Nachhaltige Rechenzentren – was genau gehört dazu?

Das Thema Nachhaltigkeit hat inzwischen alle Bereiche erreicht. Verbraucher und Unternehmen achten auf umweltfreundliche Lösungen. Auch die Betreiber von Rechenzentren weisen häufig darauf hin, dass sie nachhaltig, grün und umweltfreundlich arbeiten. Welche Maßnahmen genau dahinterstecken, zeigt nur ein Blick ins Detail. In diesem Beitrag geht es darum, was exakt ein nachhaltiges Rechenzentrum ausmacht.

1 Digitalisierung und Green IT

Die fortschreitende Digitalisierung sorgt dafür, dass der Bedarf nach IT-Dienstleistungen immer weiter steigt. In den letzten Jahren hat sich die Cloud als Plattform etabliert. Immer mehr Unternehmen lagern ihre komplette IT in ein Rechenzentrum aus.

Aus diesem Grund steigt auch die Anzahl der Rechenzentren. Zu Beginn des Jahres 2022 lag die Zahl in Deutschland bei rund 3.000. Hinzu kommen etwa 47.000 kleinere Datencenter. In den fünf Jahren zwischen 2016 und 2021 ist der Bedarf im Bereich Cloud Computing alleine in Deutschland um 150 Prozent gestiegen.

Immer mehr Betreiber von diesen Data Center setzen bewusst auf Green IT. Mit diesem Schlagwort wird gerne geworben, denn Nachhaltigkeit ist im Bewusstsein der Allgemeinheit angekommen. Durch das Wachstum der Cloud ist auch der Verbrauch von Strom und Ressourcen gestiegen. Green IT soll diesen rapiden Anstieg beim Energiebedarf abbremsen.

Unter Green IT wird der Fokus auf energieeffiziente Systeme und möglichst ressourcenschonende Prozesse verstanden. Ebenfalls bezeichnet dies den Einsatz von digitaler Technik, um ressourcenintensive Prozesse zu ersetzen. Ein Beispiel hierfür sind Videokonferenzen anstelle von Dienstreisen.

2 Energieeffizienz in Rechenzentren

Ein zentraler Punkt bei grünen Rechenzentren ist die Energieeffizienz. Der Verbrauch von Energie ist in Rechenzentren enorm hoch. Dies liegt vor allem an der Hardware, die in den Hochleistungsservern zum Einsatz kommt. Diese sind zudem rund um die Uhr in Betrieb. Aus den Daten des Borderstep Instituts für Innovation und Nachhaltigkeit geht hervor, dass Rechenzentren in Deutschland für etwa drei Prozent des gesamten Stromverbrauchs verantwortlich sind.

Bei steigenden Strompreisen ist es für die Betreiber von Rechenzentren ebenfalls interessant, den Verbrauch an Energie zu reduzieren. Durch den geringeren Verbrauch reduzieren sich auch die Gesamtkosten für Kund:innen eines Rechenzentrumsbetreibers. Es gibt eine Liste von Maßnahmen, die in grünen Rechenzentren eingesetzt werden, um den Energieverbrauch zu reduzieren. Im Wesentlichen handelt es sich um die Folgenden:

Konkrete Maßnahmen für die Umsetzung von Nachhaltigkeit in Rechenzentren

Eine häufige Maßnahme ist der Einsatz von Ökostrom. Hier haben Rechenzentren vor allem zwei Optionen. Die eine ist, einen Vertrag mit einem grünen Stromanbieter abzuschließen. Viele Rechenzentren tun dies und bewerben dann, dass die eigenen Systeme zu 100 Prozent mit Ökostrom betrieben werden. Eine weitere Maßnahme ist, Solarzellen auf dem Dach zu installieren. Die Gebäude sind häufig weitläufige Hallen mit flachen Dächern. Diese eigenen sich optimal für die Installation von Fotovoltaik. Auf diese Weise wird ein Teil des Stroms direkt vor Ort und grün erzeugt.

Die Klimatechnik ist ein weiterer Punkt. Im Betrieb erzeugen die Server eine Menge Abwärme. Deshalb kommen die Anlagen nicht ohne Kühlung aus. Am Beispiel der Rechenzentrum-Infrastruktur von TelemaxX zeigt sich, wie sich das Problem effizient lösen lässt. Zunächst wird die Wärme über Kaltwassersätze auf dem Dach an die Umgebung abgegeben. Dies ist vor allem während der kalten Jahreszeit sehr effektiv. Darüber hinaus arbeiten Wärmepumpen und kühlen die Luft herunter. Die kühle Luft wird bei TelemaxX über den Boden in die Serverschränke eingeführt. An der Decke erfolgt dann die Absaugung der warmen Luft, die selbständig nach oben strömt.

