RZ-Modernisierung oder -Neubau?

Baustelle Rechenzentrum

In so manchem Unternehmen ist das eigene Rechenzentrum (RZ) mittlerweile „in die Jahre“ gekommen und – etwa gemäß der Energieeffizienzrichtlinie – nicht mehr auf dem neuesten Stand der Technik. Für viele Entscheider stellt sich jetzt die Frage: Das vorhandene Rechenzentrum modernisieren oder einen Neubau des RZ in Angriff nehmen?

Baustelle, Bildquelle: Thinkstock/Photodisc

Was ist sinnvoller - der Bau eines neuen Rechenzentrums oder die Modernisierung des alten RZ?

Gerade im Zuge von kontinuierlich wachsenden Datenmengen – Stichwort Big Data – spielt das Rechenzentrum im Unternehmen nach wie vor eine Schlüsselrolle in puncto Wichtigkeit. Denn schließlich lagern hier nicht selten die wichtigsten digitalen Schätze auf dem einen oder anderen Server. So ist es nicht verwunderlich, dass sowohl der welt- als auch deutschlandweite Trend zu immer größeren Rechenzentren geht. Laut dem Hightechverband Bitkom ist der Anteil von RZ mit mehr als 5.000 einzelnen Servern im Vergleich zu 2008 um ein Fünftel gestiegen.

Oftmals sind jedoch noch viele Altsysteme im Einsatz, deren Effizienz deutlich unter dem Stand der aktuellen Technik liegt. Das bekommen auch Anbieter immer wieder zu sehen. „Die Modernisierung des eigenen Rechenzentrums steht meist nicht ganz oben auf der Agenda eines Großunternehmens“, weiß Holger Zultner, Direktor des Bereichs IBM Site and Facilities Services. Gründe dafür sieht er in den hohen Investitionskosten, dem erhöhten Risiko, in einen laufenden Systemverbund einzugreifen, und der immer noch weit verbreiteten Aussage „Bislang hat doch alles funktioniert“.

Was ist ein „modernes“ Rechenzentrum?

Dabei sollte gerade in Zeiten von steigenden Energiekosten das Rechenzentrum, das in der Regel ein durchaus beachtlicher Energieverbraucher im Unternehmen ist, in den Fokus einer Modernisierungsstrategie rücken. Doch was zeichnet ein „modernes“ Rechenzentrum eigentlich aus? Moderne RZ sind heute modular und skalierbar. Wartungen aller Komponenten der Rechenzentrumsinfrastruktur müssen ausnahmslos unterbrechungsfrei möglich sein. „Moderne Rechenzentren müssen neben einer hohen Verfügbarkeit vor allem zwei Herausforderungen meistern: Sicherheit und Schutz der in ihnen verarbeiteten Daten sowie einen effizienten Umgang mit Energie“, erklärt Robert Mayer, Senior Director IT Governance & IT Infrastructure Management bei Fujitsu. Außerdem müssen sie Sicherheit auf allen Ebenen, optimale Netzwerkbandbreiten und eine entsprechend hohe Verfügbarkeit aller Komponenten bieten. Zudem ist für Mayer die kostenoptimierte Sicherheit ein weiterer Faktor: „Praktische Erfahrungen zeigen, dass Einsparungen bei den Gesamtkosten eines Rechenzentrums (Planung, Bau, Ausstattung, Betrieb) in der Größenordnung von 20 Prozent und mehr möglich sind.“ Und das sowohl durch die Neuplanung eines RZ als auch durch die Modernisierung vorhandener Infrastrukturen.

Dabei stehen IT-Verantwortlich zwangsläufig vor der Frage, welche im Hinblick auf die nächsten Jahre die bessere und nachhaltigere Strategie ist: Der komplette Neubau des Rechenzentrums oder doch die Modernisierung von (Teil-)Bereichen? Um dies herauszufinden, muss der aktuelle und zukünftige Bedarf der IT (Dienste, Applikationen, Server, Speicher, Netzwerk) prognostiziert werden. Darauf fußt laut Bernd Hanstein, Hauptabteilungsleiter Produktmanagement IT bei Rittal, die Grundplanung der aktiven Komponenten und der IT-Infrastruktur, die zu deren Betrieb notwendig ist. „Anhand der Energiedichte und des Verfügbarkeitsanspruchs lassen sich dann verschiedene Realisierungsmodelle aufstellen und gegeneinander abwägen.“ Beispielsweise ergebe die Wahl verschiedener Klimatisierungslösungen auch unterschiedliche Investitions- und Betriebskosten, so dass eine vollständige Return-on-Investment–Analyse (ROI) darauf aufsetzen müsse.

