Wärmer, bitte! Ein Rechenzentrum spart Strom
6. Dezember 2011
Martin Wiehe zeigt auf sein Pilotprojekt: "Butcher's Curtains" - des Metzgers Vorhänge. Vorhänge wie im Schlachthaus, aus transparenten Plastiklamellen. Dahinter ist es kühl. Butcher's Curtains - diese hier hängen in keinem Schlachthaus, diese hier hängen bei Host Europe in Köln, einem der größten deutschen Rechenzentren. Und Martin Wiehe geht es auch nicht um den exakten Zuschnitt von Oberschale oder Tafelspitz, Wiehe geht es um den exakten Zuschnitt von Temperatur, der Temperatur in seinen beiden Serverräumen. Seit Host Europe 2007 zum "grünen" Rechenzentrum geworden ist, ist dieser Temperaturzuschnitt eine Wissenschaft für sich.
Die 180-Grad-Wende
Einen Gang weiter - hinter den Plastiklamellen - wird es plötzlich warm. Wiehe steht in einem so genannten Warmgang. "Hier ist es angenehm", sagt er und meint damit schweißtreibende 38 Grad. Der junge Mitarbeiter von Host Europe ist der Mann fürs Energiesparen. Seit er sich darum kümmert, für das Unternehmen Strom zu sparen, hat sich bei dem Hosting-Anbieter so manches verändert.
Früher standen die Serverschränke in Reihe, wie die Soldaten beim Appell, alle mit Blick in die gleiche Richtung. Vorne saugten sie die gekühlte Luft an, auf der Rückseite kam sie warm wieder heraus und blies der nächsten Server-Reihe direkt in die Front. Dort mussten die Klimageräte die Luft wieder frisch machen, damit in der zweiten Reihe die Server nicht zu heiß liefen. Und so ging das Reihe für Reihe. Heute stehen sich je zwei Serverreihen gegenüber. Dazwischen ein Gang, hermetisch abgeriegelt, meist mit Glas, an manchen Stellen mit - Butcher's Curtains.
Auf dem Boden des Gangs befinden sich kleine quadratische Löcher. Aus ihnen strömt kühle Luft, die die Klimageräte unentwegt in den 70 cm hohen Doppelboden drücken. Im Doppelboden hat die Luft freie Bahn - nur die Stromkabel verlaufen dort noch. Der restliche Kabelwust verläuft entlang der Decke. "Das war auch ein Fehler", sagt Wiehe, "früher hat man im Rechenzentrum die ganze Verkabelung im Doppelboden gemacht." Die Luft drang kaum noch bis zu den Servern vor. Schlecht für die Kühlung - und damit schlecht für die Energiebilanz. Heute strömt die Luft exakt vor die Ansaugfront der Server. Wenn sie hinten wieder herauskommt, hat sie sich um zehn Grad erwärmt.
Glauben ist üblich, lesen ist besser
Die warme Abluft von 35 bis 38 Grad entweicht in den Serverraum, wo sie die Klimageräte wieder absaugen. Über einen Wärmetauscher erhitzt die abgesaugte Luft dann Wasser und das fließt zu einem so genannten Rückkühler, der im Freien steht, im kühlen Schatten des Rechenzentrums.
"So einen Rückkühler kann man sich vorstellen wie einen Autokühler", erklärt Wiehe, während er über eine Metalltreppe an riesigen Kästen vorbeiläuft. "Wir haben hier eine Auflagefläche von circa 40.000 Quadratmetern, wo das Wasser durch fallende Lamellen durchfließen muss und sich dementsprechend abkühlt." Wiehe benötigt bei einer Außentemperatur unter zwölf Grad keine Kältemaschinen. Die befinden sich in den Klimageräten und springen bei Bedarf an. Doch solange die Außentemperatur unter zwölf Grad bleibt, wird das Rechenzentrum allein über die Außentemperatur gekühlt.
