Energiesparen im Rechenzentrum

Grün sein lohnt sich

28.04.2011
Von Alex Rabbetts

Frische Luft ist gratis

Daneben lohnt es sich, Frischluftkühlung in Betracht zu ziehen, bei der die Temperatur des RZ direkt mit der Außenluft statt mit Kühlwasser niedrig gehalten wird. Um die Außenluft zur Temperaturregelung im Rechenzentren verwenden zu können, muss sie gefiltert und mitunter befeuchtet oder gar erwärmt werden. Die dabei anfallenden Kosten sind im Vergleich zu den Betriebskosten herkömmlicher Installationen unbedeutend.

Eine Faustregel besagt, dass der finanzielle Aufwand lediglich ein Zehntel der für den IT-Betrieb anfallenden Stromkosten beträgt. Bezogen auf das obige Beispiel in einem RZ mit einer IT-Last von einem Megawatt und einem Kilowattstundenpreis von 0,12 Euro sind dies rund 105.120 Euro pro Jahr. Gegenüber der herkömmlichen Kühlung lassen sich also 525.600 Euro pro Jahr einsparen. Das Rechenzentrum muss allerdings von vorneherein für den Einsatz von Frischluftkühlung ausgelegt sein; in bestehenden Rechenzentren ist Frischluftkühlung in der Regel nicht nachrüstbar.

Die Installationskosten für die Frischluftkühlung im betrachteten Beispiel betragen rund 150.000 Euro und amortisieren sich daher in weniger als 18 Monaten. An den Tagen im Jahr, wenn die Außenlufttemperatur zu hoch ist, wird Frischluft allein zur Temperaturregelung nicht ausreichen. An solchen Tagen müssen herkömmliche Verfahren wie Direktexpansion oder Kaltwasser aushelfen. Allerdings machen die Einsparungen, die 90 Prozent des Jahres durch die Nutzung der Frischluft erzielbar sind, die Kosten an den Tage, an denen mechanische Kühlung erforderlich ist, problemlos wett.

Betrieb bei höherer Temperatur

Foto: Fotolia, Ch. Georghiou

Eine schnelle und einfache Einsparmöglichkeit für das Rechenzentrum, ohne zusätzlichen Investitionsbedarf, ist der Betrieb bei einer höheren Temperatur. Viele herkömmliche Rechenzentren arbeiten mit 22 Grad Celsius. Dafür gibt es keinen zwingenden Grund. Die meisten IT-Anlagen können bei höheren Temperaturen arbeiten. Es ist problemlos möglich, das RZ bei 25 oder gar 26 Grad Celsius zu betreiben. Die Energiekosteneinsparungen, die bei einer Temperatur von 25 Grad Celsius anstelle von 22 Grad Celsius ergeben, liegen bei etwa zehn Prozent. Ein Rechenzentrum mit einem Megawatt Energieaufnahme für die IT-Last und einem herkömmlichen Kühlverfahren kann im Handumdrehen 63.072 Euro pro Jahr sparen, indem man lediglich am Regler dreht.

Kalte oder heiße Gänge einhausen

Rechenzentren können auf vielerlei Arten sparsamer gestaltet werden, ohne dass der Betreiber enorm viel investieren muss. Ein einfaches und relativ günstiges Mittel ist es, Warm- und Kaltgänge einzuhausen. An der Frage, ob am besten heiße oder kalte Gänge eingeschlossen werden, scheiden sich noch die Geister. Das Einkapseln der Warmgänge, also der aus IT-Anlagen ausgestoßenen Luft, ist angeblich effizienter. Fällt die Kühlanlage jedoch aus, ist der Betrieb der IT-Systeme stärker gefährdet, da die warme Luft nicht mehr abtransportiert wird. Beim Einschließen kalter Gänge reduziert sich das Risiko für die IT-Hardware. Unter energetischen Aspekten ist es jedoch weniger effizient.

Ganz gleich, welches Verfahren zur Anwendung kommt: Generell ist den Herstellern von Einhausungssystemen zufolge eine um 30 Prozent reduzierte Kühlung möglich. Die Ummantelung kostet zwischen 2.000 Euro und 8.000 Euro pro Gang. Im Muster-Rechenzentrum sind die Server-Schränke in 15 Reihen angeordnet. Bei angenommenen Kosten von 8.000 Euro pro Gang ergibt sich ein Preis von 120.000 Euro. Dem stehen Einsparungen von 126.144 Euro im ersten Jahr gegenüber. Die Investitionen amortisieren sich damit in weniger als zwölf Monaten.

Abdeckplatten installieren

Rechenzentren sind oft auch deshalb unglaublich ineffizient, weil Warmluft in ungenutzte Schränke entweicht. Einfache Abdeckplatten können das verhindern. Sie kosten zwischen zwei und vier Euro pro Höheneinheit (Rack Unit) und sparen bis zu zehn Prozent Energie. Die Amortisation erledigt sich in weniger als einem Jahr.