Laut Robert Mayer von Fujitsu lohne sich eine Modernisierung immer dann, wenn keine Möglichkeit der Auslagerung der IT bestehe – das sei insbesondere in ländlicher Gegend noch häufiger der Fall. „Aber auch wenn hochperformante Datenanbindungen zur Verfügung stehen, lohnt sich oft die Restrukturierung des Rechenzentrums bei Einsatz effizienter und neuer Technik, beispielsweise neuer Klima- und Steuerungstechnik, um den Power-Usage-Effectiveness-Wert zu optimieren und damit Energiekosten zu reduzieren.“

Klimatisierung erneuern

Laut gängigen Anbietermeinungen steckt das größte Modernisierungspotential in der Rechenzentrumsklimatisierung, da sich hier die verhältnismäßig geringen Investitionskosten in relativ kurzen Zeiträumen über die Energieeinsparung bezahlt machen würden. Konkret können z.B. mit einer konsequenten Luftführung – die Schottung der warmen und kalten Bereiche – bereits Effizienzpotentiale gehoben werden. Roger Bellof, Vertriebsleiter der Stulz GmbH, ist ein Experte auf diesem Gebiet und weiß: „Der größte Stromverbraucher im Bereich der Rechenzentrumsklimatisierung ist der Kompressor für die Kälteerzeugung. Setzt man direkte oder indirekte Freikühleinrichtungen ein, lassen sich die jährlichen Kompressorlaufzeiten standortabhängig um etwa 70 Prozent reduzieren.“ Gerade bei kleineren Installationen wird seiner Meinung nach oftmals angenommen, dass sich die Zusatzinvestition etwa für eine indirekte Freikühleinrichtung nicht schnell genug bezahlt mache. „Dabei rechnet sich ein Freikühlmodul schon ab einer Kälteleistung von nur 25 kW“, unterstreicht Roger Bellof.

Auch bei baulichen Einschränkungen lassen sich mittlerweile effizientere Lösungen nachrüsten. So eignen sich laut Bellof etwa bei mangelnder Raumhöhe zur Installation einer Doppelboden-Umluftklimatisierung „sehr gut“ Seitenkühler, um eine effiziente Klimatisierung zu gewährleisten. Diese Systeme sollen sich auch mit einer energiesparenden Freikühlanlage kombinieren lassen.

Teuer wird es hingegen, wenn abgewogen werden muss, ob eine bestehende Anlage zur Kälteerzeugung komplett ersetzt werden soll. Denn „die Anschaffung einer solchen Anlage ist mit hohen Kosten verbunden, zumal ggf. das gesamte Klimatisierungskonzept im RZ mit angepasst werden muss. Ein solcher Schritt ist nur nach sorgfältiger Abwägung aller Faktoren und einer transparenten ROI-Kalkulation auszuführen“, rät Bernd Hanstein von Rittal. Aber auch das Gebäude selbst könnte einem Modernisierungsplan sprichwörtlich einen Strich durch die Modernisierungsrechnung machen. So benötigt moderne Hardware – z.B. Server, Storage oder auch Netzwerkkomponenten – in der Regel neue Versorgungstechniken. „Manchmal reichen die bestehenden Flächenlasten für zukünftige Systementwicklungen und -erweiterungen nicht mehr aus“, sagt Robert Mayer von Fujitsu. So bleibt letztlich nur der Neubau des Rechenzentrums, der jedoch strukturiert angegangen werden sollte.

Rechenzentrumsneubau richtig planen

Fällt die Entscheidung für den Neubau, muss zunächst einmal ein passender Standort gefunden werden. Dabei sollten sich Unternehmen mit Anbietern an einen Tisch setzen und sich die gegenwärtige Infrastruktur bewerten lassen. Neben den baulichen Gegebenheiten sollten auch Anforderungen an die Versorgungs- und Sicherheitstechnik geklärt werden. Gerade letzterer Punkt spielt im Rechenzentrumsbereich eine zentrale Rolle. Im Übrigen dürfen die Themen Datensicherung und Backup-Konzepte nicht unter den Tisch fallen. Und auch die Frage zur Realisierung einer strukturierten Datenverkabelung sollte unbedingt im Vorfeld beantwortet werden. „Im Prinzip“, so IBM-Mann Holger Zultner, „kann dies zu einer komplexen Angelegenheit werden. Das muss aber nicht sein. Denn die Analysen unserer RZ-Projekte aus den vergangenen fünf Jahren haben ergeben, dass es im Hinblick auf die Anforderungen eines Rechenzentrums eine 80-prozentige Übereinstimmung beim Bau vergleichbar leistungsfähiger Rechenzentren gibt.“ Im Umkehrschluss heiße das: Lediglich 20 Prozent der Anforderungen seien individuell unterschiedlich. Große Ineffizienzen in einem RZ-Projekt liegen oftmals bereits in der Anforderungsdefinition und Vorplanungsphase. Wertvolle Zeit und damit auch Budget werde so unnötig vertan.

