Runderneuerung im Rechenzentrum – Mit moderner IT zukunftssicher aufstellen

Rittal – Mit moderner IT zukunftssicher aufstellen

Über die Bedeutung des eigenen Rechenzentrums sind sich IT-Manager einig: 93 Prozent aller befragten mittelständischen Unternehmen halten es für wichtig oder sehr wichtig für den Unternehmenserfolg, wie eine IDC-Studie im Auftrag von Rittal ergab. Wer darum auf Modernisierung im Rechenzentrum setzt, entscheidet sich gleichzeitig für Zukunftssicherheit und rüstet sich für alle kommenden Aufgaben. Doch wo lohnt es sich ganz besonders, in moderne Technik zu investieren?

Die Rolle, die Rechenzentren für den Geschäftserfolg spielen, kann nicht hoch genug eingeschätzt werden: Hier lagern alle Daten und Anwendungen, die für den Betrieb notwendig sind. Trotzdem wird ihre Infrastruktur nicht ausreichend mit leistungsfähiger und kostensparender Technik erneuert, wie die IDC-Studie ergab. Rechenzentren sind langfristig angelegte Investitionen mit Betriebszeiten zwischen 15 und 20 Jahren.

Laut der IDC-Umfrage liegt das Alter bestehender Rechenzentren durchschnittlich bei etwa sieben Jahren. Die gehostete Hardware hat sich in dieser Zeitspanne allerdings deutlich verändert. Strom- und Kühlbedarf stiegen durch neue und leistungsfähigere Prozessoren stark an, zudem sorgte die Virtualisierung der IT für eine deutlich höhere Auslastung der Server. Dazu kommt, dass sich die Hersteller- und Gremienvorgaben für die korrekte Lufttemperatur am Servereingang enorm gewandelt haben. Mittlerweile erlauben Hersteller und maßgebliche Organisationen wie ASHRAE Eingangstemperaturen von 26 Grad Celsius. Doch die von IDC befragten IT-Manager gaben an, ihr Rechenzentrum im Durchschnitt mit 15,5 Grad Celsius zu betreiben, in Deutschland sind es im Schnitt 18,4 Grad.

So verwundert es nicht, dass fast 60 Prozent der Rechenzentren lediglich einen Power Usage Effectiveness (PUE) von 2,0 erzielen. Der PUE-Faktor ist ein Leitwert für die Energieeffizienz einer Anlage. Bei einem Rechenzentrum gibt er den Anteil an zusätzlicher elektrischer Energie an, die nicht in Rechenleistung umgewandelt wird. Ein PUE von 2 bedeutet, dass für jedes Kilowatt, das die Server und die IT-Infrastruktur benutzen, ein weiteres Kilowatt durch Umgebungsdienste wie Kühlung, Klimatisierung und Stromverteilung verbraucht werden. Der Industriestandard liegt bei einem PUE von 1,4; sehr gute Rechenzentren schaffen den Wert 1,2. Warum Rechenzentren hinter den Industrievorgaben zurückfallen, kann eine ganze Reihe von Gründen haben, doch fast immer sind veraltete und ineffiziente Kühlsysteme und Stromversorgungen daran beteiligt.

Verlustleistungen und Kühlungsbedarf steigen. Veraltete Kühlsysteme können beispielsweise sehr effizient durch ein modernes, adaptives Kühlkonzept aufgerüstet werden. Adaptive Kühlkonzepte gehen dynamisch auf die Lastsituation der Server im Rechenzentrum ein und passen die Kühlkapazität daran an. IT-Leiter gewinnen dadurch mehr Spielraum bei ihren möglichen Serviceangeboten und profitieren zudem von einer deutlich günstigeren Kühlung.

Um die Vorteile einer effizienten Lösung zu beziffern, ist es allerdings notwendig, den Status Quo zu kennen. Auch hier besteht bei vielen Firmen massiver Nachholbedarf. 2009 ergab eine Umfrage der Experton Group, dass 85 Prozent der IT-Manager den Stromverbrauch des Rechenzentrums nicht kannten und nur 30 Prozent eine Vorgabe zur Energieeffizienz formuliert hatten. Energieberater glauben, dass sich die Situation seit 2009 sicherlich verbessert hat. Doch nach wie vor habe ein Großteil der Rechenzentrumsbetreiber höchstens eine ungefähre Ahnung davon, wie viel sie im Jahr für elektrische Energie ausgeben.

