Rechenzentren auf dem Weg zum klimaneutralen Betrieb

Rechenzentren haben als Treiber der digitalen Transformation die Verantwortung, einen wesentlichen Beitrag zum Umweltschutz zu leisten. Gerade Innovationen wie künstliche Intelligenz  eröffnen dabei neue Möglichkeiten.

Sie können als Blaupause für die gesamte Branche dienen.

Die Digitalisierung schreitet immer schneller voran und hat besonders für die IT-Infrastruktur von Unternehmen Konsequenzen. Im Zuge der Digitalisierung haben Unternehmen einen hohen Bedarf an Rechenleistung. Eine starke digitale Infrastruktur ist dabei für die Herausforderungen, die Innovationen für die IT darstellen können, unerlässlich. Durch die Corona-Pandemie hat sich dieser Effekt nochmals deutlich verstärkt.

Gleichermaßen wächst auch das Umweltbewusstsein der Gesellschaft und schlägt sich sowohl im Konsumverhalten, als auch in den Anforderungen an und von Unternehmen nieder. Prozesse werden zunehmend effizienter und auf ihre Auswirkungen auf die Umwelt hin bewertet und optimiert.
 

Rückgrat der digitalen Wirtschaft

In diesem Zusammenhang spielen Rechenzentren eine Schlüsselrolle in der digitalen Wirtschaft, da sie Unternehmen eine neutrale Plattform bieten, auf der sie Zugang zu breit gefächerten Ökosystemen finden. Hier vernetzen sie sich direkt mit Partnern, Service Providern und Clouds, vorbei am öffentlichen Internet. So können Unternehmen die Anforderungen in der digitalen Welt in den unterschiedlichsten Geschäftsfeldern erfüllen. Viele digitale Prozesse von Unternehmen generieren enorme Datenmengen, die es auszuwerten und zu verarbeiten gilt. Rechenzentren bieten hier sowohl die nötige Rechenleistung, als auch relevante Partner und können daher als das Fundament der Digitalisierung betrachtet werden.

Gleichzeitig verursachen diese großen Datenmengen und entsprechende Rechenleistung auch einen hohen Energiebedarf. Als zentrale Treiber der Digitalisierung kommt Rechenzentren somit auch eine deutliche Verantwortung zur Reduzierung der Umweltauswirkungen zu.
 

Das Bus-Prinzip

Einen Vorteil hinsichtlich Nachhaltigkeit bieten größere Colocation-Rechenzentren, denn sie bündeln die Kapazitäten vieler kleinerer, weniger effizienten und unternehmenseigener Rechenzentren unter einem Dach. Dies lässt sich gut am Beispiel eines Busses veranschaulichen, in dem mehrere Menschen gemeinsam fahren und somit weniger individuellen Verkehr verursachen. So entsteht größere Effizienz und weniger Energieverbrauch.

Doch auch in großen Colocation-Rechenzentren ergeben sich mit Hinblick auf Energieeffizienz oftmals noch Potenziale. Hier ist besonders künstliche Intelligenz (KI) eine vielversprechende Technologie, um Optimierungspotenzial zu identifizieren. Wie ein solches KI-basiertes Projekt umgesetzt werden kann, zeigt der Rechenzentrumsbetreiber Equinix mit einer aktuellen Kooperation mit dem Energie-Start-up etalytics.
 

Effizienzoptimierung mit KI

Gemeinsam starteten die beiden Unternehmen im Jahr 2020 ein Pilotprojekt im Equinix-Rechenzentrum FR6 International Business Exchange (IBX) in Frankfurt. Die Entwicklung einer KI-Anwendung zur Überwachung, Analyse und weiteren Optimierung der für das Kühlsystem des Rechenzentrums erforderlichen Energieversorgung war das Ziel des Projekts. Im ersten Schritt führte etalytics 2020 eine umfassende Analyse des Energieverbrauchs der Kühlsysteme im FR6 durch. Die Analyse ergab, dass das Rechenzentrum FR6 von Equinix bereits effizient betrieben wird, identifizierte jedoch weiteres Optimierungspotenzial bei der Kälteversorgung.
 

Einen Vorteil hinsichtlich Nachhaltigkeit bieten größere Colocation-Rechenzentren, denn sie bündeln die Kapazitäten vieler kleinerer, weniger effizienten und unternehmenseigener Rechenzentren unter einem Dach.

Equinix plant nun eine KI-basierte Überwachungssoftware in das Betriebssystem von FR6 zu integrieren, um die für die Kühlung der Rechenzentrumsinfrastruktur erforderliche Energieversorgung zu überwachen und weiter zu optimieren. Das KI-basierte Steuerungssystem berücksichtigt eine Vielzahl von Parametern und ermöglicht gezielte Gegenmaßnahmen. Das System ermöglicht es zudem, die Kühlung des Rechenzentrums für 99 Prozent des Jahresbetriebs auf das erforderliche Niveau zu regeln und so einen effizienteren Prozess zu schaffen. Etalytics schätzt, dass Equinix durch die Umsetzung der identifizierten Effizienzmaßnahmen den jährlichen Energieeinsatz der betroffenen Kühlsysteme um bis zu 48 Prozent reduzieren kann. Projekte wie dieses zeigen die enormen Potenziale, die KI für die Effizienzoptimierung leisten kann.
 

Selbstverpflichtung zu klimaneutralem Betrieb

Daneben zeigen auch Selbstregulierungsinitiativen der Branche, dass sich Rechenzentrumsbetreiber ihrer Verantwortung im Umweltschutz bewusst sind: So haben sich mehrere europäische Cloud-Infrastruktur- und Rechenzentrumsanbieter im „Climate Neutral Data Centre Pact“ freiwillig verpflichtet, bis 2030 klimaneutral zu wirtschaften.

Einen essentiellen Beitrag für nachhaltigen Betrieb leistet zudem die Herkunft der verbrauchten Ressourcen. Equinix kauft an allen deutschen Standorten 100 Prozent erneuerbare Energie, garantiert durch ein Grünstromzertifikat des Versorgers Mainova.
 

Konzeption und Community

Auch das Design von Rechenzentren kann einen nachhaltigen Beitrag leisten. Das kann eine Begrünung der Fassaden sein, die nicht nur optisch ansprechend ist und die Rechenzentren ins Stadtbild integriert, sondern zudem CO2 bindet und einen kühlenden Effekt auf das Gebäude hat.

In der Umgebung der Rechenzentren ist nicht zuletzt auch die Abgabe von Abwärme ein interessanter Aspekt. Durch die Nutzung von Abwärme, die Rechenzentren im Kühlungsprozess der Server produzieren, können Teile der umliegenden Wohngebiete mit Wärme versorgt werden, wodurch wiederum Ressourcen eingespart werden. Hierzu ist jedoch eine enge Zusammenarbeit, insbesondere mit Netzbetreibern und Stadtverwaltung nötig, um eine effiziente Nutzung zu gewährleisten. Zudem muss ein Abwärmenetz vorhanden sein und nötige Zugänge geschaffen werden, um solche Kooperationen zuzulassen.

Die Rechenzentrumsbranche ist also nicht nur von digitalen Innovationen geprägt. Sie sucht auch aktiv nach nachhaltigen Wegen, den Betrieb so effizient wie möglich zu gestalten. Die Praxis zeigt, dass nicht nur Selbstverpflichtungen, Nachhaltigkeitsziele und -maßnahmen, sondern gerade auch neue Technologien wie KI für Ressourcenmanagement eingesetzt werden können. Die Kooperation zwischen Equinix und etalytics könnte in diesem Sinne als Vorbild für die gesamte Branche gelten.