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Fünf nachhaltige Rechenzentren

Beim Bau moderner Rechenzentren ist für Auftraggeber die Nachhaltigkeit ein entscheidender Faktor.

Rechenzentren, die dieses Kriterium erfüllen, finden sich vor allem in Nordeuropa und im ländlichen Nordamerika. Dass sich gerade diese Gegenden ganz oben auf den Listen finden, scheint nicht fair gegenüber allen, die versuchen, die Nachhaltigkeit in heißen, tropischen Umgebungen zu verbessern, oder dort, wo erneuerbare Energien nur eingeschränkt zur Verfügung stehen. Über die im Folgenden aufgeführten, beziehungsweise nicht aufgeführten, fünf Namen lässt sich möglicherweise diskutieren. Allerdings dient jede Nennung als Beispiel für eine bestimmte Anforderung an nachhaltige Rechenzentren. Daher bieten sie sich gut für diesen Vergleich an.

Erneuerbare Energie bei Facebook in Schweden

Facebook Data Centre in Luleå, Sweden.

Facebook Data Centre in Luleå, Sweden. Image credit: Torbjörn Tapani

 

Da Rechenzentren große Mengen Strom benötigen, ist die erste Anforderung der Zugang zu nachhaltig gewonnener Energie aus Wasser-, Wind-, Gezeiten-, Biomasse-, Solar- und Erdwärmekraftwerken. Keine Liste wäre vollständig ohne Nennung der Anlage von Facebook in Lulea (Schweden). Diese befindet sich innerhalb des Polarkreises. Seit der Ankündigung im Jahr 2011 handelt es sich bei diesem Projekt um eines der Aushängeschilder der Branche in Sachen Umweltfreundlichkeit, da die Kühlung über die Umgebungsluft und die Stromversorgung über Wasserkraft erfolgen. Hierzu wurde Ende 2011 eine Vereinbarung mit Greenpeace getroffen. Sechs Jahre sind für Rechenzentren eine lange Zeit, und da der Bau neuer Facebook-Rechenzentren in Dänemark und in Irland bevorsteht, lohnt sich ein Blick auf die Fortschritte des Unternehmens und wie sich diese an anderen Standorten umsetzen lassen.

 

Nachhaltigkeit auf dem Switch-Campus in Las Vegas und deren Auswirkungen auf die Geschäftsstrategie

Eine weitere Anforderung geht dahin, dass es im Hinblick auf Nachhaltigkeit nicht nur technischen Aspekte zu beachten gilt, sondern auch die Auswirkungen auf die Geschäftsstrategie. Nachhaltigkeit ist für Anbieter in den Bereichen IT-Services und Cloud mitunter besonders attraktiv. Das Rechenzentrum von Switch in Las Vegas (Nevada) hat vorgeschlagen, die dort eingeführten Nachhaltigkeitsverfahren als neuen Tier 5-Standard für Rechenzentren zu normieren. Dieser verknüpft Aspekte der Nachhaltigkeit mit Resilienz, beispielsweise die Fähigkeit zum Dauerbetrieb ohne Wasser, redundant ausgelegte überwachte Energiespeichersysteme und die Versorgung ausschließlich mit erneuerbarer Energie aus neuen, regionalen Projekten. Greenpeace hat diese Initiativen in seinem Clicking Clean-Report mit der Kategorie A ausgezeichnet.

 

 

Abwärmerecycling beim schwedischen ISP Bahnhof

Umweltschutz birgt nicht nur Vorteile für den gesamten Planeten, sondern zeigt auch lokal positive Auswirkungen. Beispielsweise werden in kälteren Klimazonen Gebäude seit langem mit Abwärme beheizt. In Schweden wurde hierzu 2013 DCDH (Data Centre for District Heating) eingeführt. Diese Kennzahl bezieht sich auf den Verkauf der in den Rechenzentren des Internet Service Providers (ISP) Bahnhof erzeugten Abwärme über Wärmepumpen. Der Grund für die Einführung dieser „neuen“ Effizienzkennzahl war, dass die geforderte PUE von 0,5 logisch nicht sinnvoll erscheint, da die IT unmöglich mehr Energie verbrauchen kann als dem Rechenzentrum zugeführt wird. Zahlreiche Anlagen in den kälteren Regionen Nordeuropas haben dieses Recyclingprinzip übernommen und beanspruchen für sich eine PUE von weniger als 1,0.

