Zu viel heiße Luft im Umlauf

Von: Ina Schlücker

Für eine Ballonfahrt mag heiße Luft unverzichtbar sein, im Rechenzentrum hingegen ist sie alles andere als ein gern gesehener Gast.

Über Rechenzentren wird dieser Tage viel berichtet. Dabei geht es nach wie vor um Energieeffizienz, auch wenn es um das Thema im Zuge der wirtschaftlichen Turbulenzen in letzter Zeit etwas ruhiger geworden ist. Ganz nach oben auf die Agenda rücken Energiesparmaßnahmen in den Unternehmen aber spätestens dann, wenn es um den Neubau oder die Modernisierung ihrer Rechenzentren geht. Denn kaum ein RZ-Verantwortlicher geht heute noch in die Planung, ohne sich vorher die Energiekosten der Hardware und Infrastruktur vor Augen zu führen.

Hilfestellung erhalten modernisierungswillige RZ-Verantwortliche von verschiedenen Seiten. „In Sachen Energieeffizienz gibt es inzwischen mehr als 1.000 unterschiedliche Förderprogramme von Bund, Ländern, Kommunen und Städten“, berichtet Thomas Tauer, Leader ITS Site and Facilities Services bei IBM Deutschland. Unternehmen könnten davon beispielsweise bei der Durchführung von Energieeffizienzanalysen in ihren Rechenzentren sowie bei der Umsetzung bestimmter Maßnahmen, wie dem Einsatz einer umweltfreundlichen Kälteanlage, profitieren. „Je nach Förderprogramm erhält man entweder ein zinsvergünstigtes Darlehen oder einen Kostenzuschuss“, so Tauer. Um in den Genuss der Finanzierungshilfen zu kommen, müssen allerdings einige Voraussetzungen gegeben sein. „So ist für die Förderung durch den Bund z.B. der Modellcharakter des Projekts Pflicht“, weiß Bernd Hanstein (siehe Foto), Hauptabteilungsleiter Produktmanagement System Solutions bei Rittal.

Hanstein verweist zudem auf einen weiteren potenziellen Geldgeber: „Investitionen in die Energieeffizienz von Rechenzentren werden auch durch das ERP-Umwelt- und Energieeffizienzprogramm der staatlichen KfW-Bankengruppe gefördert.“ Förderungswürdig seien die Effizienzberatung inklusive der Bestandsaufnahme und Planung der Optimierung, aber auch Investitionen in neue Geräte. Um an diesem Programm teilzunehmen, sei eine Energieeinsparung von mindestens 20 Prozent Pflicht. „Es gilt daher, die voraussichtliche Energieeinsparung bereits im Vorfeld möglichst zuverlässig zu bestimmen“, erklärt Hanstein. Er rät Unternehmen dazu, sich hierbei externe Hilfe ins Boot zu holen. So hat beispielsweise der Bitkom ein Beratungsbüro zu „Green IT“ (www.green-it-beratungsbuero.de) eingerichtet, das Unternehmen bei der Modernisierung ihrer Rechenzentren unterstützt. Und um einen Überblick über die Förderprogramme von Bund, Länder und der EU zu erhalten, kann auch die Webrecherche nützlich sein – die Webseite www.foerderdatenbank.de bietet beispielsweise eine allgemeine Übersicht der gebotenen Förderprogramme.

Laufen der Neubau eines RZs oder die Modernisierungsmaßnamen schließlich an, sollten RZ-Verantwortliche vor allem die Klimatisierungskonzepte auf den Prüfstand stellen. Denn eine ausgeklügelte Klimatisierung gilt als das A und O für mehr Energieeffizienz im Rechenzentrum. „Eine unpassend ausgelegte Klimatisierungslösung ist in Sachen Energiekosten ein Fass ohne Boden. Wenn beispielsweise kalte Zuluft und warme Abluft mithilfe von Kalt- und Warmgängen nicht sorgfältig getrennt werden, vermischen sie sich, was die Effizienz dramatisch senkt“, erklärt Bernd Hanstein. In der Konsequenz benötige man dann stärkere Kühlaggregate als rein rechnerisch erforderlich – natürlich mit entsprechend höherem Energieverbrauch. Auch werde viel Potential verschenkt, wenn auf den Einsatz von direkter freier Kühlung – d.h. der Kühlung mit gefilterter Außenluft – verzichtet wird. Und nicht zuletzt seien USV-Systeme (Unterbrechungsfreie Stromversorgung) mit schlechtem Wirkungsgrad wahre Energiefresser: Während ein guter Wirkungsgrad noch bei 95 Prozent liegt, liegt er bei alten Systemen bei 80 Prozent. „Das ist verlorenes Geld“, weiß Hanstein.

Solchen Zuständen sollten die Verantwortlichen von Anfang an entgegenwirken. Das größte Effizienzpotenzial steckt laut Meinung der Experten in einer bedarfsgerechten Klimatisierung. „Hier geht es darum, aus der Vielzahl von Lösungen – von der Doppelbodenklimatisierung mit Umluftklimasystemen über Gangschottungen, Luft-/Wasser-Wärmetauscher bis hin zu Freier Kühlung und Geothermie die für den Kunden passende Klimatisierung für sein Rechenzentrum zu finden“, betont Bernd Hanstein. Generell bewege man sich im Rechenzentrum eher weg von der Raum- hin zu einer Rack-Klimatisierung. „Hierbei geht es hauptsächlich um die Kühlung und den Transport der Kälte hin zum Rack und der Wärme zurück zur Klimaanlage“, erläutert Frank Donat, Manager Critical Facilities Services bei HP. Überdies müsse geklärt werden, wie die Energieversorgung richtig dimensioniert wird. Richtig bedeutet in diesem Fall ein modularer Aufbau, der das schrittweise Zu- und Abschalten der Energieversorgung nach Bedarf ermöglicht.

