Wie können Rechenzentren nachhaltiger werden?

Mittlerweile sind Rechenzentren seit längerer Zeit als Infrastrukturgrundlage unseres technischen Fortschritts etabliert. Kein Wunder also, dass immer mehr Rechenzentren geplant und gebaut werden.

Seit der Pandemie hat sich diese Entwicklung noch deutlich verstärkt, da aufgrund der Restriktionen so viele Angestellte wie noch nie von zuhause aus arbeiten mussten. Ähnlich sah es auch in Schulen und anderen Einrichtungen wie Universitäten aus. Wie nachhaltig sind Rechenzentren eigentlich wirklich, kann man sich nun fragen.

Die Entwicklung hatte einen bedeutenden Effekt auf die Gesellschaft und auf die Wirtschaft und wird uns vermutlich zukünftig auch Probleme bringen. 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.

Als Gesellschaft stellt man sich nun die Frage, wie Rechenzentren nachhaltiger werden können?

Was kann man tun, um Rechenzentren nachhaltiger zu machen

Damit man langfristig Energiekosten sparen kann, ist es notwendig auf nachhaltige Stromquellen zurückzugreifen, beispielsweise auf Solar- oder Windenergie.

Bei Rechenzentren ist vor allem die Kühlungstechnik schuld an dem hohen Energieverbrauch. Wie kann man sich diese Tatsache zu Nutzen machen? Nun ja, die riesige Anzahl an Festplatten im laufenden Betrieb erzeugt eine sehr große Wärme, die sich prima weiternutzen lässt. Beispielsweise ist es in Stockholm so, dass die Abwärme bereits dem Fernwärmenetz zugutekommt und so kann man tausende von Wohnungen heizen.

Der hohe Verbrauch an Strom zwingt die Betreiber regelrecht dazu, alles Mögliche zu tun, um Energie selbst zu erzeugen. Weiterhin sollte jedoch darauf geachtet werden, dass nachhaltige Materialien zum Einsatz kommen – insbesondere solche, die recycelbar sind oder schon recycelt wurden, um auch jenseits der vier Wände des Gebäudes die Nachhaltigkeit zu stärken.

Kapazitäten bündeln

Bei diesem Ansatz werden kleinere Rechenzentren von Unternehmen in große, Colocation-Datacenter genannte, Rechenzentren zusammengefasst, die von einem externen Dienstleister betrieben werden und deutlich effizienter arbeiten. Dieses Datacenter-as-a-Service-Modell (DaaS) verbessert entsprechend die Energiegesamtbilanz.

Im Sinne der Arbeitsteilung schafft es zudem freie Ressourcen: Kleinere und mittlere Unternehmen können den Betrieb ihrer Rechenzentren an professionelle Colocation-Anbieter auslagern und so die Effizienz und Nachhaltigkeit ihres Rechenzentrums erhöhen.

Nachhaltigkeit fängt bei der Planung bereits an

Um ein nachhaltiges Rechenzentrum zu erbauen, muss man bereits bei der Planung ansetzen. Damit ist gemeint, dass bereits bei der Planung und Umsetzung zahlreiche Faktoren gibt, die einen umweltfreundlichen Betrieb begünstigen und am Ende für eine optimierte Klimabilanz sorgen.

Auch der Standort des Zentrums spielt eine entscheidende Rolle. Die Energie-Infrastruktur und die klimatischen Gegebenheiten wirken sich maßgeblich darauf aus, inwieweit beispielsweise eine Versorgung mit Ökostrom direkt von den Versorgern gewährleistet ist oder Außenluft zur Kühlung genutzt werden kann.

Wasser im Rechenzentrum

Um die Kühlungstechnik zu entlasten, gibt es mittlerweile auch Rechenzentren, bei denen man sich auch traut, Wasser in die Nähe der komplexen Elektronik zu lassen, da es Wärme vielfach besser als Luft aufnimmt. Die Rechnerschränke werden dafür in Hochregale gestapelt. An der Rückseite verlaufen dann Rohre in Türen aus Metall. In diesen Wärmetauschern fließt enthärtetes Wasser in einem geschlossenen Kreislauf. Es gibt bereits erste Startups, die diese Technologie auch an Industriekunden vermarkten.

SSD statt HDD

Tausende von Festplatten, die immer im Betrieb sind, sind die Regel bei einem Rechenzentrum. Kein Wunder also, dass immens viel Strom verbraucht wird. Oft handelt es sich dabei, um alte HDD-Festplatten, die schon seit mehreren Jahren im Umlauf sind.

Mittlerweile muss das nicht mehr sein, denn es gibt gute Alternativen, wie beispielsweise die SSD. 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.

Man sollte also eigentlich immer, wenn mehr als nur Daten gespeichert und archiviert werden, SSDs statt HDDs nutzen.

Nachhaltiges Recycling

Natürlich spielt auch Recycling eine wichtige Rolle. Speichersysteme, Server und sonstige Geräte sind Verbrauchsgegenstände, die irgendwann das Ende ihrer Zeit erreicht haben. Dann müssen diese ordnungsgemäß recycelt werden. Eine fachgerechtes Recycling sorgt dafür, dass wertvolle Rohstoffe wieder dem Produktionskreislauf zugeführt werden können. Dies spart einerseits CO2 und Kosten, die bei einer Neuherstellung der Komponenten anfallen würden.

Eine unsachgemäße Entsorgung sorgt nämlich genau für das Gegenteil, da die Umwelt dann mit PVC, Silikon, Quecksilber und Blei belastet wird.