 

Google als Vorreiter beim Einsatz innovativer Technologien in Rechenzentren

Der vierte Aspekt hinsichtlich der Nachhaltigkeit von Rechenzentren beinhaltet den innovativen Einsatz von Technologie. Dies bezieht sich auf den effizienten Umgang mit Anforderungen an die Infrastruktur von Rechenzentren, beispielsweise Kühlung, Stromverteilung und Schutz der Stromzufuhr, da hierdurch Energie im Rechenzentrum verbraucht wird, die auch für die IT-Ausstattung verwendet werden könnte. Google nennt in Bezug auf seine eigenen Rechenzentren fünf Infrastrukturinitiativen. Hierzu zählt die Effizienzmessung. Da es sich beim Betrieb der IT-Ausstattung um die Kernfunktion eines Rechenzentrums handelt, lässt sich dessen Effizienz danach bestimmen, wie viel der verbrauchten Energie der IT zugeführt wird. Möglichkeiten zur Optimierung sind die Trennung von warmer und kalter Luft im Innenbereich sowie die Optimierung der Luftzirkulation mithilfe numerischer Strömungsmechanik. Eine andere Möglichkeit ist der Betrieb der IT bei höheren Temperaturen. Bislang erfolgt dieser in den meisten Rechenzentren unter der vom Hersteller angegebenen Höchsttemperatur, wofür zusätzliche Energie in die Kühlung investiert werden muss. Der Einsatz von Economisern und Umgebungsluftkühlung wird ebenso genannt, wie die Minimierung von Verlusten bei der Stromverteilung durch die Reduzierung der im Rechenzentrum erforderlichen Verteilungsschritte. Energieverluste und -verschwendung lassen sich auch durch den Einsatz hocheffizienter Transformatoren, PDUs und USV-Geräte verringern. Dank dieser Schritte kann das Rechenzentrum von Google für sich in Anspruch nehmen, 50 Prozent weniger Energie zu verbrauchen als ein herkömmliches Rechenzentrum.

 

Apples iDataCentre und die Umwelt vor Ort

Nachhaltigkeit ist nicht allein beim künftigen Betrieb eines Rechenzentrums relevant. Apples Rechenzentrum in Maiden (North Carolina) hat den höchsten Grad (Platinum) der  LEED-Zertifizierung erhalten. Ausschlaggebend hierfür waren, dass das „iDataCentre“ zu 14 Prozent aus recycelten Materialien gebaut wurde und nur 7 Prozent der Bauabfälle deponiert werden mussten. Außerdem stammten 41 Prozent des Materials aus Quellen im Umkreis von 500 Meilen um die Baustelle, wodurch die Umwelt nicht durch Langstreckentransporte belastet wurde.

Nachhaltigkeit erstreckt sich auch nicht auf ein einzelnes Rechenzentrum. Neben der einzelnen Anlage rücken zunehmend weiter gefasste Konzepte ins Blickfeld. Ein Beispiel hierfür ist die Dateninfrastruktur und dabei insbesondere, wie Unternehmen ihren Stromverbrauch mithilfe der Cloud verringern können. Weitere Beispiele sind die Nutzung lokaler Energiequellen und die Energierückgewinnung. Abschließend kommt auch der Standortwahl eine Rolle zu, da der Zugang zu erneuerbarer Energie und qualifiziertem Personal Vorteile mit sich bringt.

 

In unserem KOSTENLOSEN Whitepaper (in englischer Sprache) erläutern wir die fünf wichtigsten Trends bei der Planung und dem Bau von Rechenzentren.

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