Channel Fokus Power & Cooling USV und Kühlung: Hitzige Debatten, kühle Server

Anbieter zum Thema

Vertiv GmbH

Fsas Technologies GmbH

Das Innovationstempo in energieintensiven Branchen ist hoch – wegen des Preisdrucks, aber auch mit Blick auf mehr Nachhaltigkeit und das geplante Energieeffizienzgesetz. Und Rechenzentren müssen umdenken und neue Wege gehen.

Was haben eine Fischzucht und eine Sportplatzbeheizung gemeinsam? Beide können durch die Nutzung von Abwärme ­betrieben werden. Abwärme die aus einem Rechenzentrum kommt. Bei einem Roundtable zeigten der Eco–Verband und die DENEFF (Deutsche Unternehmensinitiative Energieeffizienz), welche Projekte sich bereits in der Umsetzung befinden, um in puncto Abwärmenutzung von Rechenzentren neue Wege zu beschreiten. Die Beispiele verdeutlichen, dass hier viel getüftelt wird, sehen sich Betreiber von Datacentern jedweder Größe doch zahlreichen Herausforderungen gegenüber. Da sind die gestiegenen Energie- und Stromkosten, aber auch zu erwartende gesetzliche Regularien. Um zukunftsfähig wirtschaften zu können, bedarf es also zweier Dinge: pfiffiger Ideen und neuer interdisziplinärer Kooperationen. Mit Blick auf die Abwärmenutzung ist beispielsweise eine Abstimmung sowohl mit der Energiebranche, aber auch, „wenn man in größeren Dimensionen denkt, mit Gewerbe- und Immobilienentwicklern“ nötig, erklärt ­Raphael Bächle, Geschäftsführer beim badischen Colocation-Betreiber Telemaxx. Umso mehr, als die Branche boomt und sich das Datenvolumen, laut Verbraucherzentrale, alle zwei Jahre verdoppelt. Auch der weltweite Umsatz des Datacenter-Markts steigt – bis 2030 auf 517,17 Milliarden US-Dollar. Im Jahr 2020 betrug er noch 187,35 Milliarden US-Dollar (Allied Market Research). Dabei geht der Trend in die Cloud. Denn der Wechsel zu professionellen Cloud­computing-Anbietern spart Unternehmen bis zu 80 Prozent Strom im Vergleich zur selbstständig betriebenen lokalen Infrastruktur. Viel Geschäftspotenzial also, wie Bächle bestätigt: „Es steht noch eine große Menge an kleinen Rechenzentren oder ­Serverräumen bei Kunden. Mit steigenden Compliance- und Zertifizierungsmaßnahmen und dem Fachkräftemangel fragen sich Unternehmen, ob sie das langfristig selbst ­machen wollen.“

Diskussionsbedarf beim Energieeffizienzgesetz

Zumal die Herausforderungen größer werden, blickt man beispielsweise auf den ­Entwurf des Energieeffizienzgesetzes. Zu schaffen macht den Datacenter-Betreibern hier die Maximalvorgabe für den PUE-Wert bei Neubauten (1,3 ab 2025) sowie die Vorgabe der Temperatur, die in Rechenzentren gelten soll (27 Grad ab 2024). Gepaart mit der Vorgabe von mindestens 30 Prozent wiederverwendeter Energie (in Form von Abwärme) „wäre das de facto ein Baustopp, wenn das Gesetz so käme“, so Bächle. ­Neben Neubauten sind aber auch bestehende Anlagen eine Herausforderung. Denn lange war vor allem eines wichtig: ­Sicherheit. Und erst im Nachgang ging es um Nachhaltigkeit und Energieeffizienz.

