Optimized Data Center: Große Fortschritte bei der Klimatisierungseffizienz

Die Klimatisierung im Rechenzentrum steht seit Jahren im Fokus der Optimierungsmaßnahmen im Rechenzentrum. Ansatzpunkte gibt es mehrere: Wird die richtige Methode verwendet? Kommt die kühle Luft dort an, wo sie kühlen soll? Stimmt die Temperatur und Qualität der Luft? In der Studie »Optimized Data Center« wurden diese Probleme unter die Lupe genommen, und es hat sich gezeigt, dass es in den letzten drei Jahren enorme Verbesserungen gegeben hat.

Indexwert für PUE-Verbesserung nimmt innerhalb von drei Jahren um über 20 Prozent zu

Eine häufig verwendete und in der Presse genannte Möglichkeit die Energieeffizienz der Data-Center-Klimatisierung zu erfassen, ist die Kennzahl »Power Usage Effectiveness« (PUE), weil diese relativ einfach zu berechnen und zu verstehen ist. Hierbei wird der Gesamtverbrauch des Rechenzentrums in ein Verhältnis zum Energieverbrauch der IT-Hardware gesetzt. Im Optimalfall würde die Energie fast ausschließlich für den eigentlichen IT-Betrieb genutzt werden und nicht für die Klimatisierung oder die Energieversorgung (die beiden Haupt-Energieverbraucher neben der IT-Hardware). Die Verbesserung dieses Werts um 23 Prozent bedeutet also eine deutliche Verbesserung der Klimatisierungseffizienz, denn die großen Änderungen im PUE sind eher auf die Klimatisierung zurückzuführen und weniger auf eine effizientere Energieversorgung.

Welche Möglichkeiten haben die Betreiber?

Der Energieaufwand für die Kühlung von Data Centern ist zum Teil enorm. Dass ein Drittel der konsumierten Energie nur für die Klimatisierung aufgewendet wird, ist keine Seltenheit. Umso größer sind gleichzeitig die Möglichkeiten, unnötigen Energieverbrauch einzuschränken. Grundsätzlich stehen Betreibern dabei drei Möglichkeiten zur Auswahl. Die Standortwahl, die Auswahl der Klimatisierungsmethode und die richtige Anwendung dieser Methode. So ist die Standortwahl bereits hilfreich, wenn es um die richtige Lufttemperatur, -feuchtigkeit und -reinheit geht oder den Zugang zu Wasser für eine Brunnenkühlung. Die Klimatisierungsmethode lässt die Wahl zwischen grundsätzlich energieaufwändiger mechanischer und energiearmer nicht-mechanischer Kühlung, beziehungsweise die sinnvolle Kombination beider Ansätze. Zuletzt muss noch die optimale Temperatur ermittelt und die erzeugte kühle Luft an die richtigen Orte transportiert werden. Auch dafür gibt es komplexe Simulationen, die von Dienstleistern für jedes Rechenzentrum individuell vorgenommen werden können. Die Maßnahmen bedeuten zwar Investitionen, doch auch der Indexwert für die Amortisation von Effizienzmaßnahmen in einem Dreijahreszeitraum konnte um rund 15 Prozent zulegen und zeigt, dass sich die Maßnahmen auf Dauer lohnen.

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Direkte und indirekte freie Kühlung wird bereits häufig eingesetzt

Innerhalb der Studie konnte festgestellt werden, dass bereits viele Betreiber die Vorteile der freien Kühlung nutzen. Mit 30 Prozent wird in den meisten Fällen auf direkte freie Kühlung vertraut, bei der die Außenluft direkt – natürlich im Idealfall aufbereitet – in das Data Center geführt wird. Weitere 19 Prozent setzen auf die indirekte Variante, bei der es zwei getrennte Luftkreisläufe gibt und die Wärme des inneren Kreislaufs über Wärmetauscher an den äußeren Kreislauf abgegeben wird. Für beide Varianten gibt es verschiedene Techniken und Umsetzungsformen, die sich maßgeblich auf die Effizienz auswirken können, etwa Filter- und Aufbereitungsmaßnahmen bei der direkten freien Kühlung. Das zeigt sich auch in der Umsetzungsbewertung: nur rund 40 Prozent der betroffenen Befragten sind zufrieden oder sehr zufrieden mit der Umsetzung der freien Kühlung. Die mechanischen Varianten wie die Kompressionskälte oder Ab- beziehungsweise Adsorptionskälte werden weniger häufig eingesetzt, sind aber oft wichtige Ergänzungen der freien Kühlung aus dem Redundanz-Blickwinkel.

Optimized Data Center Benchmark: Ein Tool für den Überblick und zum Vergleich mit anderen Rechenzentren

Optimized Data Center verfolgt das Ziel, Server- und Rechenzentrumsbetreiber zu unterstützten, indem es für einen ganzheitlichen Überblick über das eigene Rechenzentrum sorgt. Rund 160 verschiedene Gesichtspunkte aus den Bereichen Rechenzentrumsbetrieb, physische und virtuelle IT-Infrastruktur, Gebäudeinfrastruktur und externe Anbindung können dafür strukturiert im Online-Tool evaluiert und anschließend detailliert ausgewertet werden, um dann Anstoß und Basis für Diskussionen, Verbesserungsmaßnahmen und Marketingentscheidungen zu werden. Die verschiedenen Angaben werden unmittelbar nach Beantwortung der Fragen zu einfach vergleichbaren Indizes aggregiert, die verschiedenen Referenzen, wie der Größenklasse, dem Geschäftsmodell oder der Branche, gegenübergestellt werden können.

[1] Die Studie wurde von der techconsult GmbH in Zusammenarbeit mit iX und Partnern aus der Anbieterlandschaft für Rechenzentrumslösungen erstellt. So trugen Microsoft, Schneider Electric, Intenso und proRZ wertvolles Wissen rund um ihre jeweiligen Kernkompetenzen bei.
Das Benchmarktool und weitere Informationen zur Studie finden Sie auf dem Portal www.optimized-datacenter.de

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