bauart ist damit nicht nur eine Frage von Wirkungsgrad und Wasserverbrauch, sondern entscheidet darüber, ob ein ganzes Regelwerk samt Dokumentation, Probenahme und wiederkehrender Prüfung anzuwenden ist. Für ein Rechenzentrum, das ohnehin WUE nahe null anstrebt, fällt beides in dieselbe Richtung.

Winterbetrieb

Ein Rückkühlwerk steht im Freien, und das wird regelmäßig unterschätzt. Bei Frost muss entweder entleert oder mit Frostschutzmittel gefahren werden.

Glykol im Kreislauf hat zwei Nebenwirkungen: Es überträgt Wärme schlechter als Wasser und ist zäher, was die Pumpen mehr Energie kostet. Beides schlägt ganzjährig zu Buche, nicht nur im Winter — ein Posten, der in der Auslegung gern vergessen wird.

Umgekehrt ist die kalte Jahreszeit die eigentliche Stärke der Anlage: Bei niedrigen Außentemperaturen kann das Rückkühlwerk den Kreislauf allein kühlen, und der Verdichter des Chillers bleibt stehen. Siehe Freie Kühlung.

Abgrenzung

Chiller. Erzeugt Kälte durch einen Kältekreis und kann Wasser unter die Außentemperatur kühlen. Das Rückkühlwerk kann das nicht — es verschiebt Wärme nur nach draußen.

Kühlturm. Umgangssprachlich dasselbe wie ein offenes Rückkühlwerk. Die großen Bauwerke an Kraftwerken sind dieselbe Technik in anderem Maßstab.

Präzisionsklimagerät. Steht am anderen Ende der Kette und nimmt die Wärme im Saal auf.

Normen

• 42. BImSchV – Verordnung über Verdunstungskühlanlagen, Kühltürme und Nassabscheider
• VDI 2047 Blatt 2 – Sicherstellung des hygienegerechten Betriebs von Verdunstungskühlanlagen