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Informationstechnik

IT goes green

In Zeiten von Web 2.0 steigt der Energieverbrauch von Rechenzentren. Energieeffiziente Geräte können diese Entwicklung ausgleichen.

IT goes green IT goes green
energlobe.de, Denny Rosenthal

In Zeiten von Web 2.0 steigt der Energieverbrauch von Rechenzentren. Energieeffiziente Geräte können diese Entwicklung ausgleichen. Großes Einsparpotenzial gibt es bei Servern und der Kühltechnik.

Eine einfache Suchmaschinen-Anfrage beschäftigt 300 bis 700 Server, die dabei Strom verbrauchen. Vier mittelgroße Kohlekraftwerke sind notwendig, um den Strombedarf der deutschen Server zu decken. Diese Computer mit zentralen Aufgaben stehen in Fabrikhallen oder dunklen Kellern und sorgen zum Beispiel dafür, dass E-Mails und Adressen, Dateien und Programme sicher abgespeichert sind. Im Jahr 2008 benötigten die rund 53.000 Serverräume und Rechenzentren 10,1 Terawattstunden Strom. Weltweit erzeugt die Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) rund zwei Prozent der Treibhausgase, also mehr als der globale Flugverkehr. Zwei Institute der Fraunhofer-Gesellschaft schätzen, dass der Stromverbrauch der deutschen IKT im Jahr 2020 rund 66,7 Terawattstunden betragen wird, wenn keine energiesparende Technik eingebaut wird. Das größte Einsparpotenzial liegt dabei bei den Rechenzentren. Durch sogenannte Green IT könnte ihr Stromverbrauch um 50 Prozent reduziert werden.

Server und Kühlung sind Energiefresser und damit Kostentreiber

Strom ist der größte Kostenfaktor beim Betrieb von Servern. Die Hälfte des Stroms verbrauchen die Geräte selbst, der Rest wird von Klimaanlagen sowie Aggregaten zur unterbrechungsfreien Stromversorgung verbraucht. Das Borderstep Institut für Innovation und Nachhaltigkeit hat ausgerechnet, dass allein im deutschen Mittelstand bis 2013 rund 1,3 Milliarden Euro Energiekosten eingespart werden könnten, wenn energieeffiziente Technik in die Rechenzentren Einzug hielte. „Langfristig kann nur bestehen, wer weniger Energie verbraucht“, heißt es auf der Homepage der Strato-AG. Die Telekom-Tochter hat eine Million Kunden und ist damit zweitgrößter Anbieter von Webservern auf dem europäischen Markt.

Mit Green IT Energie sparen

Beim IT-Dienstleister der Berliner Behörden, dem IT Dienstleistungszentrum Berlin (ITDZ Berlin), verursachte das Rechenzentrum bislang 76 Prozent des gesamten Energieverbrauchs für das Speichern von Steuerbelegen, Polizeiakten oder Adressen. Der regionale IT-Dienstleister übernimmt die Datenspeicherung für die Berliner Senatsverwaltungen und Bezirksämtern zentral an einem Ort.

Um für diese Aufgabe weniger Energie zu verbrauchen, setzt das Unternehmen seit 2007 auf die Virtualisierung von Servern. Programme und Daten liegen nicht auf vielen verschiedenen Servern, deren Kapazität womöglich nicht vollständig ausgenutzt wird, sondern verteilen sich auf wenige Server. Eine spezielle Software sorgt dafür, dass Systemressourcen wie Prozessoren, Festplatten und Arbeitsspeicher gemeinsam genutzt werden können und dabei die Daten nicht durcheinander geraten. Außerdem setzt das Unternehmen vermehrt sogenannte Blade-Server ein. Diese flachen, platinenenartigen Geräte sitzen in den Einschüben eines gemeinsamen Gehäuses. Somit können mit der gleichen Strommenge mehr Daten gespeichert werden. Ersetzen Blade-Server herkömmliche Rechner, können rund 50 Prozent Energie gespart werden. Gleichzeitig benötigen die Geräte weniger Platz.

Ganz entscheidend ist die Kühlung

„Ganz entscheidend für den Energieverbrauch ist die Kühlung der Serverräume“, erklärt Konrad Kandziora, Vorstand des ITDZ Berlin. Für seine Server nutzt er das System der freien Kühlung: Die stromintensiven Kältemaschinen kommen erst zum Einsatz, wenn die Außentemperatur höher als 11 Grad Celcius ist. Im Winter und der Übergangszeit reicht die Außenluft, um das Kühlmittel über einen Wärmetauscher abzukühlen.

Schon die Aufstellung der Server führt dazu, dass weniger gekühlt werden muss. Server saugen vorne kalte Luft an und geben hinten warme Luft ab. Sie sollten daher nicht so stehen, dass ein Gerät die Abluft des anderen ansaugt. Am besten ist es, wenn Rechner, die sich in zwei Reihen gegenüber stehen, ihre Abluft in dieselbe Richtung abgeben. Dann entsteht ein sogenannter Wärmegang, der gezielt gekühlt werden kann.

„Durch die verschiedenen Maßnahmen wie Blade-Server, Virtualisierung und eine effektive Klimatisierung lässt sich der jährliche Stromverbrauch um rund 1.400 Megawattstunden reduzieren“, fasst Kandziora die Bilanz für das ITDZ Berlin zusammen.

Kein Vorbeikommen an Green IT

Auch wenn Effizienzmaßnahmen zum Einsatz kommen, ist klar: Der Stromverbrauch steigt, weil immer mehr Unternehmensabläufe digitalisiert werden. Das Bundesumweltministerium geht davon aus, dass deshalb die CO2-Emissionen von Rechenzentren bis 2020 um etwa 25 Prozent anwachsen werden. Der steigende Stromverbrauch ist nicht nur ein Problem für das Klima, sondern auch für die Unternehmen, da die Kosten steigen. „Vor dem Hintergrund der Entwicklung auf dem Energiemarkt ist eine konsequente Ausrichtung der IT-Infrastruktur auf energieeffiziente Geräte unausweichlich“, bilanziert Kandziora.

Weitere Informationen:

Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (Fraunhofer IZM) in Kooperation mit Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (Fraunhofer ISI): Abschätzung des Energiebedarfs der weiteren Entwicklung der Informationsgesellschaft (2009). www.bmwi.de

Offis (2009): Untersuchung des Potentials von rechenzentrenübergreifendem Lastmanagement zur Reduzierung des Energieverbrauchs in der Informations- und Kommunikationstechnik. www.offis.de

White Paper des ITDZ Berlin: Klima schonen und Kosten sparen – Leitfaden
für eine energieeffiziente Informationstechnik. www.itdz-berlin.de

»DIE KRISE DER IDEE VON EINER WELTORDNUNG

(IST) DAS ULTIMATIVE INTERNATIONALE

PROBLEM VON HEUTE«

Henry Kissinger,„World Order”, August 2014