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8 l 2020 34 l datacenter & Netzwerke l Nachhaltige Infrastruktur von unten an die Racks geführt Es zeigt sich jedoch ein neuer Trend für die Kühlung in Rechenzentren Wasserkühlung Allerdings müssen Betreiber hier auch die Vorteile mit den Risiken abwägen So argumentiert Florian Sipple CTO bei Noris Network und Verantwortlicher für das Rechenzentrumsdesign sowie den operativen Betrieb Die Physik sagt uns Wasser ist der bessere Wärmeleiter und bei Hochleistungsrechnern für die Forschung oder Unternehmen mit entsprechenden HPCAnwendungen in dedizierten Rechenzentren ist das auch sinnvoll Für uns sprechen aber aktuell zwei Punkte dagegen Strom und Wasser vertragen sich nicht und das birgt bei der Sicherheit zusätzliche Herausforderungen Außerdem fehlt es an Standards Systeme Aufbau und Anschlüsse sind stets proprietär Wasserleitungen werden in vielen aktuellen Systemen zum Single Point of Failure gerade an den Endgeräten Für uns als Rechenzentrumsdienstleister ist eine hocheffiziente Luftkühlung deshalb aktuell die bessere Lösung Der Einwand gegen den Einsatz von Wasser als Kühllösung im Rechenzentrum berücksichtigt jedoch nicht dass auch bei der Luftkühlung in der Regel Wasser als Trägermedium innerhalb von benötigten Kältemaschinen vorkommt Das Konzept der Luftkühlung wie es momentan umgesetzt wird stößt also langsam an seine Grenzen Durch die anwachsende Rechenleistung und die damit verbundene Wärme werden sich Rechenzentrumsbetreiber auf kurz oder lang mit dem Problem auseinandersetzen müssen dass Luft als Kühlungsmedium stärker limitiert ist als Wasser Luft ist nicht in der Lage die bei aktuellen und vor allem künftigen HPC-Systemen anfallende Wärme effizient und zuverlässig abzutransportieren HPC-Systeme nehmen hier die Entwicklung bei klassischen ServerSystemen vorweg Von einer lauen Brise ins kühle Nass Im Vergleich zu Luft kann Wasser anfallende Wärme deutlich effizienter abtransportieren Dieselbe Menge Wasser kann unter entsprechenden Rahmenbedingungen etwa viermal so viel Energie speichern wie Luft Wasser als Medium für den Abtransport von Wärme bringt zusätzlich den Vorteil dass es etwa 20-mal leitfähiger hierfür ist und damit anfallende Wärme schneller aufnehmen und ableiten kann zum Beispiel wenn es direkt über die heißen Bauteile geleitet wird die gekühlt werden müssen Der Prozess wird so deutlich zielgerichteter Anbieter von flüssigkeitsbasierten Lösungen haben versucht ihre Technologie immer weiter zu entwickeln So kommt heute beispielsweise Kupfer als Material für die Kühlleitungen zum Einsatz da sich Kupfer im Vergleich zu Kunststoff als langlebiger und gut zu warten in der Praxis bewährt hat Warmwasser für die Kühlung Grundsätzlich stehen zwei Varianten der Wasserkühlung zur Verfügung Kaltwasserkühlung und Warmwasserkühlung Die Kaltwasserkühlung ist im Vergleich zur Luftkühlung zwar zielgerichtet und auch die Verteilung der Luft über einen Doppelboden entfällt jedoch werden bei der Kaltwasserkühlung in der Regel ebenfalls mechanische Kältemaschinen benötigt Dadurch fällt der Effizienzzuwachs gering aus Anders verhält es sich bei der Warmwasserkühlung Hier beträgt die Vorlauftemperatur des Kühlwassers zwischen 40 und 50 Grad Celsius was noch immer deutlich kühler ist als ein Prozessor unter Höchstleistung der typischerweise eine maximale Gehäusetemperatur zwischen 80 und 90 Grad Celsius aufweisen darf Dank dieser vergleichsweise hohen Vorlauftemperatur kann in klimatisch gemäßigten Regionen die Außentemperatur sollte die 40-Grad-Grenze nicht regelmäßig überschreiten eine indirekte freie Kühlung zur Bereitstellung des Kühlwassers genutzt werden Der Einsatz mechanischer Kältemaschinen Green IT rund ums Rechenzentrum ➤ Mittlerweile gibt es in Deutschland eine Reihe mittelständischer Cloud-Anbieter die sich durch innovative Nachhaltigkeitskonzepte von den großen Hyperscalern abheben wollen Ein spannendes Beispiel ist dabei die Kombination von Windkraftanlagen und Datacentern Das Konzept bietet die Möglichkeit nicht nur den aus Windkraft gewonnenen Strom für den Betrieb zu nutzen sondern auch die Option mit der Anlage auf eine bereits vorhandene Infrastruktur zurückzugreifen um darin das Rechenzentrum in luftiger Höhe zu errichten Für immer mehr Unternehmen sind die Aspekte Nachhaltigkeit und Energieeffizienz wichtige Punkte Sie werden zu einem Auswahlkriterium für den passenden Datacenter-Anbieter Aber nicht nur im Rechenzentrum auch für Anwenderunternehmen selbst rückt die Thematik zusehends in den Fokus Um eine nachhaltige IT-Infrastruktur zu errichten müssen Entscheider den Betrieb ganzheitlich betrachten also nicht nur den Energieverbrauch sondern auch Punkte wie beispielsweise die alternative Nutzung von Abwärme Allgemein bedeutet das dass ein energetischer Kreislauf jede Form der Energie bestmöglich wiederund weiterverwertet sollte Einer der einfachsten Ansätze hierfür den auch jedes Unternehmen für sich umsetzen kann ist der allgemeine Umstieg auf Ökostrom also Strom der aus erneuerbaren Energien wie Windkraftoder Photovoltaik-Anlagen gewonnen wird Mit Strom aus einer Energiequelle die kaum einer Ressourcenbegrenzung unterliegt ist zumindest der Grundstein eines nachhaltigen Kreislaufs gelegt Die Gründe für entsprechende Konzepte sind vielfältig So sind ressourcenschonende IT-Strukturen nicht nur umweltfreundlicher sondern nicht zuletzt auch in vielen Fällen kosteneffizienter Idealerweise kann sich für Unternehmen ein schneller Return on Invest ergeben Zusätzlich fragen wie zuvor erwähnt immer mehr Kunden nach entsprechend nachhaltigen Konzepten und machen diese neben beispielsweise den Kosten zu einer Grundvoraussetzung für eine Zusammenarbeit Seien es nun Verantwortliche in Rechenzentren Technologiehersteller Colocation-Anbietern oder Entscheider in Unternehmen die Nachhaltigkeit der IT ist für alle relevant und eine langfristige Investition in vielerlei Hinsicht