Vom GPU zum Rechenmodul: Was sich in der Infrastruktur für KI-Rechenzentren ändert

Reihe AIDC-Infrastruktur · Teil 1

Am Anfang eines KI-Rechenzentrums steht meist die Serverfrage: welche Plattform, wie viele Systeme, welche Rechenleistung. Sobald das Projekt in die technische Auslegung übergeht, verschiebt sich die Diskussion auf eine andere Gruppe von Fragen: Wie viel Anschlussleistung steht am Standort bereit, wohin geht die Abwärme, wie werden die Racks gestellt, und wie kommt das Servicepersonal später an die Technik heran?

Diese Randbedingungen entscheiden mit, wie viele Server tatsächlich untergebracht werden können und wann die Anlage in Betrieb gehen kann. In der Infrastruktur für KI-Rechenzentren – kurz AIDC – müssen Stromversorgung, Kühlung und Aufstellung deshalb gemeinsam und ausgehend von derselben Serverkonfiguration ausgelegt werden. Genau an diesem Punkt beginnt auch die Auslegung eines vorgefertigten Rechenmoduls.

Höhere Rackleistung: Die Stromversorgung wird neu gerechnet

Zwei äußerlich gleiche Racks können sehr unterschiedliche Anschlusswerte haben – entscheidend ist, was darin verbaut wird. Steht die Serverzahl fest, gehören Netzwerktechnik, Kühltechnik und weitere Hilfsverbraucher in dieselbe Lastaufstellung, sonst bildet sie den Leistungsbedarf der Anlage nicht ab.

Diese Lastaufstellung bestimmt anschließend die Auswahl von Transformator und Schaltanlage, die Zahl der Abgänge sowie die Querschnitte von Kabeln und Sammelschienen. In dieselbe Phase gehört die Frage, welche Redundanz das Projekt braucht und welche Anlagenteile während einer Wartung weiterlaufen müssen. Wird ein Abgang erst nachträglich ergänzt oder eine Kabeltrasse verlegt, stehen Racks und Schaltschränke bereits – und das Layout gerät insgesamt in Bewegung. Verbreitet ist deshalb, Mittelspannung, Niederspannung, Transformator und Batterie funktional auf getrennte Module vorzufertigen; nach diesem Prinzip ist auch das Stromversorgungs-E-House für KI-Rechenzentren von ETENZ aufgeteilt.

Parallel entstehen neue Versorgungskonzepte. NVIDIA stellte im August 2026 eine 800-VDC-Architektur für KI-Fabriken vor und beschrieb dazu einen Weg, wie sich bestehende Wechselstrom-Anlagen schrittweise überführen lassen. Für die Auslegung heißt das: Die Anforderungen der heute vorgesehenen Server und die geplante Ausbaurichtung müssen gleichzeitig im Blick bleiben.

Für ein konkretes Projekt gilt: Erst wenn Serverplattform, Ausbaustufe und die Anschlussbedingungen am Standort feststehen, lässt sich beurteilen, welche Architektur passt und wie viel Stellfläche dafür vorzuhalten ist.

Mit Flüssigkühlung ist die Wärme noch nicht draußen

Flüssigkühlung verlagert einen Teil der Wärmeabfuhr in ein Rohrsystem. Im verbreiteten Fall der Liquid-to-Liquid-Kühlplatte nimmt das Kühlmittel die Wärme an den Kühlplatten der Server auf und gibt sie in der Kühlmittelverteileinheit (CDU) an den anlagenseitigen Kreislauf ab; erst Geräte im Außenbereich führen sie an die Umgebung ab.

Entlang dieser Kette greifen die Komponenten ineinander. Die zulässige Eintrittstemperatur der Server bestimmt, welche Kältequelle in Frage kommt; Rohrlängen, Armaturen und Wärmeübertrager bestimmen über den Druckverlust die Pumpenauslegung; die Außentemperatur begrenzt am Ende die abführbare Leistung. Diese Größen gehören gemeinsam geprüft – wer eine davon isoliert festlegt, muss sie später meist wieder aufmachen.

Der Luftanteil gehört ebenso Position für Position geprüft. In manchen Konfigurationen nehmen Kühlplatten die Wärme der Hauptprozessoren auf, während die übrigen Komponenten weiter über Luft gekühlt werden. Lüftung, Klimatechnik und Flüssigkühlung im Rechenmodul sind entsprechend der tatsächlichen Gerätekonfiguration aufzuteilen.

