Effiziente Rechenzentren dank nachhaltiger IT
Allein im vergangenen Jahr wurden nach Angaben einer aktuellen Bitkom-Studie 45 % der RZ-Kapazitäten in Deutschland für Cloud-Anwendungen genutzt. Schnell wird klar: Der massive Zuwachs an Cloud-Computing-Kapazitäten ist neben künstlicher Intelligenz (KI) ein zentraler Wachstumstreiber für den Rechenzentrumsmarkt. Doch mit den technologischen Möglichkeiten steigt auch Energiebedarf von Rechenzentren rasant: So wurde der Studie zufolge für das Jahr 2024 ein Energiebedarf von knapp 20 Milliarden kWh in deutschen Rechenzentren erwartet. Bis 2030 wird diese Zahl aller Voraussicht nach auf rund 30 Milliarden kWh ansteigen. Die Experten von PWC stellen fest, dass schon heute etwa 1,5 Prozent des weltweiten Energieverbrauchs auf die Rechenzentrumsbranche entfällt.
Die gute Nachricht: Durch eine effizientere Server-Hardware und den Einsatz moderner Klimatisierungstechnologien lassen sich Rechenzentren deutlich energieeffizienter betreiben. Das kommt der Umwelt zugute und senkt die Kosten zum Teil massiv.
Wie wird ein Rechenzentrum zum Green Datacenter?
Experten sprechen von Green Datacenter. Diese Rechenzentren zeichnen sich dadurch aus, dass sie zu einem Großteil auf regenerativ erzeugten Strom setzen, in eine intelligente Wärmerückgewinnung investieren und Virtualisierungstechnologien einsetzen. Damit ist eine wesentlich flexiblere Nutzung physischer IT-Ressourcen möglich. Rechenzentren müssen keinen dedizierten Server pro Kunden vorhalten, der die meiste Zeit nicht ausgelastet ist. Stattdessen verteilen sich die IT-Ressourcen im Cloud-Rechenzentrum auf verschiedene Kunden, was die Auslastung jeder einzelnen Hardwarekomponente optimiert. Was nicht gebraucht wird, wird somit automatisch abgeschaltet. Verschiedene Anbieter, darunter TÜV Rheinland und Blauer Engel, bieten entsprechende Zertifizierungsmöglichkeiten für Green Datacenter an.
Gut zu wissen: Green Datacenter sind ganz im Sinne des Energieeffizienzgesetzes (EnEfG). Demnach sind Rechenzentren ab dem 1. Januar 2027 verpflichtet, ihren Stromverbrauch bilanziell zu 100 Prozent durch Strom aus erneuerbaren Energien zu decken.
Energieaudit ermittelt den Status Quo
Energieeffizienz, Ressourcenschonung und eine Senkung der CO2-Emissionen – die Ziele sind klar gesteckt. Doch wie geht es nun weiter? Bevor Unternehmen eine geeignete Methode zum Energiesparen ergreifen können, muss zuerst eine Analyse des Energieverbrauchs aller Geräte im Rechenzentrum erfolgen. Denn wer seine IT zeitgemäß und ressourcenschonend aufstellen will, braucht valide und verlässliche Messwerte. Experten sprechen von einem sogenannten Energieaudit.
Dabei steht zunächst die Frage im Fokus, an welchen Stellschrauben Verbesserungspotenzial herrscht. Für eine objektive Darstellung des Energie- und Ressourcenbedarfs macht es Sinn, die wichtigsten Verbrauchsdaten in einem ersten Schritt zu erfassen und zu archivieren. Anhand der gewonnenen Datenreihen lässt sich in einem nächsten Schritt ableiten, wo es Einsparpotenziale gibt.
Wichtig ist es in diesem Zusammenhang, nicht nur den Energie-Verbrauch der IT zu erfassen, sondern auch die Nebentreiber – allen voran die Klimatisierung, die eine unverzichtbare Voraussetzung für den hochverfügbaren Betrieb von IT-Infrastrukturen darstellt. Zudem bestehen üblicherweise Redundanzen, bis hin zur vollständigen Überlastung der Versorgungs-, Verteil- sowie Kühlsysteme. Diese Überkapazitäten – insbesondere bei den USV-Anlagen – laufen im Normalbetrieb weit weg von ihrem optimalen Betriebspunkt im Nennlastbereich.
Klimatechnik als zentraler Energieschlucker – das ändern Green Datacenter
In der Regel liegt die größte Stellschraube für eine höhere Effizienz in der optimierten Klimatisierung der Serverräume. Hier gibt es mehrere Ansatzpunkte, die Green Datacenter berücksichtigen: Eine einfache Maßnahme stellt die strikte Trennung von Kalt- und Warmluft dar, da sie eine verbesserte Luftführung im Rechenzentrum bewirkt. Damit wird die Drehzahl der Umluftkühlgeräte minimiert, was Strom spart. Warme Luft wird angesaugt, gekühlt und mit entsprechender Temperatur dem Kaltgang zugeführt.
Eine weitere Maßnahme ist die Anhebung der Raumtemperatur beziehungsweise Einblastemperatur im Kaltgang des Rechenzentrums. Dieses Vorgehen verkürzt die Zeit für die erzwungene Kühlung und verlängert die Zeit für freie Kühlung über die Umgebungsluft. Vor diesem Hintergrund überrascht es nicht, dass mittlerweile viele Cloud-Anbieter ihre Rechenzentren in nördlichen und eher kühlen Regionen wie den skandinavischen Ländern betreiben, da sie hier keine erzwungene Kühlung benötigen. Doch auch in Deutschland lässt das Klima innerhalb der kalten Jahreszeit temporär einen Betrieb ohne Kompressorleistung in den Klimaschränken zu.
Cloud und Nachhaltigkeit – ein Widerspruch?
Mit flexiblen und skalierbaren Cloud-Services können Unternehmen schnell auf veränderte Anforderungen reagieren. Natürlich verbrauchen auch Cloud-Rechenzentren Energie, doch führende Cloud-Anbieter setzen in der Regel auf moderne, energiesparende Systeme und IT-Komponenten sowie eine optimierte Kühlung.
Die inhouse betriebenen Rechenzentren vieler deutscher Unternehmen arbeiten dagegen mit teils stark veralteter Hardware und weisen somit einen hohen PUE-Wert auf. Dieser gibt an, wie effektiv Rechenzentren die zugeführte Energie verbrauchen. Doch Modernisierungen sind schwierig – und vor allem kostenintensiv.
Nach Meinung von PWC kann der Umstieg auf Cloud Computing Unternehmen helfen, sich aus der sprichwörtlichen Kostenschlinge ihrer Rechenzentren zu lösen – da sie nicht mehr kontinuierlich in Infrastruktur, Hardware und Fachkräfte investieren müssen.
Ob selbst modernisiert oder bezogen: Handlungsbedarf besteht für viele Unternehmen allemal. Dabei stellt die Analyse des Status Quo und der Weg zum Green Datacenter für viele Unternehmen ein wichtiges Ziel dar, das sich in die Nachhaltigkeitsbemühungen einreiht. Ein zentraler Aspekt, wenn man bedenkt, dass die Senkung von Energieverbrauch und CO2-Emissionen für viele Unternehmen zu den wichtigsten nachhaltigen Umweltzielen gehört – und die Basis für eine transparente Nachhaltigkeitsberichterstattung bildet.