Bildergalerie

Gerade ältere Rechenzentren sind entsprechend dieser Priorisierung ausgelegt. Doch es gibt Lösungen, auch diese Schritt für Schritt zu modernisieren, zum Beispiel durch die Nutzung erneuerbarer Energien, Recycling, Abwärmenutzung, den Einsatz von Flüssigkühlungstechnologien zur Verringerung des Wasserverbrauchs und durch moderne USV-Anlagen. Bei diesen herrsche momentan wieder großer Beratungsbedarf, stellt Karin Hernik, Channelchefin für die DACH-Region bei Schneider Electric, fest. „Deutschland befindet sich mitten in einer Energiewende. Die Stromversorgung gilt zwar aktuell als gesichert, trotzdem können auch kleinere Schwankungen und kurze Ausfälle schon Auswirkungen auf die IT-Verfügbarkeit haben. Das gilt sowohl im Datacenter- und Backend-Bereich, aber auch für Workstations und Poweruser. In Sachen USV-Technik herrscht daher aktuell Beratungsbedarf, beispielsweise bei der Auswahl der passenden Stützzeiten und der richtigen Dimensionierung.“

Was bringen modulare USVs?

Die Hauptaufgabe einer USV besteht darin, eine Notstromversorgung für unternehmenskritische Anwendungen und Einrichtungen bereitzustellen und diese vor Netzausfällen oder Problemen mit der Stromqualität zu schützen. Die Schwierigkeit: „Wenn man ein Rechenzentrum baut und plant, geht man mit einem Leistungspuffer ins Rennen, weil man die maximale IT-Leistung der Kunden vorab nicht kennt.“ Eine Frage dabei ist: Was baut der Kunde ein? Switches, die wenig Strom verbrauchen, oder lastintensive Server. „Das wissen wir nicht. Und solange er sich an die maximale Leistung hält, haben wir auch keine Steuerungsmöglichkeit und damit einen Overhead, der sich negativ auf die Energieeffizienz auswirkt.“ Eine Lösung für dieses Dilemma bieten modulare USV-Anlagen. „Der Einsatz von modularen USV-Anlagen bietet im Vergleich zu Blockanlagen viele Vorteile, wenn es darum geht, elektrische Energie zu sparen“, erklärt Michael Scheuring, Senior Consulting Manager Datacenter & Cabling beim Dienstleister Enthus. Durch die Möglichkeit, die Leistung der Anlage anhand der benötigten Kapazität zu erhöhen oder zu reduzieren, werde ein optimaler Betrieb gewährleistet. „Der ideale Betrieb liegt bei einer Dauerauslastung von 70 bis 90 Prozent, was jedoch von zusätzlichen Faktoren, wie dem Wirkungsgrad des Herstellers beeinflusst wird. Es gibt USV-Anbieter, die einen Wirkungsgrad von über 96 ­Prozent bei Volllast und mindestens 92 Prozent bei geringer Last garantieren. Eine geringere Auslastung führt aber dazu, dass die nicht genutzte Energie in Wärme umgewandelt wird, was den CO₂-Ausstoß und die Betriebskosten erhöht“, so der Experte.

Wie steht es um die Nachhaltigkeit?

Und wie steht es mit der Nachhaltigkeit? Die meisten Anlagen würden zwar theoretisch zehn bis 15 Jahre lang laufen, im Regelfall werden sie aber eher schon nach fünf bis zehn Jahren ersetzt. Der Grund: Wegen der höheren Effizienz lohne es sich für Unternehmen oft, schneller eine neue Anlage anzuschaffen. Um den Lebenszyklus zu verlängern und dennoch auf aktuellem Effizienz-Niveau zu bleiben, bietet der deutsche Hersteller Online-USV mittlerweile aktiv Ersatzteile an. „Keine Alternative“ sieht Geschäftsführer Andreas Bichlmeir hingegen für die Blei-Akkus, die im Regelfall verwendet werden. Lithium-Ionen-Akkus würden nur dann eingesetzt, wenn wirklich wenig Platz zur Verfügung stehe. Denn die seien teuer und ließen sich im Gegensatz zu den traditionellen Blei-Stromspeichern bisher kaum recyceln, begründet er. Bei Wortmann kommen diese allerdings zum Einsatz. Die Hüllhorster sind zudem der erste Cloud-Anbieter in Europa, der die USV-Anlage Galaxy VL des französischen Konzerns Schneider Electric nutzt. Sie ist mit Lithium-Ionen-Akkus ausgerüstet und soll mit einem eConversion-Modus einen USV-Wirkungsgrad von 90 Prozent erreichen. „Bei Terra Cloud basieren unsere Kernwerte seit jeher auf Ausfallsicherheit, Effizienz und Service. Es ist unsere Pflicht, die Messlatte in Sachen Energieeffizienz und Nachhaltigkeit auch in Zukunft weiter anzuheben“, sagt dazu Martin Klein, CEO von Terra Cloud.

