Nachhaltige Rechenzentren: Potenziale erkennen und nutzen
Nachhaltige Rechenzentren
- 03.06.2024
Vom Krankenhaus bis zur Fabrik…
…werden Rechenzentren benötigt. Der Bedarf steigt in so unterschiedlichen Branchen wie Gesundheitswesen, Verwaltung, Industrie und Telekommunikation. Grund hierfür sind neue Trends wie 5G, Edge Computing und KI. Ausführliche Patientenakten sind als Teil des Behandlungsvertrags Pflicht, wobei es sich bei den gesammelten Informationen um sensible Daten handelt, die vor unbefugten Zugriffen ebenso zu schützen sind wie vor Verlust. In der Fertigung müssen Systeme zur Prozesssteuerung stets funktionieren, damit die Wirtschaft wettbewerbsfähig bleibt. Cloud-Dienste sind nicht nur bei Unternehmen, sondern auch bei Privatpersonen beliebt, um von jedem beliebigen Gerät aus jederzeit auf Dokumente, Fotos und vieles mehr zugreifen zu können.Leistung erfordert Energie. Viel Energie. Die Zahlen sprechen eine deutliche Sprache: Zwischen 2010 und 2022 stieg der Bedarf von Rechenzentren um 70 Prozent auf 17,9 Milliarden Kilowattstunden pro Jahr. Bis 2030 wird es voraussichtlich zu einer weiteren Verdopplung kommen. Ein bedeutender Teil entfällt hierbei auf die Kühlung. Der größte Teil der Energie von Servern gelangt als Wärme in die Luft; werden die Geräte nicht ausreichend gekühlt, verkürzt dies ihre Lebensdauer und erhöht das Risiko für Ausfälle. Experten schätzen für die Verbesserung der Nachhaltigkeit das Potenzial in diesem Bereich als besonders hoch ein.
Stellschrauben für nachhaltige Rechenzentren
Die Überlegungen zur Reduzierung der CO2-Emissionen eines Rechenzentrums sollten idealerweise bereits vor dem Bau beginnen. Wird als Standort eine Konversionsfläche gewählt, wird ein bereits erschlossenes Areal wieder aufgewertet und in den Wirtschaftskreislauf eingegliedert sowie die Versiegelung neuer Flächen vermieden. Beim Bau selbst ist der Beton der für die CO2-Bilanz am stärksten ins Gewicht fallende Faktor. Die Wiederaufbereitung von Bauteilen schont Ressourcen; für einige Teile der Fassade eignen sich Naturwerkstoffe wie Holz. Neben recyceltem stellt auch CO2-reduzierter Beton, der andere Zutaten als die Standardversion enthält, eine umweltfreundliche Option dar.Einen doppelten Zweck erfüllt Fassadenbegrünung: Sie absorbiert CO2 und dient gleichzeitig als Dämmung. Da sie das Gebäude im Sommer kühl hält, spart sie Energie für eine Klimaanlage. Durch Platzierung von Photovoltaikanlagen auf dem Dach und der Fassade lässt sich ein Teil der benötigten Energie selbst produzieren. Wenn der Rest des Stroms ausschließlich aus erneuerbaren Quellen stammt, verbessert dies den ökologischen Fußabdruck des Rechenzentrums. Sinnvoll ist auch die Nutzung der Abwärme zur Beheizung von Gebäuden, für die Warmwasseraufbereitung oder zur Stromerzeugung. Den Energieverbrauch für die Kühlung können bestimmte Technologien oder intelligente Kühlungssysteme reduzieren.
Wie stark ausgelastet ein Rechenzentrum ist und wie dessen Performance in diesem Zustand ist, zeigt sein PUE-Wert (Power Usage Effectiveness). Er steht für das Verhältnis zwischen dem gesamten Energieverbrauch eines Rechenzentrums und dem Energieverbrauch der kompletten IT-Infrastruktur und sollte möglichst niedrig sein. Er zählt zu den Kriterien für die Auszeichnung mit dem „Blauen Engel für den Rechenzentrumsbetrieb“.
Für eine grüne und leistungsstarke Zukunft
- Consulting – Analyse, Machbarkeit und Konzeption: Neubau und Sanierung, Erschließungs- und Umfeldanalyse, Bewertung der Umweltauswirkungen über den gesamten Lebenszyklus, Fördermittelmanagement, Energieeffizienzkonzept, Zertifizierungen (zum Beispiel „Blauer Engel“), Abwärmenutzungskonzept, Entwicklung zukunftsfähiger Kältemittel
- Engineering – Design und Architektur: skalierfähige Planung (bedarfsgerechtes Wachstum Abschnitt für Abschnitt), Planung der Stromversorgung, Prüfung von Möglichkeiten der Flächenumnutzung, Simulationen zur Optimierung und zur Identifikation der richtigen Materialien, Nutzung von digitalen Zwillingen
- Construction – Projektabwicklung und Bau: Fassaden- und Dachbegrünung, Auswahl der Baustoffe im Einklang mit dem Kreislaufwirtschaftsgesetz (Möglichkeit eines Rückbaus wird einkalkuliert), Verwendung von CO2-reduziertem Beton, unterirdische Sammlung von Regenwasser, geringe Versiegelung der Außenanlagen
- Komponenten – zukunftsorientierte Technik und Versorgung: neueste Technologie, Kühlung (unter anderem Immersive und Chip Cooling, Nutzung natürlicher Kältemittel), Wärmerückgewinnung, Stromversorgung (Umsetzung von Umspannwerken, Lieferung von grünem Strom), Stromerzeugung durch Photovoltaik
- Services – nachhaltige Wartung und Instandhaltung: Überprüfung und Optimierung der Verbrauchswerte, Erneuerung der TGA (Technische Gebäudeausrüstung) und Ertüchtigung, Energieeffizienzsteigerung (durch das neue Energieeffizienzgesetz Pflicht!)
- Solutions – klimaschonender Rechenzentrumsbetrieb: effizienter Betrieb und nachhaltige Bewirtschaftung durch konstantes Monitoring und kontinuierliche Optimierung, Senkung des PUE-Werts