Traditionell waren die Betriebskosten von Rechenzentren kein Kostenfaktor der IT-Abteilung. Die Stromrechnung lief in der Regel beim Gebäudemanagement auf und wurde dort nach einem festen Schlüssel – unabhängig vom tatsächlichen Verbrauch – an die Abteilungen verteilt. Doch wenn niemand die Kosten schmerzhaft im eigenen Budget spürt, fehlt der Wille zur Optimierung. Nur die wenigsten Unternehmen müssen den Strom bis zu jeder Serversteckdose erfassen, aber zumindest seinen PUE-Faktor sollte jeder Rechenzentrumbetreiber kennen. Der PUE-Wert gibt Firmen die Chance, sich innerhalb der Branche mit anderen Nutzern zu vergleichen. Das Mess-Equipment und das notwendige Know-how können kleinere Firmen auch mieten, ein Überwachungszeitraum von einer Woche liefert eine ausreichend große Datenbasis, um zu wissen, wie die Ist-Situation tatsächlich aussieht.

Bei Klimatechnik und Stromversorgung ansetzen. In einem älteren Rechenzentrum kann man in der Regel, besonders bei der Kühlung und der redundanten Stromversorgung, von hohen Verlusten bei den Betriebskosten ausgehen. Eine IDC-Studie schätzte für das Jahr 2012 den Anteil der beiden Verbraucherklassen an den Gesamtbetriebskosten bis zu 50 Prozent. Heute liegt dieser Wert im Allgemeinen zwischen 25 und 30 Prozent. Ein geringer Prozentsatz wird von der Beleuchtung und Stromverteilung verursacht, den Löwenanteil tragen die Kühlung sowie unterbrechungsfreie Stromversorgungen. Gerade bei diesen beiden großen Verbraucherklassen lohnt die Modernisierung, der Return on Investment (ROI) wird durch die steigenden Strompreise innerhalb kurzer Zeit erreicht. Das geht selbstverständlich auch ohne Neubau, nur die allerwenigsten Projekte beginnen mit einem frischen Start auf der grünen Wiese.

Rechenzentren wurden früher durchweg über den Doppelboden gekühlt, eine Klimaanlage erzeugte die kalte Luft an zentraler Stelle. Das Konzept war simpel und günstig einzubauen, zog allerdings einen Rattenschwanz an Unzulänglichkeiten nach sich. Diese treten mit den steigenden Stromkosten und der technischen Hochrüstung der Server immer deutlicher zutage. Zum einen kann die kalte Luft im Doppelboden nur ineffizient verteilt werden. Rohre, Träger, Kabelbäume und bauliche Hindernisse bremsen den Luftstrom und »stehlen« einen Teil der Transportkapazität für Kaltluft lange, bevor sie überhaupt die Server erreicht. Häufig wird auch die heiße Luft von den Rückseiten der Server ohne weitere Führung nach oben zur Raumdecke geleitet. Auf dem Weg dorthin vermischt sie sich mit verwirbelter Kaltluft von den Fronten der Hardware und mindert ebenso die Kühlkapazität des Systems.

Nutzungsdauer von Rechenzentren durch Updates verlängern. Ein Update des Kühlsystems kann sehr große Effizienzverbesserungen bei überschaubarem Aufwand bringen. Eine Gangeinhausung beispielsweise trennt durch einfache bauliche Maßnahmen Front- und Rückwand der Server und bündelt die Kaltluft auf dem Weg zu den Serverschränken. Dadurch wird verhindert, dass sich die kühle Luft mit ausgeblasener Abwärme vermischt. Noch effizienter arbeiten Rack-Kühlsysteme. Sie nehmen die entstehende Wärme direkt an der Rückseite des 19-Zoll-Schranks auf, kühlen die Luft mit Wärmetauschern herunter und blasen sie wieder an der Front ein. Diese Systeme erzielen auch eine deutlich höhere Kühlleistung pro Quadratmeter. Das ist eine wichtige Voraussetzung für moderne Serversysteme, die sehr viel Abwärme pro Flächeneinheit produzieren. Mit diesen Maßnahmen bleibt ein Rechenzentrum länger flexibel und eignet sich auch nach vielen Jahren für die viel kürzeren Innovationszyklen von Soft- und Hardware.