USV als dezentrale Energieressource

Dass auch bei USVs intensiv geforscht wird, zeigt sich in einer Kooperation von Eaton mit Microsoft. Die beiden Unternehmen haben die USV mit digitalen Funktionen ausgestattet, so dass sie als dezentrale Energieressource eingesetzt werden kann, um Netze mit einem hohen Anteil an variabler erneuerbarer Energieerzeugung zu unterstützen. Die beiden Hersteller nennen das „ein netzinter­aktives Rechenzentrum“. Darunter verstehen sie eine Anlage, deren elektrisches System nicht nur die IT-Daten und -Anwendungen der Kunden schützt, sondern auch elektrische Dienste für den Übertragungsnetzbetreiber und das Netz bereitstellt. „Diese Unterstützung wird immer wichtiger, um die Netze bei der Bewältigung eines hohen Anteils an variabler erneuerbarer Energie zu unterstützen“, so Sean James, Director of Data Center ­Research bei Microsoft.

Trend: Flüssigkühlung

Doch USVs sind nur eine Stellschraube an der Datacenter-Betreiber drehen können. Eine andere sind die Kühlsysteme. Denn je mehr Datenverkehr und Vernetzung es gibt, desto entscheidender ist eine effiziente Kühlung, die vor Ausfällen schützt, sowie Temperatur und Luftfeuchtigkeit kontrolliert. Denn Hitze kann Ausfälle verur­sachen, sie entscheidet auch über die Langlebigkeit von IT-Equipment. Während der Flüssigkühlungs-Markt 2020 rund 2,75 Milliarden US-Dollar stark war, wird er bis 2030 voraussichtlich auf ein Umsatzvolumen von rund 13 Milliarden US-Dollar wachsen, so eine Studie von Allied Market Research. Dazu Mustafa Karabuz, Vice President und General Manager bei Nvent Schroff, Anbieter von Lösungen für kritische Kommunikations- und Elektroniksysteme: „Viele Prozessoren und Komponenten der nächsten Servergeneration werden speziell für die Flüssigkeitskühlung entwickelt.“ Allerdings braucht es für bedarfs­gerechte Lösungen unter oftmals schwierigen Umgebungsbedingungen einen erfahrenen Partner bei Planung und Installation. Neben der effizienten Kühlung empfiehlt Scheuring weitere Maßnahmen wie:

• Erhöhung der Raumtemperatur

• Optimierung der Kabelführung

• Einhausung der vorhandenen Racks

• Verschließen nicht genutzter Slots

• Energieeffiziente Kühlsysteme

Monitoring und Management

Die Kühllösung ist wichtig für die Energieeffizienz im Rechenzentrum, bestätigt Katja Neumann, Channelchefin bei Vertiv. „Doch das allein reicht nicht aus. Die Verantwortlichen wollen sehen, welche Stromverbraucher oder -erzeuger sich wie auf die Energiebilanz auswirken und wo es Optimierungspotenzial gibt.“ Mit den Einsichten aus den Daten kann zudem Equipment optimiert und so die Produktivität erhöht werden. In der Praxis zeigt sich auch in anderen Bereichen, wie erfolgversprechend Einblicke in die Systeme sind. Je nach eingesetztem Tool kann das Überwachungssystem Informationen liefern, die bei der Diagnose und Behebung von Problemen hilfreich sind. Auch Schneider Electric bietet solche Tools an, wie Hernik beschreibt: „Wir bieten Resellern ein Komplettportfolio für Energiemanagement und Business Continuity im IT- und OT-Umfeld, kombiniert mit Managed-Service-Angeboten.“ Dieses Portfolio stoße im Channel auf großes Interesse.

(ID:48980756)