Nachhaltige und effiziente Rechenzentren: Alles, was zählt

Längst haben sich Rechenzentren als die neue Infrastrukturgrundlage des technischen Fortschritts etabliert – und dem entsprechend zieht der Trend, neue Rechenzentren zu planen und zu bauen, immer stärker an.

Die aktuelle Pandemie hat diese Entwicklung noch verstärkt, da Unternehmen so viele Angestellte wie noch nie von zuhause aus arbeiten lassen mussten und auch Schüler ihrem Unterricht zunehmend vom heimischen Schreibtisch aus zu folgen hatten.

Eine technologische Entwicklung, die unmessbare Folgen auf Wirtschaft und Gesellschaft haben wird – und Probleme mit sich bringt. Weit weniger Aufmerksamkeit wird nämlich in der Öffentlichkeit den Anforderungen zuteil, die für den Betrieb solcher Einrichtungen nötig sind: Allein für das Jahr 2020 schätzte das Borderstep Institut in einer Studie den Gesamtverbrauch aller Rechenzentren auf über 16 Terawattstunden – trotz Pandemie und Wirtschaftskrise ein Wachstum um eine Terawattstunde im Vergleich zu 2019. Entsprechend sind oftmals die räumliche Nähe zu einem Kraft- oder Umspannwerk sowie der Strompreis vor Ort ganz wesentliche Faktoren für die Auswahl von möglichen Standorten geworden. Der Energieverbrauch hat sich also in finanzieller Hinsicht zu einem großen Problem entwickelt, aber er wirft gleichzeitig auch Fragen dahingehend auf, wie nachhaltig Rechenzentren als Ganzes wirklich sind. Kingston Technology, der bekannte Speicherhersteller, zeigt auf, wie Betreiber die Energiekosten ihrer Rechenzentren reduzieren – und diese nachhaltiger machen können.

Alternative Energiequellen

Der offensichtlichste Ansatz, Energiekosten zu sparen, besteht darin, nachhaltige Stromquellen zu nutzen, deren Einsatz sich möglichst einfach und unkompliziert bewerkstelligen lässt. Dies beinhaltet nicht nur nachhaltige Alternativen zur Stromerzeugung, wie etwa eigene Wind- oder Solarenergie-Anlagen. Die riesige Anzahl an Festplatten im laufenden Betrieb erzeugt eine immense Abwärme, die sich wiederum praktikabel nutzen lässt – intelligentes Lüftungsdesign vorausgesetzt. In Stockholm – einer Stadt, die sich aufgrund des milden Klimas hervorragend für den Einsatz von Rechenzentren eignet, da weniger Kühlung vonnöten ist – kommt die Abwärme bereits dem Fernwärmenetz zugute und kann so Tausende von Wohnungen heizen.

Gerade der hohe Stromverbrauch zwingt Betreiber dazu, jede Möglichkeit zu nutzen, Energie selbst zu erzeugen. Zudem sollte beim Bau von Rechenzentren auf den Einsatz nachhaltiger Materialien geachtet werden – insbesondere solcher, die recycelbar sind oder schon recyclet wurden, um auch jenseits der vier Wände des Gebäudes die Nachhaltigkeit zu stärken.

Work smarter, not harder

Die Energieaufnahme an sich zu optimieren, reicht aber noch nicht aus. „Power Usage Effectiveness“, kurz PUE, lautet der Schlüsselbegriff. Der sogenannte PUE-Wert errechnet sich aus der Menge der verbrauchten im Verhältnis zur Menge der aufgenommenen Energie. Je niedriger der PUE-Wert, desto besser ist also die Energieeffizienz eines Rechenzentrums.

Der größte Energiefresser in jedem Rechenzentrum ist die Kühlung der Systeme: Sie kann bis zu 50 Prozent des gesamten Energieverbrauchs ausmachen. Doch wie in nahezu allen Branchen kann auch im Falle von Rechenzentren „Smart Tech“ immens bei der Steuerung und Überwachung aller Systeme helfen. Intelligente Sensoren sind in der Lage, Temperaturen im Rechenzentrum nicht nur auf die ganze Einrichtung verteilt, sondern auch zentriert auf Hot Spots zu erfassen und die Kühlung von Systemen genauestens zu steuern. Wurde beim Bau des Gebäudes auf ein gutes Lüftungssystem geachtet, kann damit ein guter Teil der Energiekosten, die für das Cooling aufgewendet werden müssen, eingespart werden. Gleiches gilt für die Zuteilung von Stromressourcen und damit auch die Rechenverteilung, die notfalls auf andere Bereiche umgeleitet werden kann – vollautomatisch.
 

SSD statt HDD

Der hohe Stromverbrauch von Rechenzentren kommt nicht von ungefähr: In diesen Gebäuden laufen Tausende und Abertausende von Festplatten, häufig im Dauerbetrieb. Nicht selten handelt es sich dabei noch immer um klassische HDD-Festplatten, wie sie schon seit Jahrzehnten im Umlauf sind. Von Verfechtern dieser Technologie wird dabei häufig das Argument ins Feld geführt, dass HDDs ihren SSD-Konterparts hinsichtlich der Datenkapazität und damit auch dem Preis-Leistungs-Verhältnis überlegen sind – dieser Vorsprung wurde allerdings schon seit längerem von der SSD reduziert.

Und nicht nur das: Die HDD ist nicht nur aufgrund ihrer beweglichen Teile tendenziell verschleißanfälliger und verbraucht damit auch etwas mehr Energie – SSDs arbeiten in der gleichen Zeit nicht selten das Zehnfache an Rechenleistung ab und können nach Abschluss des Lese- oder Schreibvorgangs fast ansatzlos in einen Energiespeichermodus wechseln. Kommen dann noch SSDs zum Einsatz, die statt althergebrachter SATA-Anschlüsse über eine NVMe-PCIe-Schnittstelle verfügen, laufen die Rechenprozesse noch schneller ab, was die Dauer des Vollbetriebs noch weiter reduziert und zusätzlich Strom spart. In allen Nutzungsszenarien, die über das reine Speichern und Archivieren von Daten hinausgehen, sollte daher die Ersetzung von HDDs durch SSDs erwogen werden.

„Rechenzentren sind das Rückgrat unserer wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Entwicklung geworden“, erklärt Christian Marhöfer, Regional Manager DACH, Benelux und Nordics bei Kingston Technology. „Umso wichtiger ist es, sie nicht nur so leistungsfähig wie möglich zu gestalten – Effizienz in allen Belangen ist das Maß aller Dinge geworden, und das schließt Nachhaltigkeit und Energiesparsamkeit natürlich mit ein.“

www.kingston.de