Rechenzentren auf dem Weg zur Nachhaltigkeit

Rechenzentren haben den Weg in Richtung Nachhaltigkeit unlängst eingeschlagen. Das geht aus einem aktuellen Bericht von Data Center Knowledge hervor. Dieser beschreibt auch, wie neue Gesetze und Technologien bei der Umsetzung umweltfreundlicherer Verfahren helfen können.

Die Studie stellt den Hinweis voran, dass Rechenzentren derzeit etwa 1 % des weltweiten Energieverbrauchs ausmachen. Außerdem verbraucht ihre Kühlung große Mengen an Wasser – ganz zu schweigen von dem erzeugten Elektronikmüll. Die negativen Auswirkungen dieser Einrichtungen auf die Umwelt beunruhigen zunehmend Anlieger der Datenzentren, Nichtregierungsorganisationen und Aufsichtsbehörden. Daher müssen jetzt und in Zukunft Gegen- und Präventivmaßnahmen ergriffen werden.

Gemäß Data Center Knowledge bringt die Umsetzung dieser Maßnahmen zur Verbesserung der Nachhaltigkeit von Rechenzentren einen zusätzlichen Vorteil mit sich: Unternehmen können Geld einsparen. Somit gibt es für eine grüne Zukunft zwar viel zu tun – aber die Mühen werden sich lohnen.

Davor, währenddessen, danach

Leider existieren noch immer nur wenige allgemein anerkannte Standards, was die Messung der Nachhaltigkeit von Rechenzentren betrifft. Einige Fortschritte in diesem Bereich wurden jedoch in den letzten Jahren erzielt.

Auskunft zu dieser Lage gab Andrew Fanara: ein Nachhaltigkeitsberater, der einen Großteil seiner Karriere bei der US-Umweltschutzbehörde verbracht hat. Dort leitete er die Entwicklung von Energy-Star-Programmen und Hunderten von Produktspezifikationen für den Energie- und Wasserverbrauch. Für Fanara war es unwahrscheinlich, dass die US-Regierung die Initiative zur Regulierung der Effizienz von Rechenzentren ergreifen würde. Also kam die Antwort von der Branche selbst.

Die Energy-Star-Bewertung für Rechenzentren wurde 2018 in Abstimmung mit Verbänden wie Uptime Institute, Green Grid, 7 x 24 Exchange und AFCOM eingeführt. Sie basierte auf der in der Branche bereits weithin bekannten PUE-Kennzahl. Kürzlich wurde auf der Konferenz Data Center World 2022 eine neue Zertifizierung für die Bewertung der Nachhaltigkeit von Rechenzentren offiziell angekündigt. Dieses Data Center Efficiency Evolution Program (DEEP) geht über den Energieverbrauch hinaus und berücksichtigt auch andere Aspekte – wie den Wasserverbrauch und das Recycling von Elektroschrott. Anhand von 70 Parametern werden Rechenzentren in den unterschiedlichsten Bereichen bewertet: vom Luftstrommanagement hin zu elektrischen sowie mechanischen Systemen und Prozessen.

Steuerliche Anreize für Maßnahmen in puncto Nachhaltigkeit

Umweltbewusster zu denken bedeutet nicht, dass Gewinne ausbleiben. Fanara bezeichnet sich selbst als Pragmatiker und sagt, dass Unternehmen davon profitieren können, weniger Energie und Wasser zu verbrauchen. „Ich glaube nicht, dass Umweltschutz und Wirtschaftswachstum sich gegenseitig ausschließen. Ich denke, sie können harmonisch zusammenarbeiten. Ich bin sehr an marktbasierten Programmen interessiert, die gleichzeitig wirklich viel für den Umweltschutz tun können“, sagt Fanara.

So können beispielsweise verschiedene Komponenten des kürzlich in den Vereinigten Staaten verabschiedeten Inflation Reduction Act (IRA) dazu beitragen, die Nachhaltigkeit von Rechenzentren zu verbessern. Gleichzeitig lassen sich durch Steuergutschriften direkt und indirekt Geld sparen.

Wie das funktioniert? Betreiber von Rechenzentren in den Vereinigten Staaten, die ihre Kohlenstoffemissionen reduzieren und auffangen, können Steuergutschriften erhalten, um in die erforderliche Ausrüstung zu investieren. Ein weiterer Vorteil des IRA sind Steueranreize für Batterieprojekte sowie Vorhaben im Bereich der erneuerbaren Energien, die Energiekosten reduzieren sollen. Zuletzt kann es sich auch als vorteilhaft erweisen, in den Bau eigener Anlagen für erneuerbare Energien (wie Solar- oder Windenergie) zu investieren. Damit können sich Rechenzentren selbst versorgen.

