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Energie-Effizienz im RZ

Wo und wie Sie Energie sparen

11.06.2009
Von 
Dr. Klaus Manhart hat an der LMU München Logik/Wissenschaftstheorie studiert. Seit 1999 ist er freier Fachautor für IT und Wissenschaft und seit 2005 Lehrbeauftragter an der Uni München für Computersimulation. Schwerpunkte im Bereich IT-Journalismus sind Internet, Business-Computing, Linux und Mobilanwendungen.
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Deutsche Rechenzentren sind energieeffizienter als ihr Ruf. Dennoch gibt es Einsparmöglichkeiten, die genutzt werden sollten, da der Energiebedarf in diesem Bereich ständig steigt. Dies ermittelte eine von der TSB Technologiestiftung Berlin geförderte Studie. Gleichzeitig gibt der Report auch Tipps zum Energiesparen.
Mehrbedarf: Der Stromverbrauch von Rechenzentren hat im Lauf der Jahre sukzessive zugenommen (Quelle: IZE, TU Berlin).
Mehrbedarf: Der Stromverbrauch von Rechenzentren hat im Lauf der Jahre sukzessive zugenommen (Quelle: IZE, TU Berlin).

Die Untersuchung vermittelt erstmals einen Überblick über Rechenzentren und deren Energieverbrauch in Deutschland. Die Studie wurde von der TSB Technologiestiftung Berlin gefördert und vom Innovationszentrum Energie (IZE) an der Technischen Universität Berlin durchgeführt. Die detaillierte (energie-)technische Erhebung fand unter 31 Rechenzentren statt, die insgesamt eine Fläche von mehr als 30.000 Quadratmetern für Informationstechnik aufweisen und über 40.000 Server beherbergen.

Dabei zeigt sich, dass Rechenzentren in Deutschland energieeffizienter sind als derzeit allgemein angenommen wird. Unter anderem wurde festgestellt, dass die gemittelte Power Usage Effectiveness (PUE) der untersuchten Rechenzentren mit 1,7 deutlich unter dem Wert liegt, der häufig als industrieweiter Mittelwert ausgewiesen wird.

Die gemittelte Power Usage Effectiveness (PUE) liegt mit 1,7 deutlich unter dem Wert, der häufig als industrieweiter Mittelwert ausgewiesen ist (Quelle: IZE, TU Berlin).
Die gemittelte Power Usage Effectiveness (PUE) liegt mit 1,7 deutlich unter dem Wert, der häufig als industrieweiter Mittelwert ausgewiesen ist (Quelle: IZE, TU Berlin).

Weiterhin ergaben die Analysen, dass bisherige Studien die Anzahl der Rechenzentren - und damit auch deren Strombedarf - teils erheblich überschätzten. Nach den Analysen der vorliegenden Studie gab es im Jahr 2007 in Deutschland circa 19.000 Serverräume mit drei bis zehn Servern und rund 10.000 Rechenzentren mit mehr als 10 Servern. Zählt man auch einzelne Serverräume zu Rechenzentren, so ergibt sich eine Gesamtanzahl von ca. 29.000 Rechenzentren. Dieses Ergebnis steht im Gegensatz zu der häufig kolportierten, jedoch empirisch wenig fundierten Zahl von 50.000 Rechenzentren in Deutschland.

Enormes Wachstum

Das Wachstum der Energienachfrage dieses Sektors bleibt jedoch enorm. Mit durchschnittlichen jährlichen Wachstumsraten von 17 Prozent hat sich der Strombedarf für den Betrieb der Rechenzentren im Zeitraum von 1998 bis 2008 auf 8 Terawattstunden (TWh) knapp verfünffacht. Vor diesem Hintergrund beschäftigte sich die Studie auch mit der Frage, wo und wie in Rechenzentren Energie eingespart werden kann.

Eine der wirkungsvollsten Möglichkeiten, die Wärmeabfuhr aus dem Rechenzentrum effizient zu gestalten, ist die konsequente Trennung von warmen und kalten Luftströmen (Quelle: IZE, TU Berlin).
Eine der wirkungsvollsten Möglichkeiten, die Wärmeabfuhr aus dem Rechenzentrum effizient zu gestalten, ist die konsequente Trennung von warmen und kalten Luftströmen (Quelle: IZE, TU Berlin).

Dabei stellte sich heraus, dass bereits durch die einfache Verschattung von Fensterfronten in Serverräumen die maximale Kühllast stark reduziert werden kann. Neben solchen einfachen Maßnahmen wurden auch innovative Konzepte wie zum Beispiel die fernwärmegestützte Kühlung von Rechenzentren untersucht. Hier werden spezielle Kälteanlagen mit Wärme aus dem Fernwärmenetz angetrieben. Der große Vorteil: Im Sommer, wenn in Rechenzentren großer Klimatisierungsbedarf besteht, steht bisher ungenutzte Fernwärme in Hülle und Fülle zur Verfügung. In Zukunft lassen sich mit solchen Konzepten enorme Einsparpotenziale in der Klimatechnik verwirklichen.

Vor dem Hintergrund der aktuellen Diskussion um "Green IT" und Rechenzentren als "Klimakiller" - wie sie auch in der Computerwoche immer wieder geführt wird - bietet die Studie erstmals eine gesicherte Datengrundlage und wichtige Anregungen für das Rechenzentrum der Zukunft. Für Berlin-Brandenburg ist die Studie besonders interessant, weil in den hier angesiedelten öffentlichen Verwaltungen große Rechenzentren betrieben werden. Die Projektergebnisse werden in dem regionalen Netzwerk "Green IT BB" für die Umsetzung konkreter Leuchtturmprojekte in der Region Berlin-Brandenburg genutzt.

Die 168-seitige, technisch sehr detaillierte Studie kann im Internet bei der TSB-Berlin und dem Innovationszentrum Energie der TU Berlin im Bereich Studien kostenlos heruntergeladen werden.