IT-Performance rauf, Energieverbrauch runter

Der Rechenzentrumsmarkt boomt durch die immer weiter steigende Nutzung digitaler Anwendungen in Wirtschaft, Bildung, Forschung und des täglichen Lebens. Sowohl für Videostreaming, Online-Gaming, Homeoffice oder KI-basierte Programme werden immense Serverkapazitäten benötigt. Mit diesen gestiegenen Anforderungen geht jedoch gleichzeitig ein hoher Energiebedarf einher. Für ein ökologisches Rechenzentrum müssen alle energienutzenden Systeme einen Beitrag leisten, angefangen von der IT-Strategie über den Bereich erneuerbarer Energien bis hin zur Nutzung der Abwärme. Das Borderstep Institut für Innovation und Nachhaltigkeit rechnet mit einer Verdopplung des Bedarfs an Energieressourcen von Rechenzentren bis 2030¹. Die Data Center Group stellt sich dieser Herausforderung, denn Rechenzentren energieeffizient zu planen und umzusetzen, ist heute wichtiger denn je.

Über 90 Prozent. So hoch ist der Wert der in Deutschland gestiegenen IT-Anschlussleistung von Rechenzentren in Deutschland zwischen 2010 und 2022. Triebfeder sind Cloud-Dienste, die in Unternehmen und im privaten Umfeld immer häufiger genutzt werden. Cloud-Rechenzentren machen bereits 38% der gesamten Rechenzentrums-Kapazitäten aus -Tendenz steigend. Infolgedessen steigt auch der Energiebedarf von Rechenzentren. Im selben Zeitraum stieg dieser um 70% auf 17,9 Mrd. kWh/a. Die in Rechenzentren installierte Rechenkapazität hat sich pro verbrauchter Kilowattstunde Strom seit 2010 etwa versechsfacht. Bis 2030 rechnet man mit einer weiteren Verdopplung des Energiebedarfs².

Eine effiziente Kühlung ist dabei entscheidend. Sie muss die Wärme abführen, die von den Servern erzeugt wird. Technologien wie kontrollierte Luftströmung, Kalt- und Warmgangeinhausung sowie intelligente Kühlungssysteme tragen dazu bei, den Energieverbrauch für die Kühlung zu reduzieren. Die Auswahl einer energieeffizienten Hardware, wie Prozessoren und Speicher, kann den Gesamtstromverbrauch ebenfalls erheblich senken.

Für ein ökologisches Rechenzentrum müssen alle energienutzenden Systeme einen Beitrag leisten. Das beginnt schon bei einer intelligenten und sicheren IT-Strategie, die unter anderem eine Lastverteilung organisieren kann, um die Energieeffizienz der Server-Systeme zu steigern. Eine intelligente Lastverteilung auf verschiedene Server trägt dazu bei, die Auslastung zu erhöhen und somit die Energieeffizienz zu steigern. 

Durch die Implementierung von Energiemanagementsystemen und automatisierten Prozessen, wie die Ausschaltung oder in Ruhezustand zu versetzenden Servern, sowie kontinuierliches Monitoring, kann zusätzlich Energie eingespart werden.

Der Zukauf von Strom von ausschließlich erneuerbarer Energiequellen wie Solarenergie, Windenergie oder Wasserkraft kann den ökologischen Fußabdruck von Rechenzentren deutlich verringern. Installierte Photovoltaik-Anlagen auf Dachflächen und an den Fassaden der Rechenzentren verringern den Strom-Zukauf zusätzlich.

Abwärme von Rechenzentren zu nutzen, ist ebenfalls ein Hebel zur Energieeinsparung. Wärme, die bei der Betreibung von IT-Infrastruktur und Servern anfällt, kann zur Heizung von Gebäuden, bei der Warmwasseraufbereitung oder zur Stromerzeugung verwendet werden. So wird aufgewendete Energie wieder eingespeist – CO₂-neutral! Die Nutzung der Abwärme soll ohnehin zum Standard für Rechenzentren werden. Eine solche Gesetzesvorlage, ein Energieeffizienzgesetz, wurde beschlossen und soll noch im Jahr 2023 auf den Weg gebracht werden. Die Data Center Group setzt die entsprechende Schnittstelle für die Wärmerückgewinnung bei der Planung und Umsetzung des Rechenzentrums um und berät unterstützend bei den dazugehörigen technischen und vertraglichen Vorgaben.

Auch Serverhersteller arbeiten an effizienten, IT-performanten Systemen. Somit besteht die Chance, mit einer intelligenten IT-Strategie am Ende Energie einsparen zu können.

Die Data Center Group ist diversen Forschungskooperationen vertreten, um an diesen Themen aktiv mitzuarbeiten. Das Konsortium Bytes2Heat, ein Projekt von DENEFF, analysiert individuell Hemmnisse für Abwärmenutzung in Rechenzentren, entwickelt Lösungsangebote in einem kollaborativen, kreativen Co-Development-Prozess und zeigt Best-Practice Wege auf³.

Ein Strategiepapier über nachhaltige Konzepte, im Juni 2022 von der Data Center Group entwickelt, stellt überdies Leitplanken her, in denen der Weg in eine grüne Transformation geebnet wird. Diese Leitplanken werden bei jeder Konzeption eines Rechenzentrums angewandt. Dazu gehören u.a. die Anforderungen der Zertifizierung des „blauen Engels"⁴, die Optimierung des Stromverbrauchs des Endkunden-Equipments, die bereits erläuterte Abwärmenutzung, Fassadenbegrünung, Photovoltaik, energieeffiziente Anlagensystem sowie recycelte und regionale Baustoffe⁵.

Werden all diese Maßnahmen umgesetzt, kann ein hohes Maß an Energie eingespart und die Zahlen des Borderstep Instituts unterboten werden, was zu einem wesentlich besseren ökologischen Fußabdruck der Rechenzentrumsbranche führen würde. Gestalten wir gemeinsam eine nachhaltige Zukunft!