Wasserstoff trägt zur Nachhaltigkeit bei

Der Bericht Data Center Knowledge positioniert Wasserstoff als eine mögliche Stellschraube auf dem Weg zu nachhaltigen Rechenzentren. Wasserstoff hat allerdings auch seine Tücken: Zum einen handelt es sich um das häufigste Element im Universum, das leicht brennbar ist und als ideale grüne Energiequelle erscheint. Es ist bislang allerdings fraglich, ob man Wasserstoff zur Deckung des Energiebedarfs im Allgemeinen, einschließlich in Rechenzentren, einsetzen kann.

Gemäß den Autoren der Studie soll die Kombination von Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie das ideale Modell für die Erzeugung von grünem Strom mit minimaler Treibhausgasproduktion sein. Auch andere Fortschritte in diesem Bereich bringen Wasserstoff als weitaus sauberere Energiequelle in die Rechenzentren. Sie soll in Zukunft nicht nur Backup-Systeme versorgen, sondern könnte fossile Brennstoffe für die Stromversorgung von Rechenzentren insgesamt ersetzen.

Modulare Lösungen

Modulare Rechenzentren sind ein Wachstumssektor. Dieser globale Markt wurde 2021 auf 21,3 Milliarden US-Dollar geschätzt und wird laut Research and Markets bis 2027 auf voraussichtlich 52,4 Milliarden US-Dollar wachsen. Modulare Lösungen reichen von kleinen Rechenzentren mit nur ein paar Racks in einem Container bis hin zu mehrstöckigen Gebäuden mit flüssigkeitsgekühlten Server-Racks.

Laut einer Omdia-Umfrage aus dem ersten Quartal 2022 sind zunehmende Investitionen in modulare Rechenzentren zu erwarten. Einerseits gaben fast 99 % der Befragten an, dass modulare Lösungen Teil ihrer zukünftigen Strategien sein werden. Andererseits rechnet fast die Hälfte der Befragten für 2023 damit, dass bis zu ein Viertel der IT-Lasten physisch in modularen oder containerisierten Rechenzentren gehostet wird.

Modulare Rechenzentren sind nicht länger ein Nischenansatz, der nur in begrenzten Situationen anwendbar ist. Stattdessen zeigen immer mehr Konstrukteure von Rechenzentren an diesem Modell Interesse. Schließlich besteht ein enormer Bedarf, die Rechenzentrumskapazität in einem noch nie dagewesenen Tempo zu erweitern. Das treibt den Trend zu Investitionen in modulare Stromversorgungs- und Kühlungslösungen voran.

Die Umfrage ergab auch, dass modulare Rechenzentren Erweiterungen und Nachrüstungen erleichtern. Ein Anteil von 43 % der Befragten gab an, dass sie sich am besten für die Expansion bestehender Einrichtungen eignen – und 39 % sagten, dass modulare Lösungen für Upgrades oder Nachrüstungen besser geeignet sind.

Auch im Hinblick auf die Nachhaltigkeit leisten modulare Rechenzentren ihren Beitrag. So machen sie den Bau von Gebäuden überflüssig und reduzieren damit Emissionen. Darüber hinaus ermöglichen sie die Nutzung effizienterer Energiequellen. „Durch den Bau eines Rechenzentrums in einem vorgefertigten Raum kann ein besseres Management der Warm-/Kaltluftkorridore eingesetzt werden, um die Effizienz der HVAC-Systeme zu erhöhen und die Betriebskosten zu senken“, erklärt Ed Spears, Technical Marketing Manager bei Eaton.

Außerdem können modulare Rechenzentren den Übergang zu anderen alternativen Energiequellen erleichtern. Ein Beispiel: Einige lokale Behörden stellen oft bestimmte Anforderungen an die Installation, den Schutz oder die Überwachung von Lithiumbatterien. Modulare Rechenzentren bringen Lithiumbatterien einfach in einem eigenen Gehäuse unter und vereinfachen so die Umsetzung der behördlichen Standards. Bei diesen Lösungen ist es nicht mehr erforderlich, eine größere Anlage nachzurüsten oder neu bereitzustellen.

Um wirklich nachhaltige Rechenzentren zu schaffen, sind genaue Messgrößen erforderlich. Schließlich lassen sich damit der vielschichte ökologische Fußabdruck dieser Umgebungen sowie die Maßnahmen und Technologien zur Emissionsreduzierung bewerten. Diesen kontinuierlichen Prozess gilt es, heute zu beginnen – ohne ein Enddatum festzulegen.