Energieeffizienz der Rechenzentren

Energieeffizienz in Rechenzentren wächst

Der Stromverbrauch in Rechenzentren nimmt zu, aber Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz bringen positive Impulse.

Rechenzentren sind Stromfresser. So gilt das allgemeine Vorurteil gegenüber Rechenzentren. Doch auch hier zeigen neue energieeffiziente Technologien ihre Wirkung, wie eine aktuelle Studie belegt.

Neue Studie überrascht

Eine neue Studie in der Zeitschrift Science überrascht mit einer niedrigen Prognose. Forscher der Northwestern University, der University of California, dem Lawrence Berkeley National Laboratory und der Firma Koomey Analytics fanden heraus, dass der Zuwachs an Rechenleistung zwischen 2010 und 2018 um den Faktor 6 lag, während der Mehrbedarf an Energie in der gleichen Zeit nur um sechs Prozent gestiegen war. Das heißt, dass Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz wie Kühlung durch Außenluft oder Wasser sowie die Nutzung von Abwärme oder Geothermik stärker greifen als bisher angenommen. Die Verlagerung von Rechenzentren in arktische Regionen ist dabei ein wichtiger Faktor, denn dort gibt es eiskalte Lüfte und Wasser in den Fjorden frei Haus. Deswegen haben die großen Cloud-Provider in den letzten Jahren Data Center nördlich des Polarkreises errichtet und damit starke Stromspareffekte erzielt.

Rechenzentren zur Kühlung an Fjorden platziert
Data Center werden vermehrt an Fjorden platziert, um die Kühlung der Rechenzentren direkt durch die Außenluft zu nutzen. Quelle: iStock / ansonmiao.

Verbrauch in Deutschland steigt

In Deutschland gibt es im Gegensatz zur internationalen Situation noch belastbare Zahlen zum Stromverbrauch. Laut der NeRZ-Studie zur Entwicklung des Rechenzentrumsmarktes in Deutschland (2018) ist die Situation hierzulande noch nicht ganz so erfreulich wie in den skandinavischen Ländern. Der Energiebedarf der Rechenzentren in Deutschland nimmt kontinuierlich zu, trotz aller Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz.

Dabei wächst der Energiebedarf von Storage-Systemen stärker als der von Servern. Mittlerweile sind Storage-Systeme bereits für ein Drittel des Energiebedarfs der IT in Rechenzentren verantwortlich. Die Rechenzentrumsinfrastruktur (Kühlung, Klimatisierung, Stromversorgung, etc.) benötigt mit etwa knapp der Hälfte immer noch einen sehr hohen Anteil der Energie.

Potenzial für Einsparungen

Die Rechenzentrumsbetreiber arbeiten laut NeRZ stark an Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz. Einsparpotenziale vor allem bei den Servern und im Bereich der Kühlung, Klimatisierung und Lüftung. Zusätzlich wollen fast 50% der Befragten ein Energiemanagementsystem für ihr Rechenzentrum einführen. Ebenfalls 50% sehen mittlere bis sehr hohe Einsparpotenziale durch die Nutzung von Abwärmen. Diese Initiativen werden auch in Deutschland bald Früchte tragen.

Maßnahmen der Verbesserungen zur Energieeffizienz
Energieeinsparungen wurden in den vergangenen Jahren vor allem durch Maßnahmen an den Servern und an der Kühlung/Klimatisierung/Lüftung erreicht. Quelle: NeRZ-Studie.

Ermutigend ist auch, dass die Betreiber großen Wert darauflegen, in neu gebauten Rechenzentren die modernsten Technologien zur Energieeffizienz. Der hohe Strompreis in Deutschland im Vergleich etwa zu Skandinavien ist ein starker Innovationstreiber.

Vorteil Deutschland

Für den Rechenzentrumsstandort Deutschland sprechen, trotz der hohen Stromkosten, die Nähe zum weltweit größten und schnellsten Knotenpunkt DE-CIX in Frankfurt sowie die Anforderungen an Datenschutz und Compliance. „Um sowohl Compliance- als auch Leistungsanforderungen zu erfüllen, müssen Datenspeicherung, Analysen und Zugang zu Netzwerken direkt in den Ländern gewährleistet sein, in denen spezifische Anforderungen gestellt werden“, heißt es im Global Interconnection Index (GXI), Ausgabe 3 (2020) von Equinix. Und auch die räumliche Nähe zum Rechenzentrum ist wichtig, wie Equinix betont: „Entfernung ist der größte Leistungskiller für das digitale Business.“

Fazit

Rechenzentren waren bislang eher für ihre Zurückhaltung beim Einsatz neuer Technologien bekannt. Doch die Einsparpotenziale durch neue Lösungen, wie die kombinierte Kraft-Wärme-Kopplung oder der Einsatz von Wasser zur direkten Kühlung sind enorm, und könnten somit zu einem schnellen Wandel hin zu einer nachhaltigen IT führen.

 

Quelle Titelbild: iStock / yucelyilmaz

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