Das Rechenzentrum 2025 Datacenter - hidden champions und Bremsklötze

Autor: Ulrike Ostler

DAS Rechenzentrum gibt es nicht, das steht schon einmal fest. Dass Rechenzentren als Knoten in der vernetzen digitalisierten Welt eine bedeutende Rolle spielen, steht ebenso fest, spiegelt sich aber weder in den öffentlichen Wahrnehmung noch in der Politik wieder. Das liegt auch an seinem Zwitterdasein: hibbelige IT trifft auf behäbige Infrastruktur, quirlige Innovationskraft auf Geheimhaltung. Und wie sieht die Zukunft aus?

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Selbstheilend oder maximal remote steuerbar - so ist die Vision eines effizient planbaren und arbeitenden Rechenzentrums. Der DataCenter-Day von Vogel IT-Medien zeigte jüngst die Realitäten auf.
Selbstheilend oder maximal remote steuerbar - so ist die Vision eines effizient planbaren und arbeitenden Rechenzentrums. Der DataCenter-Day von Vogel IT-Medien zeigte jüngst die Realitäten auf.
(Bild: PHOTOMORPHIC PTE. LTD./ Fotolia.com)

In deutschen Rechenzentren arbeiten rund 120.000 Beschäftigte. Dazu kommen noch einmal 80.000 Menschen, die bei Dienstleistern und Handwerkern arbeiten, die ihrerseits für Rechenzentren tätig sind. Das macht also in Summe: 200.000 Personen. Damit ist die Branche zwar keiner der größten Arbeitgeber, doch gehört auch nicht zu den ganz kleinen, führt Ralph Hintemann vom Borderstep Institut aus.

Zum Vergleich: Im Braunkohlebergbau arbeiten derzeit rund 21.000 Personen, im Bereich Biotechnologie rund 37.000 und in der Luftfahrt-Industrie rund 106.000. Dennoch bleibe die Rechenzentrumsbranche ohne Lobby, ohne Aufmerksamkeit, so Hintemann.

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Dabei können sich auch die Investitionen in dieser Branche sehen lassen. In der Gegenüberstellung von den Ausgabe in den Jahren 2013 und 2014 ergeben sich seinen Erhebungen zufolge im Neubau und in der Modernisierung von Rechenzentren ein Plus von 7 Prozent auf rund 800 Millionen Euro, bei den Investitionen in IT (Server, Storage, Network) ein Plus von 3,5 Prozent und ein Betrag von mehr als 7 Milliarden Euro, sowie eine Steigerung bei der Anzahl der Server in deutschen Rechenzentren von 7,5 Prozent bei einer Summe von rund 1,7 Millionen Euro.

Der strategische Wert

Und die Bedeutung von Rechenzentren nimmt eher zu; denn die Digitalisierung ist wesentlich für die deutsche Wirtschaft, so Hintemann. In diesem Jahr werden hierzulande rund 160 Millionen Internet-fähige Endgeräte gezählt, 212 Milliarden Devices weltweit. Das zusätzliche Potenzial durch die Wertschöpfung, die in Deutschland aus Industrie 4.0 erwächst, wird bis zum Jahr 2025 auf rund 425 Milliarden Euro geschätzt.

Abbildung 1: Das Datenwachstum ist in Deutschland, wie weltweit, enorn.
Abbildung 1: Das Datenwachstum ist in Deutschland, wie weltweit, enorn.
(Bild: Borderstep/IDC)

Dennoch scheint die strategische Bedeutung von Rechenzentren verkannt zu werden. Nur so ist es vielleicht zu erklären, dass das Datacenter-Wachstum sich in Deutschland auf durchschnittlichem europäischem Niveau hält. Unter anderem entstehen die Megarechenzentren der Cloud-Giganten eben nicht hierzulande, obwohl das Datenwachstum, wie überall, auch hierzulande alle Vorstellungen sprengt (siehe: Abbildung 1) und für drei Viertel der Unternehmen bei Cloud-Diensten es ein Muss ist, dass die Rechenzentren in Deutschland betrieben werden, wie die Unternehmensberatung KPMG und der Branchenverband Bitkom 2014 ermittelten.

Einer der Hauptgründe, die gegen Deutschland als Standort für Rechenzentren sprechen, ist der hohe Strompreis. Und dass Datacenter einen riesigen Bedarf an Strom haben, steht ebenso fest: Rund 160 Millionen Devices, davon 100 Millionen mobile Internet-Devices benötigen Rechenleistung in Rechenzenten. Beispielsweise ein Tablet aber verursacht durch seine Nutzung einen etwa fünfmal höheren Energiebedarf im Rechenzentrum als am Gerät selbst, so Hintemann.

