Überlegungen zur ökologischen Nachhaltigkeit für Manager von Rechenzentren
Die weltweite Infrastruktur wird zunehmend elektrischer. Dieser Trend wird beschleunigt durch technologische Fortschritte und den steigenden Bedarf an nachhaltigeren Lösungen. In der elektrifizierten Welt wird von Rechenzentren erwartet, täglich missionskritische Systeme zu unterstützen und dabei zunehmend umweltverträgliche Praktiken anzuwenden.
Die Rechenzentrumsbranche entwickelt sich weiter und Führungskräfte setzen moderne innovative Ansätze zur Steigerung der Energieeffizienz um. Deshalb führen Maßnahmen zur Verringerung der Umweltbelastung häufig auch zu Kosteneinsparungen. Aufgrund des Drucks vonseiten der Behörden und Kunden ist es für die Manager von Rechenzentren außerdem unerlässlich, die Gesamtauswirkungen auf die Umwelt zu berücksichtigen. In den folgenden Bereichen bieten sich für die Manager Möglichkeiten für einen ökologisch nachhaltigeren Betrieb:
Energieeffizienz (PUE, Power Usage Effectiveness)
Der PUE-Wert gibt an, wie viel der in einem Rechenzentrum verbrauchten Energie für den Betrieb von IT-Geräten verwendet wird. Geräte mit einem niedrigeren PUE-Wert ermöglichen es Rechenzentren, weniger Energie für den Betrieb und die Kühlung der Anlage einzusetzen. Manager von Rechenzentren haben keinen wesentlichen Einfluss auf den Energieverbrauch ihrer IT-Geräte. Aber sie können sich bei der Wahl ihrer Kühlsysteme für besonders effiziente Lösungen entscheiden: eine Flüssigkeitskühlung beispielsweise hat einen sehr guten PUE-Wert. Einige Flüssigkeitskühlsysteme können den PUE-Wert eines Rechenzentrums deutlich unter den Branchendurchschnitt von 1,59 senken.
Wassernutzungseffizienz (WUE, Water Usage Effectiveness)
Wasserqualität und die WUE sind für Manager von Rechenzentren weitere wichtige Faktoren bei der Wahl der richtigen Kühllösung. Für eine optimale Effizienz benötigen Flüssigkeitskühlsysteme von Rechenzentren sauberes, aufbereitetes Wasser. Bei wassergekühlten Systemen mit geschlossenem Kreislauf hingegen wird dasselbe Wasser zum Kühlen und Rückführen durch eine Kältemaschine zirkuliert. Dies führt zu einem geringeren Gesamtwasserverbrauch.
Luftgekühlte Rechenzentren verbrauchen oft mehr Wasser als flüssigkeitsgekühlte Rechenzentren, was kontraintuitiv ist. In diesen Einrichtungen wird Wasser in Klimaanlagen mit Verdunstungskühlung verwendet. Dabei fließt kaltes Wasser zum Kühlen der Luft in die Einrichtung hinein und warmes Wasser heraus. In diesen luftgekühlten Einrichtungen muss die für die Klimatisierung verwendete Kühlflüssigkeit sehr kalt sein, um die Luft auf die für den Betrieb der Geräte erforderlichen Temperaturen zu kühlen. Die Verdunstung des auf eiskalte Kühlschlangen treffenden warmen Wassers kann zu einem erhöhten Wasserverbrauch führen, da das Wasser im System ständig ersetzt werden muss. Dies kann nicht nur für das Rechenzentrum problematisch sein, sondern auch für die zugehörige Gemeinde, da die öffentlichen Wasserversorgungssysteme zusätzlich belastet werden.
Verdunstungskühler haben weitere Nachteile, wie beispielsweise Korrosionsneigung. Dies führt zu höheren Kosten und einem höheren Materialverbrauch. Als umweltfreundlichere Alternative können in Rechenzentren Warmwasserkühlung oder Tauchkühlung eingesetzt werden. Diese Lösungen helfen, den Wasserverlust in wasserarmen Regionen der Welt oder an Orten, an denen der Wasserverbrauch durch Vorschriften eingeschränkt ist, zu begrenzen.
Physischer Raum
Die Nutzung des physischen Raums wirkt sich auf die Nachhaltigkeit und die Kosten von Rechenzentren aus. Die steigende Nachfrage nach Internet- und Cloud-Diensten erfordert moderne IT-Ausstattung in großer Anzahl. Doch die Betreiber von Rechenzentren können ihre Gebäude in der Regel nicht in dem Maße erweitern, wie sie ihre Kapazitäten ausbauen müssen. Zusätzlich ist die Beanspruchung von größeren Flächen nicht nachhaltig. Die Aufrüstung von Kühlsystemen kann zur Lösung dieses Problems beitragen. Mit fortschrittlicheren Kühllösungen können Betreiber von Rechenzentren die Gerätedichte ohne eine Vergrößerung des Gebäudes erhöhen.
Kühlflüssigkeit
Es gibt im Grunde zwei Immersionskühlflüssigkeiten: auf Kohlenwasserstoffbasis und auf Fluorkohlenstoffbasis. Beide haben ihre Vor- und Nachteile. Flüssigkeiten auf Kohlenwasserstoffbasis verdampfen nicht. Das heißt, sie müssen nicht so oft ersetzt und nachgefüllt werden. Außerdem haben sie ein niedriges Treibhauspotenzial (GWP, Global Warming Potential): Verdampfte Kohlenwasserstoffe verbleiben nicht lange in der Atmosphäre. Allerdings sind Flüssigkeiten auf Kohlenwasserstoffbasis sehr ölig. Der Umgang mit ihnen kann für das Personal von Rechenzentren unangenehm sein und der Raffinierungsprozess ist nicht sehr umweltfreundlich.
Flüssigkeiten auf Fluorkohlenwasserstoffbasis hingegen verhalten sich eher wie Alkohol als Öl – diese verdampfen leichter und müssen daher häufiger nachgefüllt werden. Allerdings sind sie einfacher zu handhaben und weniger schmutzig. Bei der Wahl einer ihren Bedürfnissen entsprechenden und gleichzeitig umweltfreundlichen Eintauchkühllösung müssen Manager von Rechenzentren ihre gesamten Betriebsabläufe berücksichtigen.
Alternative Energiequellen
Selbst gut konzipierte Rechenzentren benötigen erhebliche Energiemengen, aber große Rechenzentren können ihren CO2-Fußabdruck ausgleichen, indem sie erneuerbare Energiequellen wie z. B. Solarzellen vor Ort auf dem Dach installieren. Dies kann auch zu niedrigeren Energiekosten beitragen. Eine nachhaltige Entscheidung führt oft zu einer weiteren – so könnte beispielsweise der Verzicht auf Verdunstungskühler auf den Dächern von Rechenzentren Platz für Solaranlagen schaffen.
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