Green-IT und die Energieeffizienz in kleinen Rechenzentren

Green-IT und die Energieeffizienz in kleinen Rechenzentren (PresseBox) (Mannheim, ) Permanent laufende Rechner erzeugen permanent Hitze. Wenn die Rechner nicht wegen Überhitzung ausfallen dürfen, dann muss demzufolge ständig gekühlt werden. Beim Thema Energieverbrauch für Kühlung ist dann sehr schnell von Energieeffizienz die Rede. Das Thema Energieeffizienz ist bei großen Rechenzentren bereits im laufenden Betrieb angekommen. Bei kleinen Betrieben mit bis 20 Servern, ist Energieeffizienz hingegen noch kein hinreichend gelöstes Thema. In energiebewußten Betrieben ist die Frage vorherrschend, wie kann man den Energieverbrauch zum Kühlen mit einfachen Mitteln reduzieren. Auf das verbundene Thema Luftfeuchtigkeit und Luftfilterung gehen wir im Folgenden nicht ein.

Wesentlich, um eine zuverlässige Betriebstemperatur zu gewährleisten, sind der Serverraum an sich und die eingesetzte Lufttechnik. Der Serverraum muss richtig gewählt werden: Eine "Besenkammer" oder ein ungenutzter Abstellraum eignen sich eigentlich kaum als Serverraum. Auch soll der Raum keine Glasflächen zu den Sonnenseiten aufweisen.

Technische Geräte (vor allem Server) arbeiten innerhalb eines engen Temperaturbereichs zuverlässig. Das Präzisionsklima für Rechnersysteme liegt bei 22° + 2°. Ein Rechenzentrum muss kein Kühlschrank sein. Auch wissen wir, dass bei einer Betriebstemperatur über > 23°, die Zuverlässigkeit und Lebensdauer vor allem der Platten rapide abnimmt. Bei zu hohen Temperaturen fallen die Rechnerkomponenten mit leidigen Folgen einfach aus.

Eine energie-effiziente Lufttechnik-Lösung ist eine Kombination aus energie-intensiver Klima-Anlage und energie-armen "freier Kühlung", die im "Entweder-oder-Modus" arbeiten. Messungen haben ergaben, dass bei einer Außentemperatur < 14° die freie Kühlung, und bei einer Außentemperatur > 14° die Klima-Anlage eingeschaltet werden soll.

Die freie Kühlung durch Luft von Außen setzt eine geschickte Luftzirkulation, d.h. Luftdurchzug wenn möglich diametral durch den Raum, voraus. Warme Raumluft wird mit einem großen, aber langsamen Absaugventilator oben abgesaugt und nach Außen transportiert. Kalte Luft von Außen strömt ohne Ventilator (aber mit Filter) von unten nach. Zudem reagiert der Absaugventilator oben auf die Raumtemperatur. Er setzt aus, wenn die Raumtemperatur < 22° sinkt. Die Zuluft-Außenklappe unten bleibt generell bei "freier" Kühlung" offen.

Nutzung der Klima-Anlage: Eine zeitgemäße Klima-Anlage sorgt Thermostatgesteuert für Kühlung und Umwälzung der Luft innerhalb des Raumes. Die Klima-Anlage setzt aus, wenn die Raumtemperatur < 22° sinkt. Wenn die Klima-Anlage läuft, dann ist die Zuluft-Außenklappe unten immer geschlossen.

Die Kühlung jedes Temperaturgrades kostet viel Energie. Die Kostenersparnis ist die Differenz zwischen Energieverbrauch der energie-intensiven Klima-Anlage und dem Energieverbrauch der energie-armen freien Kühlung (d.h. des Absaugventilators). Ein langsam rotierender großer Ventilator ist energiearmer als ein schnell rotierender kleiner Ventilator. Die Investition in die Technik "freie Kühlung" hat ca. € 1.000 gekostet. Bei einer Payback-Periode von nur 18 Monaten, rentiert sich die Reduktion des Energieverbrauchs mit einfachen Mitteln.

Ersparnis p.a.: 2.000 kWh * 24 * 365 * €0,1576 = € 690
Amortisation Technik: Aufwand / Ersparnis = € 1.000 / € 690 - 1,5 Jahre
Amortisation Technik + Manpower: 4 Jahre

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