Lecos GmbH
Lecos GmbH, Prager Straße 8, 04103 Leipzig
+49 341 2538–0 www.lecos.de

Energieeffizienz im Rechenzentrum steigern

Laut einer BITKOM-Studie aus dem Jahr 2014 sind Rechenzentren in Deutschland für rund 1,8 Prozent des deutschen Stromverbrauches verantwortlich. Neben den Themen Verfügbarkeit und Sicherheit eines Rechenzentrums gewinnt deswegen die Forderung nach Energieeffizienz immer mehr an Bedeutung. Zwar war dies unter der Überschrift Green IT in den letzten Jahren immer ein Thema, doch eine wirkliche Relevanz hatte die gezielte Reduzierung des Stromverbrauchs zumeist nur für Rechenzentren mit mehreren Megawattstunden (MWh) Strombedarf im Jahr. Für die Lecos GmbH, dem kommunalen IT- Dienstleister der Stadt Leipzig, gehört das effiziente Haushalten mit Kapital und Platz daher zum täglichen Geschäft.

Ansätze und Möglichkeiten Wollen Unternehmen ihre Betriebskosten trotz steigender Strompreise zu senken, ist die logische Konsequenz, die eingesetzte Energie effizienter zu nutzen. Welche Ansätze hierbei gewählt werden sollten, hängt ganz von der Struktur und Umgebung des Unternehmens ab. Eine systematische Ist-Analyse ist aus diesem Grund unabdingbar. So lassen sich die größten „Stromfresser“ mit den dazugehörigen Handlungsfeldern wie Klimatisierung, IT-Technik oder Stromversorgung ganz gezielt und priorisiert nach Optimierungsmaßnahmen untersuchen.

Es gibt eine Reihe von Mitteln, mit denen relevante Informationen im Kontext einer energiewirtschaftlichen Ist-Analyse erhoben werden können. Als Grundbasis dienen Stromabrechnungen, Dokumente oder Aufzeichnungen von Zählerständen. Eine größere Informationstiefe erreicht man zusätzlich durch die Ermittlung des Wirkungsgrades der Unterbrechungsfreien Stromversorgung USV, aber auch mit Hilfe des Einsatzes von Multimetern, Temperatursensoren, Wärmebildkameras und anderen Mess- und Prüfgeräten direkt vor Ort. Nur durch hohe Transparenz und Granularität lassen sich Maßnahmen zur Optimierung des Energieeinsatzes adäquat aufzeigen und bewerten.

Energieeffizient ist nicht immer wirtschaftlich

Eines sei angemerkt: Es ist ein Irrglaube, dass die Steigerung der Energieeffizienz zwingend geringere Betriebskosten zur Folge hat! Als Beispiel soll hier der Einsatz von energieeffizienten Prozessoren dienen. Mit diesen lässt sich die Leistung pro Watt und somit die Energieeffizienz steigern. Durch den sogenannten Kaskadeneffekt kann sich die Einsparung sogar mehr als verdoppeln.

Der Effekt beschreibt, dass jedes eingesparte Watt am Prozessor nicht durch Unterstützungssysteme wie Gleich- und Wechselstromrichter, Stromverteilung, USV, Kühlung und Gebäude-Schaltanlage bzw. Transformatoren verarbeitet werden muss. So entfallen die Verlustleistungen der einzelnen Systeme und die Einsparungen von anfänglich einem Watt am Prozessor kumulieren sich auf bis zu 2,84 Watt laut der Energy Logic 2.0 von Emerson Network Power. Allerdings können durch die erhöhten Anschaffungspreise über den gesamten Lebenszyklus eines Servers höhere Betriebskosten entstehen, als Einsparungen erzielt werden. Jedes Unternehmen muss also transparent prüfen, welche Maßnahmen über Jahre hinweg wirtschaftlich rentabel sind.

Klare Maßnahmen bei Lecos

Ende 2014 hat die Lecos GmbH die Energieeffizienz ihres firmeneigenen, vor wenigen Jahren mit einem Preis der Deutschen Umwelthilfe e. V. ausgezeichneten Rechenzentrums unter die Lupe genommen und eine Reihe von Energiesparpotentialen identifiziert. Verschiedene Maßnahmen zur Optimierung des Strombedarfes wurden auf Basis der Ergebnisse eruiert und evaluiert und befinden sich nun zum Großteil in der Realisierungsphase.

