CoolHeatDC

Das Forschungsprojekt CoolHeatDC wurde im Rahmen des CETPartnership Programms im Dezember 2025 offiziell gestartet und wird von einem internationalen Konsortium unter der wissenschaftlichen Leitung des AIT Austrian Institute of Technology GmbH koordiniert. Ziel des Projekts ist es, ein neuartiges Kühlsystem für Rechenzentren zu entwickeln, das sowohl energieeffizient als auch umweltfreundlich ist – ein entscheidender Schritt in Richtung nachhaltiger Digitalisierung.

Hintergrund: Warum CoolHeatDC?

Rechenzentren zählen heute zu den zentralen Infrastrukturen unserer digitalisierten Welt – sie sichern den Betrieb essenzieller Dienste wie Gesundheitsversorgung, Energienetze oder Mobilität. Mit dem zunehmenden Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) und Hochleistungsrechnern (HPC) steigt nicht nur die Rechenleistung, sondern auch der Energiebedarf drastisch an. Schon heute verbrauchen Rechenzentren in Europa jährlich rund 100 TWh Strom, was etwa 3,4 % des gesamten EU-Stromverbrauchs entspricht. Bis 2030 wird ein weiterer Anstieg auf 150 TWh prognostiziert.

Gleichzeitig steigt der Kühlbedarf, da leistungsstarke Server enorme Wärmemengen erzeugen. Herkömmliche Kühlsysteme stoßen hier an Effizienzgrenzen und können die entstehende Abwärme kaum sinnvoll nutzen. Auch gesetzliche Anforderungen auf EU- und nationaler Ebene fordern verstärkt energieeffiziente Lösungen für den Betrieb von Rechenzentren.

Zielsetzung: Kühlung neu denken

CoolHeatDC entwickelt und validiert ein neuartiges Zwei-Phasen-Immersionskühlsystem, das mit natürlichen Arbeitsmedien betrieben wird und direkt mit einer Wärmepumpe gekoppelt ist. Diese Technologie ermöglicht es, Server vollständig in ein spezielles Kühlmittel einzutauchen. Die direkte Wärmeübertragung führt zu höherer Effizienz, geringerer Verlustleistung und einem deutlich reduzierten Energieverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Luft- oder Flüssigkeitskühlungen.

Durch die Integration der Wärmepumpe kann die bei der Kühlung anfallende Abwärme effizient auf ein höheres Temperaturniveau gebracht werden – ideal für die Einspeisung in Niedertemperatur-Fernwärmenetze oder für industrielle Anwendungen mit Wärmebedarf.

Vorteile des CoolHeatDC-Ansatzes:

• Reduktion des Energieverbrauchs in Rechenzentren
• Direkte Nutzung von Abwärme zur Dekarbonisierung von Wärmenetzen
• Klimafreundliche Kältemittel für umweltgerechten Betrieb
• Höhere Leistungsdichten durch innovative Immersionskühlung
• Zukunftssicherheit angesichts wachsender regulatorischer Anforderungen

Das Konsortium

Das Projekt vereint Expertise aus Forschung, Industrie und Anwendung:

• AIT Austrian Institute of Technology GmbH (Österreich, Projektkoordination)
• SINTEF Energy AS (Norwegen)
• Silesian University of Technology (Polen)
• Schneider Electric Norge AS (Norwegen)
• Green Mountain AS (Norwegen)
• Advanced Technology Machines Sp. z o.o. (Polen)

Diese Partner bringen ihre Kompetenzen in den Bereichen Thermodynamik, Wärmepumpentechnologie, Rechenzentrumsbetrieb, Kältetechnik und Systemintegration in das Projekt ein.

Förderung

CoolHeatDC wird durch das CETPartnership Programm der Europäischen Union (Fördervereinbarung Nr. 101069750) kofinanziert sowie von:

• dem österreichischen Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK)
• dem Nationalen Zentrum für Forschung und Entwicklung (NCBR) in Polen
• Nordic Energy Research in Norwegen

Laufzeit und Ausblick

Das Projekt läuft von Dezember 2025 bis November 2028. In dieser Zeit wird das Konsortium die Technologie entwickeln, unter Laborbedingungen testen und die Basis für zukünftige Demonstrationsanlagen legen.

Mit CoolHeatDC wird ein wesentlicher Beitrag zur Dekarbonisierung digitaler Infrastrukturen geleistet – für ein nachhaltiges, sicheres und zukunftsfähiges digitales Europa.

Background: Why CoolHeatDC?

Data centers are the backbone of our digital society, enabling essential services such as healthcare, energy systems, mobility, and communication. With the rapid growth of Artificial Intelligence (AI) and High-Performance Computing (HPC), the demand for computing power—and consequently energy—is rising significantly. In 2022 alone, European data centers consumed approximately 100 TWh of electricity, equivalent to 3.4% of the EU’s total electricity use. This number is expected to increase to 150 TWh by 2030.

This surge in demand also leads to increased cooling requirements, as powerful servers generate substantial amounts of heat. Traditional cooling systems are no longer sufficient to handle such high-performance densities and typically fail to make efficient use of the waste heat produced. At the same time, regulatory frameworks at both EU and national levels are tightening, pushing for more energy-efficient data center operations.

Objective: Rethinking Cooling

CoolHeatDC aims to develop and validate an innovative two-phase immersion cooling system that uses natural working fluids and is directly coupled with a heat pump. This state-of-the-art technology involves fully immersing servers in a special coolant, allowing for highly efficient, direct heat transfer. Compared to conventional air or liquid cooling, this method offers significantly improved energy efficiency and reduced power consumption.

By integrating a heat pump directly into the system, the waste heat from the servers can be upgraded to a higher temperature level, making it usable for low-temperature district heating networks or various industrial processes. This enables a substantial reduction in fossil fuel use and supports broader climate neutrality goals.

Key Advantages of the CoolHeatDC Approach:

• Significant energy savings for data centers
• Efficient heat recovery for heating networks and industrial use
• Use of natural refrigerants for an environmentally responsible operation
• Support for higher computing densities through immersion technology
• Compliance with current and future energy regulations

The Consortium

The CoolHeatDC project brings together leading partners from research and industry:

• AIT Austrian Institute of Technology GmbH (Austria – project coordination)
• SINTEF Energy AS (Norway)
• Silesian University of Technology (Poland)
• Schneider Electric Norge AS (Norway)
• Green Mountain AS (Norway)
• Advanced Technology Machines Sp. z o.o. (Poland)

These partners contribute expertise in thermodynamics, heat pump systems, data center operations, refrigeration technologies, and system integration.

Funding

CoolHeatDC is co-funded by the European Union under the CETPartnership (Grant Agreement No. 101069750) and additionally supported by:

• The Austrian Federal Ministry for Climate Action, Environment, Energy, Mobility, Innovation and Technology (BMK)
• The National Centre for Research and Development (NCBR) in Poland
• Nordic Energy Research in Norway

Timeline and Outlook

Running from December 2025 to November 2028, the project will focus on the development and laboratory-scale validation of the cooling and heat recovery system. The long-term goal is to establish a solid foundation for future demonstration projects and wide-scale implementation.

CoolHeatDC contributes directly to the decarbonization of digital infrastructure and helps ensure that Europe remains a leader in sustainable and resilient digital technologies.