Neue Kühlkonzepte

Das Rechenzentrum energieeffizient gestalten

Im Interview erklärt Markus Jungwirth, Manager IT-Administration bei der Thomas-Krenn.AG, wie man mit neuen Kühlkonzepten das Rechenzentrum (RZ) ­energieeffizienter ­gestalten kann.

Markus Jungwirth, Thomas-Krenn.AG

Markus Jungwirth, Manager IT-Administration bei der Thomas-Krenn.AG

IT-DIRECTOR: Herr Jungwirth, Rechenzentren gelten als die großen Energiefresser der IT-Branche. Wo liegt in etwa der Verbrauch eines durchschnittlichen Rechenzentrums?
M. Jungwirth:
Die Frage nach dem durchschnittlichen Verbrauch eines Rechenzentrums lässt sich nicht so ohne weiteres beantworten: Welche Last wird genutzt? Wie sind die einzelnen Module aufgebaut? Hier gibt es viele Möglichkeiten und Faktoren. Einen wesentlichen Aspekt stellt beispielsweise die Klimatisierung dar, auf deren Konto in der Regel etwa 45 Prozent des Gesamtverbrauchs eines RZ gehen. Als Messgröße der Energieeffizienz in Rechenzentren hat sich der sogenannte Power-Usage-Effectiveness-Wert (PUE) etabliert, der den Gesamtverbrauch eines Data Centers in Bezug zum Verbrauch der Klimatisierung stellt. Je näher dieser Wert der Zahl 1 kommt, desto effizienter arbeitet das Rechenzentrum.

IT-DIRECTOR: Worauf sollte man hinsichtlich der Klimatisierung eines Rechenzentrums achten?
M. Jungwirth:
Energie zu senken und zugleich zurückzugewinnen sollte hier oberste Priorität besitzen. Eine große Rolle spielt dabei die sogenannte freie Kühlung – sprich die Kühlung über die Außenluft. Bisher war damit jedoch ab einer Temperatur von 12 Grad Celsius Schluss und es musste maschinell gekühlt werden. Ein neueres Kühlkonzept ist dagegen das der doppelten freien Kühlung. Dieses kombiniert die Vorteile bekannter Konzepte und ermöglicht in den meisten Ländern eine 90-prozentige Deckung des jährlichen Kühlbedarfs über die Außenluft – bei gleichzeitiger Reduzierung der Heizkosten. Sowohl für große Unternehmen als auch für Mittelständler stellt das Prinzip der doppelten freien Kühlung eine interessante Alternative zur herkömmlichen Klimatisierung dar. Zum einen eignet es sich nicht nur für große RZ, sondern ebenso für kleinere Serverräume mit einem Energiebedarf von beispielsweise 20 Kilowatt. Zum anderen amortisieren sich die Investitionskosten in der Regel bereits nach ein bis zwei Jahren.

IT-DIRECTOR: Wie funktioniert das Prinzip der doppelten freien Kühlung?
M. Jungwirth:
Während bisherige Konzepte der freien Kühlung nur auf einen indirekten Austausch von Außen- und Innenluft über einen Wärmetauscher setzen, wird hierbei mit direkter und indirekter freier Kühlung sowie herkömmlicher Klimatisierung gearbeitet, welche automatisiert gesteuert wird. Basis ist dabei die Lufttemperatur außerhalb des Gebäudes: So kann bei Temperaturen zwischen 10 und maximal 22 Grad weiterhin rein über die Außenluft gekühlt werden.

Eine maschinelle Kühlung ist erst bei Werten ab 22 Grad erforderlich. Bis zur 32-Grad-Marke erfolgt die Kühlung zwar nach wie vor auf Basis der Außenluft, jedoch muss diese zuvor durch ein Klimagerät abgekühlt werden. Steigt das Thermometer dagegen auf Werte über 32 Grad, ist es effizienter, lediglich die Abluft des Serverraums wiederzuverwenden und auf 22 Grad zu kühlen. Im Winter kann die warme Abluft zudem zur Beheizung angrenzender Gebäude genutzt werden.

IT-DIRECTOR: Nun sind Neubauprojekte ein riesiger Investitionsschritt. Lassen sich mit solchen Klimasystemen auch vorhandene Infrastrukturen optimieren?
M. Jungwirth:
Theoretisch ja. In der Realität steckt der Teufel aber nicht selten im Detail. Doppelte Böden sowie die erforderlichen Luftkanäle brauchen etwa eine überdurchschnittliche Raumhöhe von ca. vier Metern.

IT-DIRECTOR: Welche effizienzsteigernden Maßnahmen empfehlen Sie bei bestehenden IT-Systemen? Wo lassen sich außerhalb der Kühlung noch Einsparungen realisieren?
M. Jungwirth:
Eine der bedeutendsten Entwicklungen der letzten Zeit ist sicherlich die Virtualisierung – ob für Server, Storage oder Netzwerk. Durch Virtualisierung sind wir heute in der Lage, Hardwareressourcen richtig auszunutzen und energieeffizient zu arbeiten. Anstelle eines Serverparks mit 20 bis 30 notwendigen Servern in der Vergangenheit verrichten heute nur noch vier bis acht Hosts mit bis zu 30 virtuellen Servern ihren Dienst. Dies verringert zum einen maßgeblich den Energieverbrauch, zum anderen erreicht man eine höhere Verfügbarkeit und leichtere Skalierung. Aber auch produktseitig hat sich in den letzten Jahren so einiges getan: Ob nur noch 80+-zertifizierte Netzteile, spezielle Niederspannungs-CPUs oder RAM mit einem sehr niedrigen Watt-per-Gigabyte-Wert, all dies kann den Energieverbrauch maßgeblich reduzieren.

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