Zudem sollten während der Bauphase sowohl IT-Abteilung als auch Facility-Management unbedingt Hand in Hand arbeiten. Klassischerweise waren diese beiden Bereiche zwar getrennt, doch in modernen Unternehmen sind ein Zusammenwachsen der Abteilungen und folglich enge Abstimmungsphasen gerade bei einem Großprojekt wie dem RZ-Neubau essentiell. „Hier gilt es, die verschiedenen und spezifischen Vorgehensweisen und Prozesse der beiden Fachabteilungen mit einem generalistischen Ansatz und breitem Fachwissen zusammenzuführen“, erläutert Rober Mayer. In der Regel könne dies seiner Meinung nach nur ein externer Fachmann und bzw. oder Berater leisten. Zudem merkt Bernd Hanstein von Rittal an, dass ohne die Einbindung der Facility „kein durchgängiges Klimatisierungskonzept aufgesetzt werden kann.“ Dieses sollte jedoch während der Neuerrichtung des Rechenzentrums mit im Fokus stehen.

Bauzeit und Kosten für Rechenzentren

Um ein Neubauprojekt entsprechend durchkalkulieren zu können, sollten Bauzeit und -kosten im Vorfeld erfragt werden. Natürlich richten sich diese Werte nach individuellen Anforderungen, spezifischen Kundenwünschen und geografischen bzw. geologischen Gegebenheiten. Auch die IT-Nutzer im Unternehmen spielen gerade bei der Dimensionierung des neuen RZ eine entscheidende Rolle.

Um eine grobe Einschätzung über die genannten Parameter geben zu können, könnte man Anbieter nach einem „Musterbau“ für ein RZ mit 3.000 IT-Nutzern befragen. Nach der technischen Klärung schätzt Robert Mayer die Bauzeit bei einer konventionellen Bauweise auf sechs bis neun Monate, in modularer Containerbauweise auf ca. 14 Wochen. Bei den Kosten sei zu unterscheiden, „ob der Bau auf der grünen Wiese stattfindet oder auf einer Bestandsfläche.“ Bei einem Tier3-Rechenzentrum sei mit ca. 10.000 Euro Kosten pro Quadratmeter Fläche zu rechnen. So würde sich das eingeplante Budget geschätzt zwischen 1 und 2 Mio. Euro befinden. Bernd Hanstein sieht das ähnlich und schätzt das Budget auf eine sechs- bis siebenstellige Summe. „Für Planung, Bau und Inbetriebnahme muss ein Unternehmen eineinhalb bis zwei Jahre einkalkulieren“, betont er. Gerade behördliche Freigaben können sich laut Anbietererfahrungen hinziehen und die Projektzeit dementsprechend verlängern.

Trends und Aussichten im RZ-Bereich

Nicht nur durch die gesellschaftspolitische Diskussion bleibt das Thema Energieeffizienz auch im RZ-Bereich ein Zukunftstrend. Dieser Bereich kann jedoch sehr vielschichtig sein und von optimierten Betriebsmodellen über stromsparende Kühlungsvarianten bis hin zur Verwendung von effizienten Komponenten in Servernetzteilen reichen. Konkret existiert im Bereich der Klimatisierung „der begrüßenswerte Trend, natürliche Kühlmittel wie Wasser und Luft noch besser zu nutzen“, bemerkt Roger Bellof von Stulz. So könnte die Kühlung über angrenzendes Flusswasser oder einen Brunnen erfolgen. Auch die Abwärme eines Rechenzentrums könnte effizient genutzt werden, etwa um anliegende Verwaltungsgebäude zu heizen. „Ein Trend für die Zukunft wird sicherlich die durchgängige Verwendung von Gleichstrom sein, um die zahlreichen Wandler und die damit verbundenen Verluste einzusparen“, fügt Bernd Hanstein an.

Modernisieren oder neu bauen? Die erst genannte Variante scheint allemal die kostengünstigere zu sein – sie ist gerade in Bezug auf die Erneuerung von Klimatisierungskomponenten zu empfehlen. Ist das bestehende RZ jedoch zu klein oder muss eine bestehende Anlage zur Kälteerzeugung komplett ersetzt werden, bietet sich demgegenüber der Neubau an. Damit einhergehend sind die Investitionskosten zwar deutlich höher, jedoch könnten sich diese aufgrund der effizienteren Konstruktion entsprechend zügig amortisieren.

Bildquelle: Thinkstock/Photodisc

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