PUE und Energieeffizienz im Data Center: Die richtige Kühlung für das Rechenzentrum

Kühlung verschlingt im ungünstigen Fall mehr als ein Drittel des Energieverbrauchs im Rechenzentrum. Kein Wunder, dass sich viele Bemühungen um mehr Energieeffizienz und bessere PuE-Werte im Data Center auf diesen Bereich konzentrieren. Das beliebteste Kühlmedium ist derzeit Luft. Doch könnte zukünftig auch die Wasserkühlung wieder mehr Freunde finden. [...]

RZ DER ZUKUNFT: STROM AUS DER ALGE
Andere Entwürfe sind noch weiter entfernt von der praktischen Umsetzung. So schlägt der RZ-Bauer Prior1 ein Design vor, bei dem in den rund 14 Zentimeter dicken Zwischenräumen von Außenwandelementen Algen bei der Zellteilung Methan produzieren. Das Gas befeuert zwei redundante Blockheizkraftwerke (BHKW), die das RZ mit Strom und gegebenenfalls Wärme versorgen – ein geschlossener Kreislauf, denn: „Die Biomasse, die durch die Zellteilung der Algen entsteht, kann zu Bioplastik verarbeitet oder zu Pellets gemacht werden“, erklärt Oliver Fronk, der im Projektvertrieb von Prior1 tätig ist. Im Keller befinden sich mit ultraviolettem Licht bestrahlte Tanks, so dass dort ebenfalls Photosynthese stattfindet. Reicht der Ertrag der Methanfabrik in der Wand nicht aus, gibt es zur Sicherheit noch einen Anschluss ans öffentliche Gasnetz.
WENIGER SERVER – WENIGER KÜHLUNG
Eine sparsamere IT-Infrastruktur macht die Kühltechnik einfacher. Neue Servertypen, die mit weniger Strom auskommen oder Wärme besser tolerieren, könnten daher die Kühltechnik revolutionieren. Beispielsweise die Hyperscale-Server von Dell, die für dauerhafte Eingangstemperaturen von 45 Grad entwickelt wurden. Spielt der Rest der Infrastruktur hier mit, wird Freikühlung für viel mehr geografische Regionen eine Option. Besonders gespannt darf man auf die demnächst zu erwartenden Ankündigungen von Atom-Servern und deren Echtbetriebs-Leistungswerten durch Dell und HP sein. HP wirbt für sein Moonshot-Projekt mit Leistungs- und Platzeinsparungen von mehr als 90 Prozent.
Doch es geht auch bescheidener: Schon eine richtige Berechnung der Leistungsdichte des RZ hilft, dieses nicht zu groß zu dimensionieren. Dieser Fehler kommt durchaus häufiger vor. In einem Whitepaper des eco-Verbandes vom Juni 2012, das ein Verfahren zur realistischen Schätzung der Leistungsdichte eines zukünftigen RZ vorschlägt, heißt es: „Als grobe Faustformel kostet jedes kW Überdimensionierung 3.000 bis 5.000 Euro für ein Rechenzentrum mit einem guten n+1 Redundanzkonzept.“ Dazu kommen dann die laufenden Kosten für die ebenfalls überdimensionierte Kühlung.
Ganz neue Perspektiven könnten durch dreidimensionale Chipdesigns entstehen, die IBM derzeit auf Forschungskonferenzen vorstellt. Hier werden mehrere winzige Bauelemente in einem einzigen dreidimensional gestalteten Chip mit integrierten winzigen Wasserkanälen integriert. Das Wasser führt die Hitze der hochintegrierten Einheiten direkt da ab, wo sie entsteht: im Herzen des Bauelements. Wann solche Entwürfe tatsächlich kaufbare Realität werden, steht aber noch in den Sternen.
* Ariane Rüdiger ist Redakteurin der deutschen Computerwoche.
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