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Der Energiebedarf steigt

Kein Wunder also, dass sich im Ganzen der Stromverbrauch der Rechenzentren erhöht hat (siehe: Abbildung 2), trotz zunehmender Effizienz. Ursprünglich hatte sich die Verbrauchskurve ab 2008 abgeflacht, steigt nun aber, entgegen den damaligen Prognosen seit 2011 steil an und liegt 2015 über 14,2 Tera Wattstunde (1 TWh = 1 Milliarde kWh).

Abbildung 2: Aus der Keynote von Dr. Peter Koch, Emerson Network Power. Trotz zunehmender Effizienz der IT und der Rechenzentrumstechnik steigt der Stromverbrauch seit Jahren.
Abbildung 2: Aus der Keynote von Dr. Peter Koch, Emerson Network Power. Trotz zunehmender Effizienz der IT und der Rechenzentrumstechnik steigt der Stromverbrauch seit Jahren.
(Bild: Dr. Peter Koch/Borderstep)

Doch der steigende Stromverbrauch von Rechenzentren ist nur ein Grund, warum sich Wirtschaft und Politik damit auseinandersetzen sollten: Die Datacenter verfügen auch über große Stromreserven, die etwa zum Ausgleich von Stromschwankungen hergenommen werden könnten. So steht in Batterien von USV-Anlagen der Rechenzentren eine Kapazität von 150 Mega Wattstunden zur Verfügung (siehe: Abbildung 3).

Abbildung 3: Das Rechenzentrum könnte als Stromquelle fungieren.
Abbildung 3: Das Rechenzentrum könnte als Stromquelle fungieren.
(Bild: Hintemann)

Laut Hintemann haben tatsächlich fast 40 Prozent der Rechenzentrumsbetreiber in Deutschland bereits in Erwägung gezogen, aktiv am Strommarkt teilzunehmen. Zumindest ließen sich die Generatoren- und Batterietests, die die Rechenzentren regelmäßig durchführen, tatsächlich für den Betrieb oder zur Einspeisung nutzen, statt die erzeugte Energie quasi zu verpulvern.

Bedeutung von Rechenzentren für die Stromnetze

Das könnte sich unter Umständen für die Rechenzentrumsbetreiber rechnen. Die informations-und kommunikationstechnische Anbindung würde Kosten von etwa 3.000 bis 5.000 Euro verursachen. Doch käme der Betreiber von einer Anlage mit 1 Megawatt elektrischer Leistung umgekehrt derzeit auf einen Erlös von zirka 25.000 Euro pro Jahr.

Abbildung 4: Aus dem Vortrag von Energie-Experte Staffan Revemann: Strom ist in Deutschland teuer. Das macht das Energiesparen für hierzulande angesiedelte Datacenter dringlich.
Abbildung 4: Aus dem Vortrag von Energie-Experte Staffan Revemann: Strom ist in Deutschland teuer. Das macht das Energiesparen für hierzulande angesiedelte Datacenter dringlich.
(Bild: BDEW / Eurostat)

Viele Betreiber befürchten jedoch eine Reduktion der eigenen Versorgungssicherheit. Doch die gehe nicht verloren, so Hintemann, da die Schalthoheit dem Betreiber des Rechenzentrums erhalten bleibt. Zudem wird das Rechenzentrum im Falle einer Netzinstabilität in der Regel ohnehin schon durch die Notstromaggregate versorgt.

Das Fazit von Hintemann ist demnach: „Wir müssen mehr über Rechenzentren reden! Wir sollten die Chancen nutzen, Rechenzentren als einen Erfolgsfaktor für die Energiewende zu platzieren.“

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Diskusssionsbedarf

Allerdings liefert der Nachhaltigkeitsexperte auch gleich die Argumente dafür, dass Datacenter vorerst die hidden champions bleiben. Es geht den Betreibern offenbar noch „zu gut“ - das Geschäft floriert -, nicht jeder soll und darf wissen, was in den Rechenzentren lagert und was wie geschützt werden soll oder wie die Infrastruktur aussieht und: Ein Rechenzentrum ist ein inhomogenes Gebilde. Neben den vielen verschiedenen Gewerken gibt es nicht nur In den Gebäuden selbst Trennwände zwischen IT und der Rechenzentrumsinfrastruktur darum herum.

Damit jedoch ein Rechenzentrum als Ganzes funktioniert, müssen diese Welten aufeinander abgestimmt werden und somit die Menschen, die damit befasst sind, zusammenarbeiten. Doch das ist oftmals schwierig, sagt Michael Würth, Global Head of GFM Datacenter Services von SAP SE. Wie Borderstep-Vertreter Hintemann hielt Würth kürzlich auf den Datacenter-Day 2015 einen Vortrag. Doch die Missverständnisse und Ressentiments, die die IT von der Datacenter-Planung und dem –Betrieb trennt, brennen ihm so auf den Nägeln, dass er diese zum Thema eines Workshops machte.

