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Dübendorf, St. Gallen und Thun – Ein vielversprechender Durchbruch in der Kühltechnologie könnte den Energieverbrauch von Rechenzentren drastisch reduzieren. Das Empa-Spin-off Ionic Wind Technologies hat eine patentierte Technologie entwickelt, die mithilfe von Ionenwind effizientere und leisere Kühlsysteme ermöglicht. Diese könnte künftig vor allem in Datenzentren und Hochleistungselektronik zum Einsatz kommen. Das Start-up wurde bereits mehrfach ausgezeichnet und erhält renommierte Förderungen.
Energieeinsparung durch Ionenwind
Rechenzentren verbrauchen enorme Mengen an Energie, etwa 40 Prozent davon allein für die Kühlung von Mikroprozessoren. Die Nutzung von Ionenwind als Kühltechnologie bietet eine innovative Lösung: Elektrostatische Felder erzeugen einen gerichteten Luftstrom, ohne auf mechanische Lüfter angewiesen zu sein. Bislang begrenzten die niedrigen Geschwindigkeiten dieser Luftströme die Einsatzmöglichkeiten. Das Team von Ionic Wind Technologies hat dieses Problem mit einem neuartigen Luftstromverstärker gelöst. Durch den Einsatz spezieller Elektroden und einer optimierten Gehäuseform wird der Ionenwind signifikant verstärkt. Ersten Berechnungen zufolge könnten herkömmliche Lüfter in Rechenzentren durch diese Technologie ersetzt werden und bis zu 60 Prozent der Kühlenergie einsparen.
Technologische Innovation: Der Ionic Wind Amplifier
Das Herzstück der Innovation ist der sogenannte Ionic Wind Amplifier. Dieser kombiniert zwei wesentliche Neuerungen:
- Nadelelektroden – Diese erzeugen einen weitaus stärkeren Ionenwind als die bislang üblichen Drahtelektroden.
- Optimierte Strömungstechnologie – Die spezielle Gehäuseform nutzt den Coandă-Effekt, um den Luftstrom effizient zu verstärken. Dieses Prinzip wird unter anderem auch bei Tragflächen von Flugzeugen eingesetzt.
Spin-off-Gründer Donato Rubinetti erklärt: „Durch die direkte Umwandlung von elektrischem Strom in einen gerichteten Luftstrom entfallen energieintensive und laute Zwischenschritte wie Motoren oder Rotoren.“
Praktische Anwendungen und Marktpotenzial
Ursprünglich wurde die Technologie an der Empa zur nichtthermischen Trocknung von Früchten entwickelt. Im Rahmen eines Innosuisse-Projekts konnte die Effizienz des Ionenwinds jedoch mehr als verdreifacht werden. Besonders interessant ist das Verfahren für Industrien, die auf energieeffiziente Luftbewegung angewiesen sind, darunter Kühlsysteme, Luftreinigung und Trocknungsprozesse.
„Die Technologie kann überall dort eingesetzt werden, wo Luft mit geringem Druckunterschied bewegt werden muss – insbesondere in Computern, Servern oder Rechenzentren“, so Rubinetti.
Ein weiterer Vorteil: Die massgefertigten Nadelspitzen der Elektroden ermöglichen nicht nur eine Verdopplung der Luftstromgeschwindigkeit, sondern benötigen dabei auch weniger Energie. Die Herausforderung für das Start-up liegt nun in der kostengünstigen Serienfertigung dieser präzisen Elektroden.
Auszeichnungen und Förderungen
Das Potenzial der Technologie wurde bereits mehrfach anerkannt: Ionic Wind Technologies erhielt den Innovationspreis Startfeld Rohdiamanten der St. Galler Kantonalbank. Zusätzliche finanzielle Unterstützung kommt von Venture Kick und der Gerbert Rüf Stiftung, die das Unternehmen im Rahmen des InnoBooster-Programms fördern. Zudem wird Rubinetti als BRIDGE Fellow vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) unterstützt.
Die nächsten Schritte bestehen in der Marktreife der Technologie. Das Unternehmen plant sowohl die Produktion eigener Luftstromverstärker als auch ein Lizenzmodell für interessierte Partner.
„Wir stehen vor einer großen Herausforderung, aber wir lösen ein bedeutendes Problem – das treibt uns an“, betont Rubinetti.
Herausgeber
Eidg. Materialprüfungs- und Forschungsanstalt
http://www.empa.ch
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