Sinkende Stromkosten dank Green-IT-Strategie

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Der Energieverbrauch von Rechenzentren und Servern hat sich seit dem Jahr 2000 fast verdreifacht. Steigende Stromkosten bei gleichzeitig knapper werdenden IT-Budgets belasten die Unternehmen. Schon geringe Maßnahmen zur Energieeinsparung zahlen sich aus.

erschienen in Energy2.0

Kein Unternehmen kommt heutzutage ohne Informationstechnologie aus. Der operative IT-Betrieb ist jedoch mit Kosten verbunden, die rasch aus dem Ruder laufen können. Nach einer Untersuchung des US-amerikanischen Marktforschungsinstituts Gartner zählen die Energiekosten von Rechenzentren zu den am schnellsten steigenden Ausgaben im IT-Bereich. Obwohl immer mehr energiesparende Endgeräte auf dem Markt sind, nimmt der Strombedarf durch die wachsende Anzahl der IT-gesteuerten Geschäftsabläufe, die Ausweitung des Datenvolumens sowie der Komplexität der Anwendungen ständig zu.

Wie das Borderstep Institut im Auftrag des Branchenverbands Bitkom ermittelte, benötigten Serverbetreiber und Rechenzentren im Jahr 2008 allein 10,1 TWh Strom, was der Leistung von vier Kohlekraftwerken im mittleren Leistungsbereich entspricht. Dafür fielen Kosten von 1,1 Milliarden Euro an. Gelingt es nicht, die Energieeffizienz zu steigern, könnten sich die Stromkosten bis 2013 auf 2,2 Milliarden Euro verdoppeln. Investitionen in energiesparende Green-IT-Strategien zahlen sich daher aus. Kurze Amortisationszeiten sind die Regel. In einem Effizienzprojekt konnte das Hamburger IT-Dienstleister Info AG im eigenen Rechenzentrum demonstrieren, wie sich die Stromkosten bereits durch kleine Korrekturen um mehr als 20 Prozent senken lassen. Zugleich wird klimaschädliches CO2 eingespart.

Stromverbrauch exakt bestimmen

Am Anfang eines Green-IT-Projekts steht die Potenzialanalyse. Um die Energiekosten zu optimieren, müssen die Kostentreiber bekannt sein. Laut der Unternehmensberatung Experton Group kennen lediglich sieben Prozent der IT-Verantwortlichen den Energieverbrauch ihrer IT-Infrastruktur. Bitkom zufolge verbuchen nur 13 Prozent der Firmen unter 5.000 Mitarbeiter die anteiligen Stromkosten auf das IT-Budget. Existiert für das Rechenzentrum kein separater Stromzähler, empfiehlt sich dessen Einbau oder der kurzfristige Gebrauch von mobilen Strommessgeräten. Messungen bei der Info AG zeigten, dass typischerweise nur etwa 60 Prozent des Energieverbrauchs durch die IT-Geräte selbst bedingt ist. Auf die Klimatisierung und unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) entfallen die restlichen 40 Prozent.

Gartner-Studien zufolge betragen die Stromkosten für die Kühlung in der Regel zwischen 35 bis 50 Prozent der gesamten Energiekosten eines Rechenzentrums. Eine umfassende thermische Analyse des Rechenzentrums sollte sich daher anschließen. Eventuell ist dazu die Einschaltung eines Fachingenieurs notwendig. Ergeben die Messung ein ausreichendes Energieeffizienzpotential, sollten die erforderlichen Energiesparmaßnahmen aufgelistet und Verantwortliche benannt werden, die sich um die Realisierung kümmern und die Fortschritte überwachen.

Aufräumen, konsolidieren, outsourcen

Eine einfache Maßnahme um Strom zu sparen, die wenig kostet und sich schnell amortisiert, ist die Reduzierung der benötigten Serverkapazität durch effizientere Datenhaltung, in dem beispielsweise private Daten der Mitarbeiter begrenzt, Archive ausgelagert und selten genutzte Software gelöscht wird. Eine bedeutende Einsparung, die sich ebenfalls relativ rasch umsetzen lässt, ist die Konsolidierung und Virtualisierung der Server-Landschaft.

Indem Ressourcen nur noch bedarfsgerecht zugeordnet werden, kann ein leistungsfähiger, virtueller Server die Arbeit von bis zu 20 realen Servern übernehmen, die in der Praxis häufig nur zwischen 20 und 30 Prozent ausgelastet sind. Empfehlenswert ist ein möglichst weitgehender Einsatz von „shared environments“ – gemeinsam genutzten, mandantenfähigen IT-Umgebungen. Damit einhergehend lassen sich nicht benötigte Serverräume oder -schrankreihen in Schwachlastzeiten abschalten oder grundsätzlich in einem einzigen zentralen Raum zusammenfassen.