Deshalb gehört die Kältetechnik früh in den Aufstellungsplan. Wo die CDU steht, wie die Rohrtrassen laufen und ob die Außengeräte ausreichend Zu- und Abluft sowie Wartungsfreiraum haben, wirkt unmittelbar auf Modulmaße und Flächenbedarf am Standort. Den letzten Abschnitt übernimmt meist ein Trockenkühler im geschlossenen Kreislauf oder eine Wärmeübertragereinheit; Baugröße und Stellfläche dieser Geräte sind zeitgleich mit dem Modul festzulegen.

Modul-Layout: Montage und Wartung gehören mit in die Zeichnung

Wie viele Racks in ein Rechenmodul passen, ergibt sich aus Rackmaßen, Gewicht im Vollausbau, der gewählten Strom- und Kühlanbindung sowie den Bedienflächen vor und hinter den Geräten.

Von welcher Seite ein Server gezogen wird, wie Werkzeug an die Technik kommt, ob Rohranschlüsse erreichbar bleiben und ob gebogene Leitungen den Gang verengen – all das gehört in die Layoutphase. Die Maße dafür stammen aus den Montageunterlagen der Gerätehersteller und nicht aus den Außenmaßen des Racks: Auszugsweg, Anschlussrichtung und minimaler Biegeradius der Leitungen bestimmen die erforderliche Gangbreite häufig stärker als das Rack selbst.

Beim vorgefertigten Modul kommt der Weg vom Werk zur Baustelle hinzu. Ob die Technik mitfährt oder erst vor Ort eingebracht wird, wirkt auf die Belastung des Grundrahmens, die Geräteverankerung, die Einbringöffnungen und die Montagereihenfolge. Auch in wie viele Transporteinheiten ein Modul geteilt wird und wie Rohr- und Kabelverbindungen vor Ort wiederhergestellt werden, ist zusammen mit der Geräteanordnung festzulegen.

Es lohnt sich daher, Server, Racks, Schaltschränke, CDU, Kabeltrassen und Rohrleitungen schon in der Konzeptphase in eine gemeinsame Zeichnung zu legen. Eine Kollision, die dort auffällt, lässt sich ungleich einfacher auflösen als nach der Fertigung.

Montageumfang ins Werk vorziehen

Bei vorgefertigter Lieferung entstehen Modulbau, Geräteträger, Kabeltrassen, Rohrmontage und ein Teil der Systemprüfungen im Werk. Parallel laufen auf der Baustelle Fundamente, Medienanschlüsse und Einspeisung. Weil beide Stränge gleichzeitig laufen, bestimmt der langsamere von beiden den Gesamttermin.

Ob beide Stränge sauber zusammenkommen, entscheidet sich vorher an den Schnittstellen und an der Montagereihenfolge. Das Werk muss wissen, über welche Öffnung die Technik eingebracht wird, an welchen Punkten die Leitungen enden und welche Prüfungen vor dem Versand abgeschlossen werden können; die Baustelle bereitet Fundamente sowie Strom- und Kühlanschlüsse nach denselben Zeichnungen vor.

Wird in Stufen gebaut, lassen sich die Module nach Rechenleistung, Stromversorgung und Kühlbedarf schneiden. Welche Technik in Stufe eins kommt, in welche Richtung erweitert wird und wie die vorgehaltenen Schnittstellen später belegt werden, sollte bereits im Gesamtplan der ersten Stufe eingezeichnet sein.

Von der Serverkonfiguration zum fertigungsfähigen Konzept

ETENZ konstruiert und fertigt vorgefertigte Module und übernimmt projektbezogen die Subsystem-Integration für Elektrotechnik, Umweltkontrolle, Thermomanagement, Brandschutz und Sicherheitstechnik. Bei AIDC-Projekten kann die Zusammenarbeit beim Gehäuse mit vorbereiteten Schnittstellen beginnen und bis zur Subsystem-Integration und zur Lieferung des fertig ausgerüsteten Moduls reichen, auch als OEM/ODM-Fertigung.

Sobald auf Kundenseite eine Serverplattform in der engeren Wahl und ein Ausbauplan vorliegen, lassen sich Rackanordnung, Gerätegewichte, Versorgungskonzept und Kühlbedingungen gemeinsam durchgehen und anschließend gegen die Standort- und Transportgrenzen abgleichen. Modulkonstruktion, Auswahl der Nebenanlagen und Fertigungsvorbereitung arbeiten damit auf derselben Grundlage.

In Teil 2 verfolgen wir den Weg der Wärme vom Server bis nach draußen und sehen uns an, wie Kühlplatte, CDU, Rohrsystem und Kältequelle zusammenspielen.