Rechenzentren sind Stromfresser. Mit den Prinzipien der Green IT sollen sie, geht es nach der EU, allerdings bis 2030 klimaneutral arbeiten. Ein ambitioniertes Vorhaben, das einen ganzen Katalog an Ma?nahmen erfordert.

 7,5 Millionen Treffer bei Google – und doch nicht klar definiert: Green IT ist ein recht schwammiges Buzzword, das die nachhaltige IT der Zukunft verspricht. Den g?ngigsten Definitionen zufolge (siehe Infobox) stellt Green IT zwei Fragen:

• Wie l?sst sich Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) ressourcenschonend und umweltvertr?glich produzieren, betreiben und entsorgen oder wiederverwenden?

• Wie l?sst sich IKT für Nachhaltigkeit, Energiesparsamkeit, Klima- und Umweltschutz einsetzen?

Die Fragen sind so relevant, weil IKT das Herzstück der Digitalisierung ist. Surfen und Streamen, Videotelefonie und Verkehrsnavigation, Blockchain und Bankgesch?fte, KI und Kundenservice, Industrie und IoT – der Datenverkehr von privaten und gewerblichen Nutzern über das Internet steigt unaufh?rlich. Und mit ihm die Anforderungen an die Hardware, die diesen Datenstrom verarbeiten und weiterleiten muss.

 Die Cloud – im Grunde nichts weiter als ein Rechenzentrum voller Server irgendwo im Grünen – leistet hier den L?wenanteil der Arbeit. Das frisst Strom: 2020 haben Rechenzentren fast sechs Prozent des weltweit erzeugten Stroms verbraucht, 2025 k?nnte dieser Anteil . Mit entsprechenden Auswirkungen auf Klima und Ressourcen. Und auf die Kosten: Der Stromverbrauch eines gro?en Rechenzentrums macht im Schnitt 70 Prozent seiner Betriebskosten aus, neben Personal, Hardware und Instandhaltung. Nach dem Willen der EU-Kommission sollen Rechenzentren . Ein zentrales Ziel von Green IT ist es daher, den Energieverbrauch der Komponenten für Rechenleistung und Datenspeicherung zu reduzieren. In drei Bereichen lassen sich mit passenden Technologien bereits heute Erfolge erzielen: Stromversorgung, Kühlung und Auslastung.

Stromversorgung: regenerativ und speicherbar

Der CO₂-Fu?abdruck von Rechenzentren l?sst sich durch die Verwendung erneuerbarer Energien bei der Stromversorgung ebenso reduzieren wie durch den Einsatz stromsparender Technik bei der Energiespeicherung: Bei weiter sinkenden Preisen werden beispielsweise Lithium-Ionen-Akkus rentabel, um eine unterbrechungsfreie Stromversorgung von Rechenzentren zu gew?hrleisten. Der Vorteil von LI-Akkus gegenüber herk?mmlichen Bleis?urebatterien: h?here Energiedichte, geringerer Platzbedarf und eine wesentlich l?ngere Lebensdauer.

Kühlung: innovativ und effizient

Die Arbeit der Server in Rechenzentren produziert zudem enorme Mengen W?rme. Die l?sst sich zwar sinnvoll nutzen, etwa um das Geb?ude selbst zu heizen oder die Industrie und Privathaushalte zu beliefern. Aber entweder es fehlt den Betreibern an Abnehmern für die Abw?rme oder die Nutzung ist noch zu unwirtschaftlich, so eine . Ein Grund: Die Geb?ude stehen oft irgendwo im Nirgendwo, fernab von Wohn-, Industrie- oder Gewerbegebieten.

Das Bestreben der Betreiber ist daher prim?r, die Hardware effizienter zu kühlen. , meist über Au?en- oder Umgebungsluft, aber auch durch Fluss- und Seewasser oder das Erdreich, hat sich als energieeffiziente Zusatzl?sung herausgestellt. Vor allem die Big Player der Digitalindustrie . Microsoft betreibt ein Unterwasser-Datencenter vor der Küste der schottischen Orkney-Inseln; das Meerwasser dient zur freien Kühlung. Den Yahoo Computing Coop in Lockport, New York, kühlen fast vollst?ndig externe Luftstr?me; Yahoo verzichtet komplett auf mechanische Wasserkühlungen. Das Verdunstungskühlsystem von Googles Rechenzentrum im belgischen Saint-Ghislain zweigt für die freie Kühlung Wasser aus einem nahegelegenen Industriekanal ab. Huawei setzt auf indirekte Verdunstungskühlung, die den Energieverbrauch von Kühlsystemen um 40 bis 60 Prozent senken kann.

Im Unternehmensbereich KI-Computing hat Huawei 2019 einen modularen Gro?rechner mit Flüssigkeitskühlung eingeführt. Wo ein herk?mmlicher luftgekühlter Cluster 86 Serverschr?nke ben?tigt, kommt der Atlas 900 KI-Trainingscluster für die gleiche Rechenleistung mit 16 Schr?nken aus. Energieersparnis: 60 Prozent. Auch das Zusammenlegen von Rechenzentren kann helfen: Sind die Komponenten auf kleinerer Fl?che verteilt, lassen sie sich gezielter kühlen. Die Universit?t Bremen beispielsweise hat als erste Hochschule bereits 2014 ihre auf dem Campus verstreuten Serverkapazit?ten in einem zentralen Housing Center zusammengeführt (siehe Video).

