Willkommen in der Zukunft

So steigern RZ-Anbieter die Effizienz ihrer Data Center

Aktuelle Trends der Informationstechnologie wie das ­Internet der Dinge und Big-Data-Analysen benötigen ­zunehmende Rechen-Power. Moderne Data Center ­bereiten dafür den Weg.

Zukunft

Zukunftsprojekte werden u.a. auf der jährlichen Veranstaltung Future Thinking präsentiert.

In den vergangenen Jahren tat sich in den Rechenzentren (RZ) weltweit so einiges. Während man hinsichtlich besserer Auslastung mittlerweile vorrangig auf Virtualisierung setzt, haben sich in puncto Energieeffizienz und Klimatisierung Methoden wie Kalt-Warm-Gänge und indirekte freie Kühlung bewährt. Dabei bewiesen sich neben den einschlägig bekannten RZ-Anbietern insbesondere große US-Anbieter wie Apple, Google oder Microsoft erfinderisch, wenn es um weitere Verbesserungen und Effizienzsteigerungen im Rechenzentrum geht.

So forscht man beispielsweise bei Microsoft seit mehreren Jahren an einem eher unüblichen Rechenzentrumsszenario: Bereits vor über einem Jahr gaben die Redmonder bekannt, eine mit einem Mikro-Data-Center ausgestattete Stahlkapsel im Meer vor der kalifornischen Küste in rund zehn Metern Tiefe versenkt zu haben. Dabei kann die für den Betrieb benötigte Energie durch die Kopplung mit Offshore-Windparks oder Gezeitenenergieanlage gewonnen werden. Ziel des Ganzen ist es u.a., die Nachhaltigkeit zu steigern, da aufgrund der kühlen Umgebungstemperaturen die Klimatisierung obsolet werden würde.

Zudem lebe rund die Hälfte aller US-Bürger an den Küsten, sodass man mit Unterwasser-RZs in Küstennähe die Rechen-Power direkt vor Ort bringen könnte. Nicht zuletzt würden solche ins Meer versenkte Data-Center-Container auch bei Naturkatastrophen wie Hurricanes oder Erdbeben weiter reibungslos funktionieren. Doch nicht allein Microsoft kümmert sich intensiv um künftige Rechenzentrumstechnologien, sondern auch andere US-Branchenriesen wie Apple, Facebook oder Google zeigen sich umtriebig. Alle drei machten zuletzt mit zukunftstauglichen RZ-Bauvorhaben in Skandinavien von sich reden. So betreibt Google seit einigen Jahren ein großes Data Center in Finnland, während Facebook sein erstes europäischen Rechenzentrum 2013 im nordschwedischen Luleå an den Start brachte. Bei Apple gab man vergangenes Jahr bekannt, für insgesamt rund 1,7 Mrd. Euro nicht nur in Irland, sondern auch im dänischen Mitteljütland ein neues Rechenzentrum zu bauen.

Die Verlagerung von Data-Center-Ressourcen in den hohen Norden kommt indes nicht von ungefähr. Herrschen dort doch so niedrige Temperaturen, dass etwa der Aufwand und die Kosten für die Klimatisierung gen null gehen. Desweiteren sind dort ausreichend regenerative Energiequellen vorhanden, was sich nicht zuletzt in niedrigen Strompreisen niederschlägt. So belaufen sich die Stromkosten in Ländern wie Finnland oder Island nur auf ein Drittel im Vergleich zu Deutschland. Zudem können laut Christian Kallenbach, Director of Business Development Europa bei Verne Global, etwa Rechenzentren in Island mit 100 Prozent regenerativem Strom aus Wasserkraft und Geothermie und damit ausschließlich mit erneuerbarer Energie betrieben werden. Aufgrund dieser Standortvorteile wundert es kaum, dass neben den US-Anbietern auch europäische Unternehmen die Vorzüge der nordischen Länder für sich entdecken.

Dies ist ein Artikel aus unserer Print-Ausgabe 10/2016. Bestellen Sie ein kostenfreies Probe-Abo.

Neben dem RZ-Projekt der Lefdal-Mine in Norwegen von Rittal, betreibt der Anbieter Verne Global seit Jahren einen Rechenzentrumsstandort in Keflavik in Island. Ungeachtet des Baubooms in Skandinavien gibt es natürlich auch hierzulande wichtige Data-Center-Standorte, etwa die von Colocation-Anbietern in Ballungsräumen wie dem Rhein-Main-Gebiet oder die Hochleistungsrechenzentren der Universitäten etwa in Aachen, München und Stuttgart.

