Wasserkühlung
Bei der Wasserkühlung nimmt Wasser die Wärme eines Geräts auf und trägt sie ab. Der Grund ist physikalisch: Wasser speichert pro Volumen ein Vielfaches der Wärme, die Luft aufnehmen kann, und leitet sie besser. Wo Luft große Volumenströme und laute Lüfter braucht, genügen bei Wasser dünne Leitungen und eine Pumpe.
Im Rechenzentrum
Wasser kühlt im Rechenzentrum fast immer — die Frage ist nur, wie weit es in den Saal vordringt. Von außen nach innen:
| Stufe | Wo das Wasser hinkommt | Lemma |
|---|---|---|
| Kaltwasser zur Raumkühlung | bis ins Klimagerät am Rand des Saals | Präzisionsklimagerät |
| Rücktür am Rack | bis an die Rückseite des Racks | Rear Door Heat Exchanger |
| Kühlplatten auf den Chips | bis auf Prozessor und GPU | Direct-to-Chip-Kühlung |
| Bad aus Flüssigkeit | um den ganzen Server, als nicht leitende Flüssigkeit statt Wasser | Immersionskühlung |
Je weiter innen, desto höher kann die Wassertemperatur sein und desto mehr Wärme lässt sich je Rack abführen. Bei der Kühlung am Chip arbeiten aktuelle Systeme mit 45 °C im Vorlauf — warm genug, um die Wärme ganzjährig ohne Kältemaschine loszuwerden.
Nicht neu
Großrechner wurden schon früh mit Wasser gekühlt. Die IBM 3081, vorgestellt am 12. November 1980, führte die Wärme ihrer Logikmodule über wassergekühlte Kühlplatten ab, mit Wasser von etwa 24 °C. Erst die sparsameren Prozessoren der folgenden Jahrzehnte machten Luftkühlung im Rechenzentrum zum Normalfall. Die heutige Rückkehr des Wassers folgt aus derselben Ursache wie damals: Die Chips geben mehr Wärme ab, als Luft wegtragen kann.
Im PC
Im Privatbereich ist Wasserkühlung vor allem bei leistungsstarken Spielerechnern und beim Übertakten verbreitet, entweder als geschlossenes Komplettsystem mit Pumpe, Kühlkörper und Radiator oder als selbst gebauter Kreislauf. Das Ziel ist dort weniger Leistung als Ruhe: Ein großer Radiator mit langsamen Lüftern ist leiser als ein kleiner Kühler mit schnellen.
Abgrenzung
Verdunstungskühlung. Nutzt Wasser nicht als Transportmittel, sondern verdunstet es, um Wärme zu binden — etwa im offenen Rückkühlwerk.
Immersionskühlung. Arbeitet meist mit Öl oder synthetischen Flüssigkeiten, nicht mit Wasser, weil die Elektronik direkt darin liegt.