Auslastung: modular und intelligent

Durch modulare Bauweise l?sst sich zudem die Auslastung optimieren, ein weiteres Mittel für einen nachhaltigen Betrieb. Eine automatische Auslastungsanalyse von Ressourcen, Raum, Stromversorgung, Kühlung und Port-Kapazit?t optimiert die Nutzung der Rechenzentrumsressourcen und macht zudem Investitionen effizienter. Auch mit einem intelligenten Verwaltungssystem l?sst sich die Energiebilanz eines Datencenters optimieren.

Umdenken in Produktion und Lieferkette

Nachhaltigkeitsbemühungen der Industrie fangen schon bei der Herstellung der Hardware an. Hier spielt auch die Lieferkette eine Rolle. Huawei hat 2019 bei 35 Zulieferern ein Programm umgesetzt, um Energie einzusparen und Emissionen zu reduzieren. Dank erneuerter Luftkompressions-, Klima- und Beleuchtungssysteme, modernisierter Produktionsanlagen und -prozesse sowie durch das Wiederverwenden von W?rme lie?en sich insgesamt 80.000 Tonnen CO₂ einsparen. Die M?glichkeiten sind vielf?ltig: Klimafreundliche Rohstoffe wie etwa Bioplastik sowie erneuerbare Energien bei der Produktion nutzen, Hardware umweltfreundlich verpacken, Altger?te recyceln, reparieren oder spenden – Ma?nahmen, die zum Beispiel bei Smartphones bereits üblich sind.

Potenzial auf allen Ebenen für Green IT

Der CO₂-Fu?abdruck von Rechenzentren l?sst sich durch die Verwendung erneuerbarer Energien bei der Stromversorgung ebenso reduzieren wie durch den Einsatz stromsparender Technik bei der Energiespeicherung: Bei Gerade hierzulande sollte die Thematik pr?sent sein, ist Deutschland doch der gr??te Rechenzentrumsstandort in Europa und der drittgr??te der Welt. Rechenzentren im Sinne von Green IT umweltfreundlich zu betreiben erfordert neben Investitionen aber auch ein Umdenken. Wie schwer das sein kann, zeigt sich schon an h?chster Stelle. Bereits seit 2011 vergibt das Umweltbundesamt sein Gütesiegel ?Blauer Engel“ auch für Rechenzentren. – Energieverbrauch reduzieren, ohne klimasch?dliche Klimatisierung auskommen und die eingesetzte Technik besser auslasten – versch?rft. Bei den Einrichtungen des Bundes selbst sieht es jedoch immer noch mau aus: Lediglich das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) kann sich derzeit mit dem ?Blauen Engel“ für energieeffizienten Rechenzentrumsbetrieb schmücken, . Als einziges von 177 Rechenzentren des Bundes.

Die Antr?ge auf eine Zertifizierung für den ?Blauen Engel“ hielten sich laut anfangs in Grenzen: "Es gibt eine Reihe von Zertifikaten, die die Qualit?t und Effizienz von Rechenzentren bescheinigen, da ist der ?Blaue Engel‘ nur eines davon und noch nicht sehr stark im Markt etabliert. Aktuell sehen wir keine Veranlassung, dieses Zertifikat zu erwerben", sagte Sebastian Brandis, Gesch?ftsführer des Frankfurter Rechenzentrumsplaners E-Shelter Facility Services, dem Magazin. Betreiber von Rechenzentren k?nnen sich beraten lassen, wenn sie das Zertifikat erlangen wollen – das Bundesumweltamt f?rdert diese Beratungsleistung. ?Unternehmen wissen allerdings h?ufig nichts von den F?rderungen und nehmen diese M?glichkeit daher nicht in Anspruch“, , das die Vergabekriterien erarbeitet. Der Digitalverband Bitkom lehnt den ?Blauen Engel“ als Zertifikat gar ab: Die aktuellen Kriterien seien ?durch starre Bedingungen gepr?gt, die in der Regel keine sinnvolle und durchgehende Erfüllung erm?glichen“, hei?t es . Hauptkritikpunkte des Verbands: Der Betreiber habe oft nur bedingt Einfluss auf die Auslastung der Versorgungssysteme, die Vorgaben für die Power Usage Effectiveness (PUE) seien realit?tsfern, die zwingende Nutzung teurer intelligenter Power Distribution Units (PDU) sei nicht n?tig, durch das Verbot von Energie-Mindestabnahmen würden Risiken einseitig auf den Betreiber verlagert, und die Vorgabe zur Serverauslastung (> 20 %) k?nne Server unn?tig belasten.

Es besteht also noch Redebedarf – aber auch viel Potenzial, das EU-Fernziel zu erreichen: klimaneutrale Datencenter bis 2030.

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