Generell forcieren die Verantwortlichen dabei zunehmend ihre Bemühungen, die Energiekosten für den Server-Betrieb und die Klimatisierung weiter zu senken. So hat beispielsweise die Cloud & Heat Technologies GmbH mit Sitz in Dresden eine besondere Warmwasserdirektkühlung entwickelt. Durch direkte Kühlung der Komponenten im Rechenzentrum sollen sich Rücklauftemperaturen von bis zu 60 °C erzielen lassen. Die entstehende Abwärme mache wiederum die Beheizung von Räumen oder die Warmwasseraufbereitung möglich. „Mit der beschriebenen Technologie betreiben wir an verschiedenen Standorten in Deutschland Server-Räume. Diese sind direkt im Keller von Ein- und Mehrfamilienhäusern installiert, die u.a. durch unsere Technologie mit Wärme versorgt werden", erklärt Managing Director Nicolas Röhrs. Das größte realisierte Projekt auf der Wallotstraße in Dresden hat 56 Wohneinheiten. Ein sich derzeit im Bau befindliches Projekt verfügt sogar über 105 Wohneinheiten.

Weitere Zukunftsprojekte präsentiert die jährliche „Future Thinking“. Die Plattform greift dabei wichtige Entwicklungen rund um Rechenzentren auf und soll die Branche zu einem bewussten und nachhaltigen Umgang mit ihren Ressourcen bewegen. Der nächste RZ-Kongress findet am 25. und 26. April 2017 erneut in Darmstadt statt.

Das Internet der Dinge kann kommen


Nicht nur die Energieeffizienz von Rechenzentren treibt derzeit die Verantwortlichen um. Darüber hinaus verbreiten sich zunehmend neue Technologien wie Maschine-to-Machine-Kommunikation (M2M) und das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT). Glaubt man Marktanalysten wie Gartner, steigt die durch IoT entstehende Datenmenge bis zum Jahr 2020 exponentiell an, wobei Rechenzentren in der Lage sein müssen, die anfallenden riesigen Datenmengen in Echtzeit zu bearbeiten. „Daraus ergeben sich neue Herausforderungen bezüglich Sicherheit, Verfügbarkeit – z.B. wandlungsfähige Infrastrukturen und Skalierbarkeit –, Datensicherheit, Verschlüsselung sowie geringe Latenzzeiten“, betont Nicolas Röhrs.

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, bedarf es verteilter Rechenzentren. Aus diesen bauen die Sachsen eigenen Angaben zufolge hierzulande als erstes Unternehmen eine deutsche Edge Cloud auf. „An verschiedenen Standorten u.a. in Dresden, Hamm, Münster, Hamburg und Friedrichshafen sind bis jetzt 108 Server-Schränke installiert – weitere Standorte befinden sich in Planung“, so Röhrs. Vor diesem Hintergrund liegt eine weitere Herausforderung für die Rechenzentrumsbetreiber aktuell darin, dass sich die alte Welt mit ihren großen zentralen Rechenzentren der durch Analytics und Internet of Things bedingten neuen technischen Anforderungen stellen muss. „Hier muss in einigen Bereichen z.B. bezogen auf physische Sicherheit oder den Redundanzen in der Anbindung sicherlich umgedacht werden“, fordert Röhrs. Denn wenn man im Zuge von Fog Computing und Edge ­Devices tausend kleine verteilte Rechenzentren betreiben möchte, sei es nicht wirtschaftlich, jede Lokation mit redundanter Strom- und Internetversorgung auszustatten.

Stattdessen müssen neue intelligente Hard- und Software diese Prozesse bezogen auf Sicherheit, Verfügbarkeit und Lastmanagement übernehmen. Trotz der Verlagerung von Rechen-Power an die „Ecken“ des Netzwerks werden zentrale „Superrechenzentren“ auch künftig ihre Berechtigung besitzen. Glaubt man Nicolas Röhrs werden beide Welten nachgefragt und damit parallel existieren, da je nach Anwendung die Anforderungen an Latenz und Bandbreite vollkommen unterschiedlich seien: Neue Services und Anwendungen wie 5G oder autonomes Fahren werden aufgrund der zeitkritischen Verarbeitungsgeschwindigkeit Rechenzentren in der Nähe und Datenübertragungsraten bis zu einer Millisekunde benötigen.

Demgegenüber könnten Standardsimulationen oder zeitunkritische Berechnungen sicherlich auch weiterhin kostengünstig und effizient – wie erwähnt in Skandinavien – oder anderen entfernten Rechenzentren durchgeführt werden, glaubt Röhrs. Dies bestätig Christian Kallenbach: „Auch künftig wird es Applikationen geben, die hohen Strombedarf und geringe Anforderungen an Latenzen haben. Für solche Anwendungen sind nach wie vor große Data Center ideal.“

Bildquelle: Thinkstock/iStock

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