Alternative: modulares Rechenzentrum. Und auch für die Einsatzfälle, in denen ein Update der Infrastruktur nicht in Frage kommt, gibt es ökonomisch sinnvolle Lösungen. Ein modulares Rechenzentrum wie RiMatrix S von Rittal ist eine zeitsparende Alternative zum individuellen Rechenzentrumsbau. Vorgeplante, vorkonfigurierte und aufeinander abgestimmte Rechenzentrumsmodule mit definierten Effizienz- und Leistungswerten sind perfekt auf die Anforderungen von kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMUs) ausgelegt. Sie profitieren von kurzen Lieferzeiten und einer einfachen Anpassung an die vorhandene bauliche Infrastruktur. Die Racks, die Klimatisierung, Energieabsicherung und -verteilung sowie das Monitoring harmonieren als perfekt abgestimmtes Ensemble. So lassen sich kürzere Produktlebenszyklen, die Inbetriebnahme neuer Systeme oder die Implementierung neuer Vorschriften rasch umsetzen.

»Modulare Rechenzentren sind ein sinnvolles Angebot, um den aktuellen geschäftlichen Herausforderungen zu begegnen. Die vorkonfigurierten Module oder Container können im Vergleich zu einem herkömmlichen Rechenzentrumsneubau kostengünstiger sein und lassen sich innerhalb weniger Wochen einrichten«, erläutert Chris Ingle, Vice President, IDC. Laut IDC verzeichnete das Marktsegment in den letzten Jahren ein Wachstum im zweistelligen Prozentbereich.

Viele gute Gründe sprechen dafür, Schlüsselbereiche des Rechenzentrums auf den neuesten Stand zu bringen. Das können reine Kostenfaktoren sein, der Wunsch nach einer besseren Ausfallsicherheit oder die Notwendigkeit, ein bestehendes Rechenzentrum mit neuer und leistungsfähiger Hardware auszustatten. Ein Update der Infrastruktur, sei es durch gezielte effizienzsteigernde Maßnahmen wie neue Kühlsysteme oder ein separates modulares Rechenzentrumsmodul ist erheblich weniger störend für den Betriebsablauf als ein Neubau. Die Verfügbarkeit wird während des Umbaus nur minimal eingeschränkt. Zudem ist ein solcher Umbau ein ausgezeichneter Test für die Disaster-Recovery-Funktionen. Wenn Teile des Rechenzentrums aufgrund einer Baumaßnahme nicht mehr genutzt werden können, ist das im Prinzip nichts anderes als eine geplante Auszeit für Wartung und Reparatur. Unternehmen müssen diese Situation abfangen und durch Alternativen umgehen können. So lassen sich selbst einem Rechenzentrums-Umbau viele positive Seiten abgewinnen.

 

Förderprogramme des Gesetzgebers nutzen

Der Gesetzgeber unterstützt Modernisierungsmaßnahmen durch zahlreiche Förderprogramme. So fördert die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) mit ihrem Energieeffizienzprogramm Maßnahmen in Deutschland und im Ausland, die Energiesparpotenziale nachhaltig nutzen. Dazu gehören unter anderem Updates im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnik.

Aus verschiedenen Kredittöpfen können die unterschiedlichsten Vorhaben gefördert werden. So gibt es Zuschüsse für den Mittelstand (Energieberatung Mittelstand), um mit professioneller Hilfe ein Energiekonzept aufzustellen. Und die KfW-Finanzierungsinitiative Energiewende unterstützt Maßnahmen um die betriebliche Energieeffizienz zu steigern, unter anderem durch die Sanierung und den Neubau von Gebäuden, die die Anforderungen der Energieeinsparverordnung 2009 (EnEV) erfüllen oder beim Neubau übertreffen. Die Finanzierung greift auch ohne Neubau. Vorhaben, die wesentliche Energieeinsparungen erzielen, profitieren von der Förderung, wenn sie mindestens 15 Prozent weniger Energie verbrauchen als Anlagen im Branchendurchschnitt oder eine bestehende Anlage ersetzen und damit mindestens 20 Prozent weniger Energie verbrauchen als im Durchschnitt der letzten drei Jahre. Für Kommunen und andere öffentliche Träger bestehen im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiative weitere Fördermöglichkeiten.







autor_bernd_hanstein

Bernd Hanstein,
Hauptabteilungsleiter Produktmanagement IT,
Rittal, Herborn 









autorin_kerstin_ginsberg

Kerstin Ginsberg,
PR-Referentin IT,
Rittal, Herborn






Titelbild: © Syda Productions/shutterstock.com

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