Text Stefan Mutschler, Hans-Robert Koch ––– Fotografie
Der Energieverbrauch von Rechenzentren in den EU-Mitgliedsstaaten lag 2018 bei 76,8 Terawattstunden – und damit bei etwa 2,7 Prozent des gesamten Strombedarfs. Das geht aus einer aktuellen Studie hervor, die Ende 2020 von der EU-Kommission herausgegeben wurde. Das Wachstum des Energieverbrauchs zwischen 2010 und 2018 fiel laut Studienergebnissen bei Weitem nicht so hoch aus, wie es im Jahr 2010 vielfach prognostiziert wurde. Als Grund für den niedrigeren Energiebedarf werden deutliche Fortschritte in der Verbesserung der Energieeffizienz genannt. Die fortschreitende Digitalisierung und insbesondere die zunehmende Verfügbarkeit von Cloud-Diensten führen laut Studie aber dennoch dazu, dass der Energiebedarf bis 2025 nochmals um 21 Prozent auf dann 92,6 Terawattstunden steigen wird.
Während der Anteil der Cloud-Rechenzentren im Jahr 2010 zehn Prozent des Energieverbrauchs aller EU-Rechenzentren ausmachte, stieg er nach den Ergebnissen der Studie bis 2018 auf 35 Prozent. Bis 2025 soll er etwa auf 60 Prozent ansteigen. Damit wird klar, wo die größten Wachstumspotenziale bei Rechenzentren liegen. Auch der Anteil kleiner, vor Ort benötigter Edge-Rechenzentren werde in Zukunft deutlich zunehmen. Bis 2025 sollen Edge-Rechenzentren voraussichtlich immerhin zwölf Prozent des Energieverbrauchs von Rechenzentren in der EU ausmachen.
Die Effizienz der Infrastruktur und der PUE-Wert (Power Usage Effectiveness) von Rechenzentren haben sich in den letzten Jahren massiv verbessert. Die verbleibenden Energieeffizienzpotenziale werden kleiner, da sich die Technologie den physikalischen Grenzen nähert. Gleichzeitig wird die Erschließung der verbleibenden Potenziale immer komplizierter. Daher soll energiebewusste Softwareentwicklung künftig eine große Rolle für die Effizienz von Cloud Computing spielen, vor allem wenn es um rechenintensive Anwendungen wie Blockchain-Technologien und KI geht.
Wie ein ebenfalls von der EU herausgegebenes Papier (The EU Code of Conduct on Data Centre Energy Efficiency) ausführt, gibt es dennoch künftig noch eine Reihe weiterer sehr wirksamer Ansätze, um den Energiehunger von Rechenzentren in Zaum zu halten.
DIE GÄNGIGSTEN ANSÄTZE SIND:
- Effizientere Kühlsysteme
- Wärmewiederverwendung, zum Beispiel für Fernwärme
- Virtualisierung von Software, optimale Ausnutzung von Serverkapazitäten
- Energieeffiziente Zusammenarbeit aller Komponenten
- Nutzung erneuerbarer Energien zur Versorgung von Rechenzentren
- Bau von Rechenzentren in Regionen mit kaltem Klima
„In vielen Rechenzentren macht die Kühlung noch immer bis zu 40 Prozent des gesamten Energieverbrauchs aus. Energieeffiziente Kühlkonzepte sind daher entscheidend für den kostensparenden und umweltfreundlichen Betrieb eines Rechenzentrums“, erklärt Michael Nicolai, IT-Vertriebsleiter Deutschland. Das Hauptproblem bleibt die Notwendigkeit, die erzeugte Wärme abzuführen. Indirekte freie Kühlung, besonders in Verbindung mit adiabater Verdunstungskühlung (Kühlung durch Verdunstung von Wasser), ist deshalb stark im Trend. Luftgekühlte Klimatechnik dominiert auch weiterhin. Flüssigkeitskühlung wie Chip-Cooling wird zukünftig dort zum Einsatz kommen, wo Luftkühlung nicht mehr ausreicht, die Anforderungen bei hohen Leistungsdichten etwa bei Hyperscalern und Colocation-Rechenzentren zu erfüllen.
SKALIERBARE KÜHLTECHNIK
„RZ-Betreiber favorisieren dabei modulare Lösungen, mit denen sie zukünftig eine energieeffiziente IT-Infrastruktur schnell und flexibel, sprich skalierbar, planen und umsetzen können – passgenau am Bedarf orientiert“, so Nicolai. Dies erfülle RiMatrix Next Generation, die neue, offene IT-Infrastruktur-Plattform von Rittal. Damit sind luft-, kältemittel- oder wasserbasierte Cooling-Lösungen umsetzbar – ebenso Hybrid-Formen. Die erweiterte Cooling-Vielfalt bei effizienten Präzisionsklimalösungen mit Freikühlfunktion und Adiabatik von Stulz rundet das Modul-Konzept der neuen Plattform ab.
LEFDAL MINE: GREEN DATA CENTER
Das Rechenzentrum befindet sich in einem stillgelegten Bergwerk in Norwegen. Auf einer Fläche von 120.000 Quadratmetern ermöglicht es eine Colocation von bis zu 10.000 Racks bzw. 1.500 Containern. Regenerative Energien und Meerwasserkühlung sorgen für höchste Effizienzwerte und einen PUE-Wert von 1,15. Die Stromversorgung basiert ausschließlich auf erneuerbaren Energien. Der nahe gelegene Fjord übernimmt die Kühlung der IT. Die Stromkosten sind damit deutlich geringer als an deutschen RZ-Standorten. Die Tier-3- und ISO-Klassifizierung erfüllt höchste Sicherheitsanforderungen.
„Das Lefdal Mine Data Center ist ein Core Datacenter für Spezialanwendungen wie High Performance Computing und Datenspeicherung und ist ebenso ideal geeignet für Hyperscaler- und Colocation-Anwendungen. Wir gehen in den nächsten Jahren von 100 Megawatt installierter Leistung aus“, sagt Andreas Herden, Chief Sales Officer des Lefdal Mine Data Center.