Wie die Deutsche Energieagentur (dena) rät, kann es wirtschaftlich für Unternehmen auch Sinn machen, die eigenen Daten und IT-Anwendungen generell über die Server eines spezialisierten, externen Rechenzentrums zu betreiben. Das Outsourcing kann unter Umständen erhebliche Energieeinsparungen sowie eine flexiblere Administration und die bessere Verfügbarkeit von Software und Daten gewährleisten.

Technik und Betrieb optimieren

Durch die Nutzung energieeffizienter Server und verlustarmer Netzteile mit einem Wirkungsgrad von mindestens 80 Prozent lassen sich etwa fünf Prozent des gesamten Energieverbrauchs von Rechenzentren einsparen. Einsparungen von weiteren drei Prozent bringt der Einsatz moderner Klima- und Stromversorgungstechnik mit hohem Wirkungsgrad, die stets auf dem Stand der Technik ist und regelmäßig gewartet wird.

Noch einmal fünf Prozent lassen sich durch einen effizienten, jahreszeitlich angepassten Betrieb der Klimaanlagen erzielen. Um Energie für die Kühlung zu sparen, sollte das Rechenzentrum mit den höchsten, von den IT-Herstellern noch erlaubten Temperaturen gefahren werden und möglichst häufig Freiluftkühlung durch die Außenluft nutzen. Das setzt jedoch ein intelligentes Management der Rechenzentrumsflächen und Lüftungsströme voraus.

Eine Kaltgangeinhausung mit durch Vorhänge oder Bauteile abgetrennten Kalt- und Warmgängen zwischen den einzelnen Server-Racks sollte im Rechenzentrum obligatorisch sein. In den Kaltgängen strömt die Kühlluft durch den Doppelboden, wird von der Hardware angesaugt und nach erfolgter Kühlung in den Warmgang auf der Rückseite der Racks abgegeben, wo sie wieder zur Kühlanlage gelangt. Durch die Anordnung lässt sich vermeiden, dass die ausströmende Warmluft in die Kaltgänge gelangt, dort die Effizienz der Kühlung negativ beeinflusst und besonders heiße Bereiche, so genannte Hotspots entstehen, die für die Hardware eine Gefahr darstellen.

Nicht belegte Flächen in Server-Racks sollten deshalb verschlossen sein und die Kaltluftauslässe der Lochplatten im Doppelboden bei den Verbrauchern mit den höchsten Temperaturen angeordnet sein. Ingesamt fallen durch diese Maßnahmen pro voll ausgelasteter Rechenzentrumszelle etwa drei Prozent weniger Energiekosten an. Langfristig empfiehlt sich die Anschaffung von Hardware, die auch mit höheren Temperaturen noch gut zurecht kommt, denn jede gesparte Wattstunde beim Betrieb der Kühlung vermindert den Stromverbrauch. Ein Kostenfaktor ist auch die USV. Um unnötige Energiekosten zu vermeiden, sollte ihr Wirkungsgrad über 90 Prozent betragen und sie optimal ausgelastet sein.

Langfristige Maßnahmen planen

Eine weitergehende Maßnahme, die in Unternehmen längerfristig Perspektiven zum Stromsparen bietet, ist die Ausstattung sämtlicher IT-Arbeitsplätze mit energieeffizienten Laptops oder mit Thin Clients innerhalb eines Netzwerks. Nach Angaben der dena ergibt sich beim Thin-Client-Betrieb gegenüber herkömmlichen PC-Arbeitsplätzen ein Energieeinsparungspotenzial von etwa 50 Prozent.

Überlegenswert sind auch alternative Heiz- und Kühlkonzepte. Ist die Ablufttemperatur des Rechenzentrums hoch genug, kann die warme Luft durch eine Wärmerückgewinnung zur Beheizung des gesamten Unternehmensgebäudes genutzt werden. Im Hamburger Effizienzprojekt ist diese Option angedacht und könnte zu den bisher erreichten Einspareffekten weitere 20 Prozent beisteuern. Auch die Nutzung von solarer oder geothermischer Kühlung sowie von Absorptionskälte kann eine Möglichkeit darstellen, bei der Klimatisierung von Rechenzentren nachhaltig Energie zu sparen.

Auch wenn nur ein Teil der möglichen Effizienzmaßnahmen im IT-Bereich realisiert wird, sollten Unternehmen gegenüber künftigen Energiepreissteigerungen, wie sie beispielsweise durch die Energiewende zu erwarten sind, gut gewappnet sein.

Almut Bruschke-Reimer

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