Mit dem Ziel, die Transparenz und Sicherheit weiter auszubauen, setzt Lecos auf intelligente Messgeräte im Rechenzentrum. Diese lassen sich über Netzwerk auslesen und geben Aufschluss darüber, wann wo wieviel Energie verbraucht wird. Auch und besonders an der Optimierung des Luftstromes des Rechenzentrums wird gearbeitet. Am sekundären Teil des georedundanten Rechenzentrums wird eine Kaltgang-Einhausung in Form von speziellen, nicht brennbaren Vorhängen nachgerüstet. Zusätzlich wird der Kaltgang auch im Unterboden mittels Unterbodenluftbegrenzern verkleinert. So muss jede Stunde 32-mal weniger Luft umgewälzt werden. Das wirkt was sich positiv auf den Energieverbrauch der Klimageräte aus.

Bei der Neuanschaffung von Switches wurde eine sogenannte „back-to-front“ Architektur verwendet. Viele Switche blasen die warme Abluft zur Seite und heizen so die nebenliegenden Switche mit auf. Das konnte mittels Wärmebildkamera im eigenen Rechenzentrum nachgewiesen werden. Folge: Die Lüfter der Switche müssen ständig mehr arbeiten. Das wiederum bringt einen erhöhten Energieverbrauch mit sich. Mit der neuen Architektur ziehen die Switche die kühle Luft ausschließlich aus dem Kaltgang und transportieren diese direkt nach hinten in den Warmgang. So sind Warm- und Kaltgang perfekt voneinander getrennt, die Gehäuselüfter der Switche müssen weniger Arbeit verrichten, der Eigenenergieverbrauch sinkt.

Energiemanagementsystem (EnMS) sichert gleichbleibende Qualität

Um diese punktuelle Betrachtung standardisiert wiederholen zu können und organisatorische Abläufe weiterhin zu verbessern, wurde auch ein für das Unternehmen passendes Energiemanagementsystem entwickelt. Es beinhaltet alle Maßnahmen, Prozesse und Regelungen, die dazu dienen, die geforderten Leistungen und Arbeitsaufgaben mit dem geringsten Energieeinsatz bei gleichbleibender Qualität sicherzustellen.

Mehr Pro als Kontra

In Folge der Systematisierung einer grundsätzlich sparsamen Verhaltensweise und Optimierung der eingesetzten Energie im Unternehmen kommt es zukünftig zu einer messbaren Kosteneinsparung. Neben den Vorteilen hinsichtlich der Effizienz und Kostenaufstellung von Prozessen ergeben sich wesentliche Gründe, welche für eine Steigerung der Energieeffizienz und den Einsatz eines EnMS im Unternehmen sprechen. Dazu gehören erhöhte Transparenz hinsichtlich des Energieflusses und des Rechenzentrumsbetriebs, mögliche Senkung des Energieeinsatzes und der damit verbundenen Betriebskosten sowie die gezielte Steigerung von Rechenleistung pro Watt. In Summe führt dies zum nachhaltigen Wirtschaften, was langfristig verfügbare Ressourcen und schlussendlich die Umwelt schont. Demgegenüber stehen in erster Linie der anfängliche Betrachtungsaufwand in Form von personellen Kosten und die Investitionskosten beispielsweise in neue Technologien.

Bewusstsein für Energieeffizienz geschärft

Besonders eine Erstbetrachtung dieses Themenkomplexes durchzuführen, kann je nach Unternehmensstruktur sehr aufwendig sein: Bei Lecos war die Analyse des Rechenzentrums Bestandteil einer wissenschaftlichen Arbeit. Wer das Thema nicht unternehmensintern angehen möchte, kann externe Berater zur Hilfe zuziehen. Meist lassen sich jedoch schon nach kurzer Zeit erste Erfolge verzeichnen. Neben einem gesunkenen Energieeinsatz und einer höheren Entscheidungskraft durch mehr Transparenz gibt es viele kleine Nebeneffekte. Mitarbeiter gehen bewusster mit Energie um und sind sensibilisiert, wenn es um die Beschaffung neuer Technik geht. Darüber hinaus geben sie aktiv Anregungen, entwickeln Ideen oder präzise Verbesserungsvorschläge zu Optimierungspotentialen in ihrem direkten Arbeitsumfeld.

Autor: Denny Preuss/Fachbereich System- und Anwendungseinführung