Eine weitere Möglichkeit für mehr Nachhaltigkeit ist es, die Abwärme effizient zu nutzen. Vor allem bietet es sich an, die Wärme zur Beheizung von nahen Gebäuden einzusetzen. In einigen Projekten erfolgt eine Umstellung der Server auf eine Wasserkühlung. So lässt sich Wärme besser abtransportieren.

Die Effizienz der Maßnahmen im Bereich Klima, Kühlung und Energie lässt sich mit der Power Usage Effectiveness (PUE) messen. Dieser Wert gibt Auskunft über das Verhältnis zwischen verbrauchter und aufgenommener Energie. Ein niedriger PUE-Wert zeugt von effektiven Maßnahmen und einem nachhaltigen Umgang mit Energie. Die meisten Rechenzentren liegen in einem Bereich zwischen 1,2 und 2,0. Ein PUE-Wert von 1,2 zeugt von einem sehr effizienten Energieeinsatz, denn nur 20 Prozent der verbrauchten Energie werden ineffizient genutzt.

Weitere Maßnahmen beschäftigen sich mit der Hardware. Die Betreiber können beispielsweise eine längere Nutzungsdauer der Hardware anpeilen. Dies gelingt vor allem durch klare und langfristige Strategien. Sofern die Komponenten so konzipiert sind, dass sie möglichst lange mit neuen Systemen kompatibel sind, ist eine Wiederaufbereitung möglich. Der Einsatz von refurbished Hardware spart die Anschaffung neuer Systeme und schont die Umwelt. Auch die regelmäßige Wartung verlängert die Lebensdauer der Komponenten.

Die gezielte Auswahl energieeffizienter Hardware ist ein weiterer Baustein. Energiesparende Prozessoren sind zwar teurer in der Anschaffung, benötigen jedoch weniger Strom. Dies senkt die laufenden Kosten und reduziert die Abwärme. Dies ist ganz im Sinne der Nachhaltigkeit. Der Einsatz von SSDs statt HDDs reduziert ebenfalls den Stromverbrauch und stellt den Kunden gleichzeitig schnellere Systeme bereit.

Ein weiteres Modell für nachhaltige Rechenzentren ist das Datacenter-as-a-Service (DaaS). Hierbei handelt es sich um Data Center, die mehrere Unternehmen gemeinsam für die Colocation der eigenen IT nutzen. Ein externer Dienstleister betreibt dann das Rechenzentrum. Durch die Zusammenfassung der IT verbessert sich die Energiegesamtbilanz. Gerade für kleine und mittlere Unternehmen ist dies ein interessanter Ansatz, der oftmals sogar die Kosten senkt sowie den administrativen Aufwand reduziert.

3 Datensicherheit und Nachhaltigkeit: passt das zusammen?

Wer seine IT auslagert und Cloud-Dienste einsetzt, für den hat das Thema Datensicherheit oberste Priorität. Die Cloud Security ist für die meisten Unternehmen wichtiger als die Nachhaltigkeit, was durchaus richtig ist.

Die gute Nachricht ist, dass Maßnahmen im Rahmen der Nachhaltigkeit die Sicherheit in Rechenzentren mit einer klaren Strategie in keiner Weise negativ beeinträchtigen. Auch bei dem Thema Nachhaltigkeit besteht in den meisten Fällen ein Sicherheitskonzept. Dadurch besteht die Möglichkeit, Datensicherheit und Nachhaltigkeit miteinander in Einklang bringen zu können.  

4 Fazit: Green IT ermöglicht eine umweltfreundliche Zukunft

Nachhaltigkeit in Rechenzentren ist ein wichtiges Thema. Die steigenden Preise für Energie und Strom erfordern einen umsichtigen Umgang mit den Ressourcen. Green IT ist aber nicht nur gut für das Klima und die Umwelt, auch die Wirtschaft profitiert davon. Rechenzentren, die ihre Effizienz steigern, reduzieren die laufenden Kosten. Dies resultiert in günstigeren Kosten für Server und Cloud-Dienstleistungen für die Kunden. Aus diesem Grund ist es auch für Unternehmen sinnvoll, auf den Einsatz von Green IT und nachhaltiger Technik im Rechenzentrum bei den Dienstleistern der eigenen Cloud-Systeme zu achten.