Rechenzentrum: Wasserkühlung statt Klimaanlage

(http://www.zdnet.de/magazin/39159818/rechenzentrum-wasserkuehlung-statt-klimaanlage.htm)

von Markus Reppner, 28. Januar 2008

Auf der Suche nach Einsparpotenzialen stehen die Konsolidierung bei Speichern, Virtualisierung und energieeffiziente Hardware im Fokus. Dabei wird das Potenzial bei der Klimaanlage oft übersehen.

Trotz steigender IT-Ausgaben – das Analystenhaus Gartner[1] rechnet mit etwa fünf Prozent für 2008 – bleiben die Budgets für die CIOs knapp und lassen geringen Spielraum für Neuinvestitionen. Sparen steht auf dem Programm. So mancher IT-Verantwortliche fragt sich aber, wie das angesichts wachsender Aufgaben zu erreichen ist. In diesem Zuge hat ein Thema im vergangenen Jahr an Bedeutung gewonnen: Green-IT. Mit hohem Tempo versuchen die CIOs, mittels Konsolidierung und Virtualisierung[2] in Verbindung mit energieeffizienter Hardware Energiekosten zu drücken und Platz im Rechenzentrum zu schaffen. Das Thema Kühlung fristet dagegen im Moment noch ein Schattendasein.

Zu Unrecht, wie Wolfgang Schwab, Senior Advisor bei der Experton[3] Group, meint: "Der Energiebedarf von Klimaanlagen ist je nach Wirkungsgrad um den Faktor 1,0 bis 1,3 höher als der Stromverbrauch der zu kühlenden IT." Nach Empfehlung führender Computerhersteller liegt die optimale Raumlufttemperatur bei 26 Grad Celsius. "Das ist sicherlich ein guter Mittelwert", erklärt Schwab. "Allerdings ist er viel zu pauschal, da im Raum des Rechenzentrums an verschiedenen Punkten unterschiedliche Temperaturen herrschen." Wichtig sei es zu wissen, so Schwab weiter, wie warm es beispielsweise an den jeweiligen Racks sei - und insbesondere dort, wo die CPU ist. Da ist es bekanntlich am heißesten.

Sind in einem Rack Geräte installiert, die 30 Kilowatt Leistung erbringen, die durch den gesamten Raum gekühlt werden müssten, dann läge die ideale Raumtemperatur im Bereich von Minusgraden. "Deshalb ist die entscheidende Frage nicht, wie warm ist es in meinem Rechenzentrum, sondern wie bekomme ich die Wärme aus den Racks", betont Schwab.

Gerade was die Kosten für Kühlung betrifft, können Unternehmen mit recht einfachen Mitteln wirkungsvoll gegensteuern. Allein schon die richtige Anordnung der Geräte bringt eine Stromersparnis bei der Klimaanlage. Der effizienteste Weg jedoch, der eine sofortige Energieersparnis zwischen 20 bis 30 Prozent verspricht, ist die Einteilung des Rechenzentrums in warme und kalte Gänge sowie die physikalische Trennung von warmen und kalten Zonen. Die als USV-Anbieter bekannt gewordene Firma APC[4] hat mit dem Infrastruxure-Konzept[5] bereits seit einiger Zeit entsprechende Lösungen im Programm.

Deren Ziel ist es unter anderem zu verhindern, dass sich wärmere Abluft und kältere Zuluft gleich an der Quelle miteinander vermischen. Das ist aber auch mit Hilfe von Plexiglas-Trennwänden recht einfach zu bewerkstelligen. Bei einem großen Rechenzentrum ab 1000 Servern bedeutet das Investitionen von 10.000 bis 15.000 Euro.

Neben Konsolidierung, Virtualisierung und Strom sparender Hardware wird die effiziente Klimatechnik zunehmend an Bedeutung gewinnen, meint Analyst Schwab. Ein wesentlicher Punkt sei es dabei, den Wirkungsgrad der Klimaanlagen maximal auszureizen. "Ein Weg dahin ist die Wasserkühlung. Damit kann die Wärme am besten abgeleitet werden, da keine Vermischung mit der Wärme der Umgebung möglich ist".

Einige Hersteller sind bereits auf diesen Zug aufgesprungen. Die Firma Knürr[6] bietet beispielsweise mit ihren Serverschränken der Reihe Cooltherm[7] Lösungen für Kühlleistungen von 10 bis 35 kW an. Auch HP[8] setzt im Rahmen seines Konzeptes Dynamic Smart Cooling[9] wassergekühlte Lösungen ein.

Allerdings schrecken die meisten Leiter von Rechenzentren vor dieser Vorstellung zurück: Wasser im Rechenzentrum wird als großer Unsicherheitsfaktor gesehen. Wenn eine Leitung Leck schlägt, kann der Schaden enorme Ausmaße annehmen. "Auf lange Sicht", meint Schwab jedoch, "gibt es zu Wasser oder anderen Flüssigkeiten als Kühlmittel keine Alternative."

HP schätzt, dass sich bei verbesserten Kühlkonzepten je nach Kühlanlage Einsparungen zwischen 25 und 40 Prozent erzielen lassen. Gartner-Analysten haben berechnet, dass sogar 60 Prozent der Kühlungsenergie verschwendet wird. "Fast jedes Unternehmen weiß, dass die Abwärme aus der Klimaanlage ungenutzt verpufft. Die meisten tun aber nichts dagegen. Den meisten ist es egal", sagt Experton-Mann Schwab. Grund dafür ist, dass es kaum Lösungen von der Stange gibt und stattdessen beim Problem der Abwärmenutzung Fantasie und Innovation gefragt sind.

"Mit einem richtigen Abwärme-Management könnte ein Unternehmen mit einem größeren RZ sich 60 bis 70 Prozent der Kosten für die Warmwasseraufbereitung sparen. Bei der Beheizung der Büroräume sind es immerhin 50 Prozent", schlägt Schwab etwa vor. Vorstellbar wäre beispielsweise, kaltes Wasser aus einem Brunnen anzusaugen und das warme Wasser in einen zweiten Brunnen abzuleiten. Das spart die Klimaanlage. Oder die Abwärme ins Fernwärmenetz einzuspeisen und so ein zusätzliches Geschäft zu machen.

"Mit der Abwärme eines 30-Kilowatt-Racks könnte man eine Wohnsiedlung mit 50 Einheiten beheizen", rechnet Schwab vor. "Im Bereich der Klimatechnik wird sich in den nächsten ein bis zwei Jahren in Richtung Wasserkühlung etwas tun. Die Nutzung der Abwärme ist dann ein Thema, wenn ein Unternehmen sein Rechenzentrum umbauen beziehungsweise neu bauen muss. Ansonsten rechnen sich die Investitionen eher nicht. Das Thema Nutzung der Abwärme wird also wahrscheinlich erst in den nächsten zwei, drei Jahren aktuell werden."

URLs in diesem Artikel:
[1] = http://www.gartner.com/
[2] = http://www.zdnet.de/itmanager/toolkits/0,39030558,39142569,00.htm
[3] = http://www.experton-group.de/
[4] = http://www.apcc.com/index.cfm?isoCountryCode=de
[5] = http://www.apcc.com/products/infrastruxure/index.cfm
[6] = http://www.knuerr.com/web/de/
[7] = http://www.thermalmanagement.de/de/index.html
[8] = http://www.hp.com/de
[9] = http://h20338.www2.hp.com/enterprise/cache/434556-0-0-197-470.html