»Keine Hexerei nötig«

Drei Buchstaben bestimmen die Energieeffizienz in einem Rechenzentrum: PUE, kurz für »Power Usage Effectiveness«. Der Wert beschreibt die im Datencenter eingesetzte Gesamtenergie im Verhältnis zu jenem Strombedarf, der rein für Rechnerbetrieb nötig ist. Je kleiner der PUE ist, desto ressourcenschonender wird ein Standort betrieben. Ein PUE von 2 würde bedeuten, dass ebenso viel Energie für den Serverbetrieb verbraucht wird wie für andere Bereiche wie Kühlung, Lüftung oder Beleuchtung. Ein PUE von 1 bedeutet, dass alle Energie ausschließlich in Rechenleistung umgesetzt wird. Rechenzentren weisen heute üblicherweise PUE-Werte von 1,7 (relativ effizient) bis 3 (katastrophal) auf. Bei einem Wert von 3 würde der Aufwand für die Kühlung doppelt so hoch ausfallen wie für den Rechnerbetrieb. Ein geringerer Wert dagegen ist gut fürs IT-Budget und die Umwelt.

Gemeinsam mit dem Partner Intel hat der IT-Dienstleister und Rechenzentrumsspezialist T-Systems an einem Teststandort in München die Auswirkungen unterschiedlicher Maßnahmen auf die Energieeffizienz in Rechenzentren untersucht. Um den PUE zu senken, sei im Großen und Ganzen keine Hexerei nötig, verrät Rainer Weidmann, Leiter des Bereichs Datacenter Engineering T-Systems. Ausgehend von einer optimalen Rechnerauslastung könnten bereits mit relativ simplen Maßnahmen enorme Verbesserungen erzielt werden.

Regelbare Technik
Eine wesentliche Einsparung im Energiekonsum in der Klimatisierung, die in Serverräumen unbedingt notwendig ist, betrifft die Kühlsysteme selbst. Bislang kennen die Lüfter oft nur zwei Stellpositionen: ein oder aus. Mit elektronisch regelbaren Lüfterdrehzahlen dagegen lässt sich die Kühlungseffizienz optimal an den tatsächlichen Bedarf anpassen. Der Einsatz von Gleichstrommotoren in den Umluftkühlgeräten, den sogenannten EC-Motoren, bringt die neue Regelmöglichkeit ins Spiel. Bei Leistungen von 6 KW pro Gerät wirkt sich das auf die Energiekosten deutlich aus. »Bereits eine Halbierung der Drehzahl spart 90 Prozent des Stromverbrauchs ein«, rechnet Weidmann vor. »Die Kurve im Energieverbrauch ist in diesem Bereich beeindruckend.« Andere Maßnahmen zur PUE-Senkung sind noch trivialer. So reicht oft eine Überdachung der Gänge zwischen den Serverreihen oder die Abdichtung von Lochblenden, um die Luftzirkulation in die richtigen Bahnen zu lenken.

Die Temperatur in einem Rechenzentrum gilt als Gradmesser für die Energieeffizienz. Hier gilt: je höher die erlaubte Temperatur, desto besser fürs Budget und die Umwelt. Oft heißt es allerdings »warm anziehen«, wird ein Serverraum betreten. Doch müsste die Kühlung in einem Rechenzentrum nicht so hoch sein, wie oftmals vermutet wird, meint Weidmann. Traditionell herrschen in den klimatisierten Serverräumen kühle 22 bis 23 Grad. Neueren Standards zufolge, die mit den Serverherstellern abgestimmt wurden, sind nun Steigerungen bis 27 Grad und darüber denkbar. Die Rechnung ist einfach: Pro Grad Temperaturerhöhung werden vier Prozent der Klimatisierungskosten eingespart. Eine Anhebung von 22 auf 27 Grad ergibt eine Reduktion um 20 Prozent. Und sie verlängert die Einsatzzeit der sogenannten freien Kühlung: Dabei wird Außenluft benutzt, um Wasser in einem Kühlkreislauf auf konstant niedriger Temperatur zu halten. Damit müssen erst bei Höchsttemperaturen im Sommer Klimageräte zugeschaltet werden.In den unterschiedlichen Settings, die in München untersucht wurden, konnte der PUE von 1,9 auf unter 1,4 gesenkt werden. Weidmann erwartet, dass mit neueren Hardware-Generationen, die eine höhere Betriebstemperatur erlauben, ein Wert von 1,3 leicht erreicht werden kann.