Neue RZ-Konzepte reduzieren Kosten und Energie

Energie-Effizienz im Fokus

Zu einer wichtigen Kenngröße im Rechenzentrumsumfeld hat sich in den vergangenen Jahren die Messung der Energieeffizienz über den PUE-Wert herauskristallisiert. Auch in puncto Gesamtstromverbrauch des Rechenzentrums im Vergleich zum IT-Anteil schneiden eCube-Rechenzentren gegenüber den gängigen Anlagen besser ab. "Bei einem hochverfügbaren Rechenzentrum mit einem Doppelsystem aus Generatoren, USV-Anlagen und Stromschienen ist es unser Anspruch, einen PUE-Wert von unter 1,15 zu erzielen." Bei HPC-Forschungsrechenzentren wird unter Verzicht auf für den Betrieb nicht zwingendes Equipment sogar ein Wert von 1,07 möglich. Zum Vergleich: Herkömmliche Rechenzentren weisen im Durchschnitt einen PUE-Wert von 1,7 auf; als besonders innovativ gilt in der Praxis derzeit bereits die Marke von 1,35.

Was bedeuten diese Zahlen nun für den Stromverbrauch und Geldbeutel? Bei einem PUE-Wert von 1,15 liegt der Gesamtstromverbrauch 15 Prozent höher als der Verbrauch der IT. Ein durchschnittlicher PUE-Wert von 1,7 ergibt daher einen unproduktiven "Overhead" von 70 Prozent. Hauser: "Das ist bei einem Strompreis von 14 Cent für 1 Megawatt verdammt viel." Der Geschäftsführer des Technologiegebers greift flugs zum Taschenrechner: 1,2 Millionen Euro kostet im Beispiel der jährliche Betrieb eines 1-Megawatt-Rechenzentrums nur für die IT. Multipliziert mit 1,15 ergeben sich schon 1,4 Millionen Euro, mit 1,7 für ein durchschnittliches Rechenzentrum ganze 2,1 Millionen Euro - jeweils pro Jahr gerechnet.

Auch für einen PUE-Wert von 1,35 kalkuliert, ergeben sich nach Adam Riese 1,66 Millionen Euro. Hauser: "Bei 300.000 Euro pro Jahr sparen Sie bei einer durchschnittlichen Betriebsdauer der Anlage von 15 Jahren rund 4,5 Millionen Euro allein an Stromkosten." Bei einer laut Borderstep Institut installierten Rechenzentrenkapazität von einem Gigawatt in Deutschland ließen sich rein hypothetisch pro Jahr rund 700 Millionen Euro an Energiekosten einsparen. Hauser: "Neben diesem rein monetären Aspekt bleibt noch die Sicht auf die günstigeren CO₂-Emissionen und den Klimawandel..."

Rechenzentrumsneubau in Darmstadt

Nicht erst seit dem LOEWE-Pilotprojekt an der Frankfurter Goethe-Universität gilt: Der zum eCube-Konzept im Rechenzentrumsbau weiterentwickelte Technologieansatz ist schon lange keine reine Theorie mehr und hat sich in der Praxis mehrfach bewährt. Jüngstes Kind ist der Green Cube: ein sechsstöckiger Rechenzentrumsneubau für das internationale Forschungsprojekt FAIR, einen Teilchenbeschleuniger, der in Darmstadt auf einem Gelände des GSI-Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung entsteht und in der ersten Ausbaustufe im Januar 2016 offiziell eingeweiht wurde. Hauser: "Gestartet wurde mit 256 Racks auf den obersten zwei Stockwerken. In der Endausbaustufe sind 768 Racks mit einer Gesamtleistung von 12 Megawatt vorgesehen.".

Als Besonderheit beim neuen Darmstädter Rechenzentrum gilt: Es wird über zwei Hochleistungsspannringe, zwei Umspannwerke und ebenfalls zwei komplett getrennte Verteilstränge bis hin zum Server versorgt, so dass auf USV-Anlagen und Generatoren bewusst verzichtet wird. Neben den HPC-Servern zur Durchführung wissenschaftlicher Experimente zur Quantenphysik werden in dem nagelneuen Rechenzentrum auch die Standard-IT-Systeme für den operativen Betrieb untergebracht. Hintergrund: GSI und FAIR sollen organisatorisch zu einer Gesellschaft verschmolzen werden.

Der Bauherr konnte die Kosten für das neue Rechenzentrumsgebäude, wie üblich ohne die IT, aber mit der Außenhaut und inklusive der Racks gerechnet, auf unter 15 Millionen Euro ansetzen. Hauser: "Beim Individualrechenzentrumsbau gängig sind 6.000 bis 7.000 Euro pro Kilowatt, manchmal auch darüber. Bei GSI / FAIR wurde eine Summe von nur 1.300 Euro pro Kilowatt erzielt." Auch bei der Energieeffizienz kann das neue Rechenzentrum punkten. Hauser: "Der gemessene Betriebs-PUE-Wert des Green Cube beträgt rund 1,05 und ist damit noch effizienter als der Design-Wert im Probebetrieb." Klar ist aber auch, dass dieser sehr günstige PUE-Wert zu gewissem Teil der Forschungsausstattung geschuldet ist.