Ratgeber Energieeffizienz im Data Center

Moderne Kühlung drückt RZ-Kosten

07.12.2012
Von  und Jürgen Bilowsky  IDG ExpertenNetzwerk
Ulf Schade ist Solution Manager im Bereich Dynamic Datacenter und Data Management bei Computacenter. In dieser Position verantwortet er die technologische Ausrichtung, Architektur, Lösungs- sowie Beratungsentwicklung des Unternehmens in diesem Bereich und agiert als Technologieexperte.
Die Kühlung von IT-Komponenten im RZ kostet Unternehmen viel Geld. Neue Techniken und Konzepte helfen, die Energieeffizienz zu verbessern.

Die Leistungsdichte moderner IT-Infrastrukturen im Rechenzentrum nimmt kontinuierlich zu. Gleichermaßen wächst der Energiebedarf für die Stromversorgung und eine effiziente Kühlung der Systeme. RZ-Verantwortliche und auch der Branchenverband BITKOM sehen im Bereich Kältetechnik das größte Potential zum Eindämmen des Energieverbrauchs. Betrugt der Energieanteil für die Klimatisierung eines Data Center gemessen am Gesamtverbrauch Anfang 2012 rund 33 Prozent, wird er sich durch technische Innovationen und Investitionen der Betreiber bis zum Jahr 2015 voraussichtlich auf 15 Prozent reduzieren, schätzen Experten des IT-Dienstleisters Computacenter.

Doch wie können kostengünstige und energieeffiziente Kühlungslösungen aussehen? Eine Möglichkeit besteht schlicht darin, Rechenzentren dort zu bauen, wo niedrige Temperaturen herrschen. Die Großen der Branche machen es vor und siedeln neue Data Center in der Nähe des Polarkreises an, um ihre gewaltigen Serverkapazitäten effizient mit kalter Luft oder mit Meerwasser zu kühlen. Eine massentaugliche Lösung ist die Verlagerung in die nördlichen Regionen allerdings nicht. In vielen Fällen sind andere Kühltechniken gefragt, die von einer einfachen Kaltgangschottung über wassergekühlte Server bis hin zu Absorptionskältesystemen reichen.

Direkte freie Kühlung von RZ-Komponenten

Ob eine effiziente und damit kostengünstige Kühlung der RZ-Komponenten möglich ist, bestimmen verschiedene Faktoren im Data-Center-Umfeld. Eine direkte freie Kühlung mit kalter Außenluft ist die effizienteste Art der Kühlung. Allerdings sind dazu Außentemperaturen unterhalb von 18 Grad Celsius nötig. An einem Standort wie beispielsweise Hamburg wird dieser Wert durchschnittlich an 10 Monaten im Jahresmittel erreicht. Sollte die Außentemperatur zu weit absinken, kann der kalten Zuluft warme Abluft des Rechenzentrums beigemischt werden. Ein Zuschalten der Kältemaschine ist mit Blick auf das Beispiel Hamburg im Durchschnitt lediglich an 50 Tagen im Jahr erforderlich. Der klimatisierungsbedingte Stromverbrauch kann auf diese Weise gegenüber der ausschließlichen Nutzung einer Kompressions-Kältemaschine um bis zu 50 Prozent reduziert werden.

Die Nutzung dieser Technik ist jedoch nur dann möglich, wenn in der Umgebung des Rechenzentrums keine Gefahren, wie zum Beispiel Brandlasten (brennbare Materialien), lauern. Zudem darf die Staub- und Partikelbelastung bestimmte Grenzwerte nicht überschreiten. Ein weiterer Nachteil: Bedingt durch die relativ warme Außenluft muss ein sehr großes Luftvolumen in das Rechenzentrum hinein- und hinausbefördert werden. Die dafür benötigten Leitungsquerschnitte der Lüftungsanlage sind in bestehenden Rechenzentren oft nicht realisierbar. Bei weit im Gebäudekörper liegenden Rechenzentrumsräumen ist zudem die Länge der Leitungen zu berücksichtigen, durch die die Außenluft strömen muss. Die Luft erwärmt sich umso mehr, je länger die Strecke ist.