Was sich alles so logisch und einfach anhört, war für Geschäftsführer Patrick Pulvermüller und seine Mitarbeiter viel Tüftelei. Manchmal war es aber einfach nur gesunder Menschenverstand - zum Beispiel als Pulvermüller einfach einmal etwas gemacht hat, was in der der "IT vielleicht nicht üblich ist", wie er sagt: "Wir haben die Server-Anleitung gelesen." Und dabei hat Pulvermüller festgestellt, dass alle Server, egal ob von HP, Dell oder IBM, bei einer Ansaugtemperatur von 22 bis 35 Grad problemlos funktionieren. Kühler wollen sie es gar nicht.
Seither darf es in den hermetisch abgeriegelten Gängen zwischen den Rechnerfronten - in den so genannten Kaltgangeinhausungen - ein wenig wärmer sein. Mehr als 25 Grad möchte Wiehe allerdings nicht haben, denn ab 25 Grad fangen plötzlich die Ventilatoren in den Servern an hochzudrehen und verbrauchen ihrerseits mehr Strom - Wiehes Einspareffekt beim Klimagerät wäre dann dahin.
Jede Menge Einsparpotential
Etwa ein Jahr haben die Tüftler bei Host Europe gebraucht, um die perfekte Balance zwischen Außenkühlung, Kältemaschinen und Ventilation zu finden und das Zusammenspiel zu automatisieren. Und Geschäftsführer Pulvermüller musste seinerzeit alle Register ziehen, um überhaupt an ein System zu kommen, das intelligent genug war, die Tüfteleien seiner Mitarbeiter umzusetzen. Seine Hersteller und Zulieferer hatten zwar intelligente Lösungen, so richtig wollten sie die aber nicht herausrücken. "Sie haben uns erst nach richtigem Drängen gezeigt, was es noch an Möglichkeiten gibt", erinnert sich Pulvermüller, "weil sie Sorge hatten, dass wir in einer standardisierten Ausschreibung ihr Angebot aufgrund des höheren Preises ablehnen müssen."
Pulvermüller hat sie überzeugen können, dass er eine Gesamtkostenrechnung aufstellt, in der der Energieverbrauch eine wichtige Größe ist, und sie haben ihm schlussendlich intelligente Technik geliefert. Seit Host Europe seine über 9000 Server intelligent kühlt, verbraucht das Unternehmen 30 Prozent weniger Energie.
Bedenkt man, dass die überwältigende Mehrheit der 50.000 Rechenzentren in Deutschland nicht grün ist, tut sich ein gewaltiges Einsparpotential auf. 2008 gingen 1,8 Prozent des gesamten deutschen Stromverbrauchs nach Berechnungen des Berliner Borderstep Instituts auf das Konto von Rechenzentren. Bis 2015 könnte ihr Stromverbrauch noch einmal um 40 Prozent zunehmen - es sei denn, die Branche stiege konsequent auf die grüne Technik um. Dann könnte der Stromverbrauch der gesamten Branche um 40 Prozent sinken - so Berechnungen des Borderstep Instituts.
Es geht noch grüner
Pulvermüller jedenfalls will weitermachen, obwohl er die großen Räder schon alle gedreht hat: Die Klimaanlage läuft intelligent, seine Büros mit 2500 Quadratmeter Fläche heizt er mit Serverabwärme, er bezieht Ökostrom und sein Serverpark ist virtualisiert, das heißt, seine Server sind zu 60 bis 70 Prozent ausgelastet, weil sich mehrere Kunden einen Rechner teilen. Früher lag die Serverauslastung gerade einmal bei fünf bis sechs Prozent.
Pulvermüller will trotzdem weitermachen, weil er Nachhaltigkeit wichtig findet, "und nicht nur, um Geld zu sparen", wie er sagt. Denn wenn es nur noch darum ginge, könnte er sich zurücklehnen, schließlich sind die Strompreise nach 2008 und 2009 wieder so niedrig wie 2006 - zumindest bei seinen Einkaufsvolumina.
Wiehe darf also noch ein wenig weitertüfteln und sich überlegen, an welchem Rädchen er noch drehen kann.
Autorin: Jutta Wasserrab
Redaktion: Monika Lohmüller