Mit welchem Konzept man die Kühlung realisieren will, sollte standortabhängig geregelt sein. So sei in kälteren Regionen oder bei Erhöhung der RZ-Betriebstemperatur die „freie Kühlung“ länger nutzbar. Eine weitere Verbesserungsmöglichkeit liegt nach Ansicht Donats in der optimalen Luftfeuchtigkeit. Gerade im Zusammenhang mit den Bandspeichern spiele dieser Faktor eine große Rolle, da trockene Luft die Reibung und somit statische Ladung begünstigt.

Neben der Klimatisierung und der Luftfeuchtigkeit dürfen bei der Planung eines energieeffizienteren Rechenzentrums die übrigen Infrastrukturkomponenten nicht vernachlässigt werden. „Exemplarisch sind hier Transformatoren, Verkabelung, Lüfter, Kompressoren, Pumpen, Befeuchter und die Beleuchtung zu nennen“, zählt Alfred Richter (siehe Foto), Project ­Director beim TÜV Rheinland, auf. Neue Infrastrukturkomponenten müssten genauestens an die bestehenden Bedingungen im RZ angepasst werden. Wer nur auf Preis oder Prospektaussagen zur Energieeffizienz der Einzelkomponenten achte, könnte aufgrund der jeweiligen Standortbedingungen im RZ den erhofften Erfolg nicht komplett realisieren. Da die Modernisierung zumeist mit der Anschaffung von neuen Servern und Speichersystemen verbunden ist, sollte man hierbei laut Thomas Tauer vor allem auf den Faktor Stromverbrauch pro Rechenleistung achten. Zudem sollte es möglich sein, die Systeme bei nicht benötigten Ressourcen in den Standby-Modus zu bringen. Für den IBM-Manager gilt generell: „Alle Hardwaresysteme können bei falscher Dimensionierung, falscher Auslastung und falschem Betrieb verschwenderisch sein.“ Das IT-Equipment sollte daher eine hohe Auslastung z.B. durch Virtualisierung erfahren, da der Grundverbrauch meist 40 bis 60 Prozent des Gesamtverbrauchs ausmachen kann.

Allerdings sollten die Verantwortlichen bei der RZ-Planung nicht allzu detailverliebt sein. „Es gibt sicherlich einige Standardmaßnahmen, die zu mehr Energieeffizienz führen. Aber erst eine umfangreiche Betrachtung und Vermessung der eingesetzten Komponenten führt zu einer kompletten Liste von Verbesserungspotential“, betont Alfred Richter. In der TÜV-Rheinland-Lösung werden daher alle in dieser Liste aufgeführten Verbesserungen einzeln mit Energiemenge, Kosteneinsparung und CO2-Reduzierung ausgewiesen. „So kann der RZ-Betreiber selbst entscheiden, welche Punkte er sofort oder später angeht und welche am leichtesten umzusetzen sind“, erklärt Alfred Richter. Da jedes Rechenzentrum individuell betrieben wird – selbst baugleiche Rechenzentren würden nicht gleich effektiv arbeiten –, seien jedoch keine pauschalen Empfehlungen möglich. Zu einem ganzheitlichen RZ-Konzept rät auch HP-Manager Frank Donat. Seiner Ansicht nach liegen die Ursachen für die Schwierigkeiten bei der Versorgung des RZ mit Energie und Kühlung in der Trennung des Managements der ITK- und der Gebäude­infrastruktur.

„Um eine höhere Effektivität zu erreichen, braucht es ein einheitliches Monitoring und Management“, berichtet Frank Donat. Hier liefere HP mit seinem Architekturkonzept „Converged Infrastructure“ einen konkreten Bauplan für die Verantwortlichen. In der vierten Ebene dieses Konzepts bieten etwa Data Center Smart Grids die Möglichkeit, die Maschinen zu drosseln, ab- und zuzuschalten oder gar zu verlagern, um so den Energieverbrauch zu senken und die Wärmeentwicklung so zu beeinflussen, dass die Raumklimatisierung energieeffizient und sicher funktioniert.

Klimatisierung, Konsolidierung oder Virtualisierung – verschiedene Maßnahmen können die Energiekosten senken. Dies zeigt die Stadt St. Gallen: Dank der Konsolidierung von 150 auf 70 Blade Server und dem konsequenten Einsatz energieeffizienter Hardwarekomponenten können die Schweizer ihren Energieverbrauch im Rechenzentrum um rund 31 Prozent senken. Und auch die Leitz GmbH verbucht erhebliche Einsparungen in ihrem RZ. Bei dem Werkzeugbauer erzeugt eine Rittal-Freikühlanlage mit vergrößertem Wärmetauscher das benötigte Kaltwasser. Durch kabellose Sensoren und eine ausgeklügelte Managementsoftware schaltet die Anlage selbstständig zwischen freier Kühlung und Chiller um. Das Resultat: Die Energiekosten konnten um 70 Prozent reduziert werden.

Zu den Statements aller befragten Experten

Bildquelle „Fesselballons“: SXC