Zum Charakter dieser Workshops gehört, dass die Diskukanten unbenannt und ihre Beiträge anonym bleiben. Dennoch lässt sich festhalten, dass das gegenseitige Misstrauen der der beiden Datacenter-Fraktionen tief sitzt. Die Rechenzentrumsplaner, -bauer, -betreiber werden als „Hausmeister“ tituliert, als Bremser wahrgenommen. Die IT-Leute hingegen gelten als hyperaktive, überqualifizierte Spinner, die Unmögliches erwarten und das sofort. Man spricht unterschiedliche Sprachen.

IT trifft auf Infrastruktur

Es zeigt sich, dass die meisten, die für ein Rechenzentrum oder mehrere verantwortlich sind, in diese Position quasi hineingerutscht sind – von der IT in den RZ-Betrieb sowie umgekehrt - und die Lernkurve entsprechend hoch war. Heute verstehen sie sich als Vermittler zwischen den beiden Welten. Große Organisationen etablieren gleich einen solchen Vermittler oder versuchen, organisatorisch einen Austausch hinzubekommen.

Schließlich lassen sich sehr dicht gepackte HPC-Inseln in keinem Rechenzentrum etablieren, wenn die Stromzufuhr nicht ausreicht oder sich das Cluster nicht zureichend kühlen lässt. Die ASHRAE-Empfehlungen für Temperaturen in den Rechnerräumen steigen ständig, doch längst hält das nicht jedes IT-Piece im Rechenzentrum aus.

Storage verbraucht mehr Energie als das vor Jahren einkalkuliert wurde und dennoch wachsen die Storage-Kapazitäten – manchmal unkontrolliert. Dazu kommt, dass das IT-Equipment zu schwer, zu hoch sein kann, der Doppelboden nicht tragfähig genug für Erweiterungen, Umschaltzeiten zu knapp oder zu großzügig ausgelegt sind, …

Studien belegen die Erwartungen

Was alles schief gehen kann, schon bei der Planung, ist das Thema von Kort-Hinrich Heumann vom TÜV Rheinland: Fluchtwege, die mit heruntergelassenen Jalousien versperrt sind, Löschvorrichtungen, die mit Malerfarbe verkleistert sind, Zufahrtssperren, die jeder Lastwagen locker umfahren kann, Stromzufuhr, die öffentlich zugänglich ist ….

Abbildung 6: Das Verhältnis von Investitions- und Betriebskosten hat sich in den vergangenen Jahren umgedreht.
Abbildung 6: Das Verhältnis von Investitions- und Betriebskosten hat sich in den vergangenen Jahren umgedreht.
(Bild: Dr. Peter Koch)

Doch selbst im Idealfall, wenn ein Rechenzentrum so entsteht, wie es gewünscht ist, bleiben viele Optionen und damit viel falsch zu machen. Immerhin soll ein Datacenter lange bestehen, selbst wenn inzwischen die Betriebskosten die Investitionskosten bei Weitem übersteigen, wie Peter Koch, Keynote-Redner der Veranstaltung, erläutert (siehe: Abbildung 6).

So wäre es doch schön zu wissen, wie ein Rechenzentrum im Jahr 2025 gestaltet sein müsste. Tatsächlich hat Emerson Network Power in einer weltweiten Studie diese Frage thematisiert (DataCenter 2025). Interessanterweise wurden dafür nicht nur IT- und Datacenter-Experten befragt, sondern auch Journalisten, Zukunftsforscher und Menschen wie Sie und ich.

Abbildung 7: Die Erwartungen an die zunehmende Dichte im Rechenzentrum übersteigen laut Peter Koch die tatsächliche Entwicklung bei Weitem.
Abbildung 7: Die Erwartungen an die zunehmende Dichte im Rechenzentrum übersteigen laut Peter Koch die tatsächliche Entwicklung bei Weitem.
(Bild: Emerson Network Power)

Giganten und Mikosysteme

So einige Ergebnisse musste Koch korrigieren. Zum Beispiel übertreffen die Erwartungen der Antwortgebenden an die zunehmende Dichte im Rechenzentrum die tatsächliche Entwicklung bei Weitem. Das zeigt sich auch deutlich im Vergleich mit der „DataCenter-Studie 2015“ von DataCenter-Insider.

Festhalten lässt sich allerdings, dass es das Rechenzentrum auch 2025 nicht geben wird. Übrig bleiben nicht nur die Mega-Datacenter nahe des Polarkreises, wie das (siehe: Abbildung 9 unten) von Facebook. Im Gegenteil. Koch beobachtet einen Trend zu Mikro-Rechenzentren, quasi am Netzwerkrand. Solche entstehen derzeit etwa bei Swisscom; der Telekommunikationsanbieter will Latenzen minimieren und möglichst nahe beim Kunden sein. Microsoft baut Rechenzentren in Windkraftanlagen und die Produktion im Betrieb verankert ihre IT außerhalb der Enterprise-Datacenter.

Abbildung 9: DAS Rechenzentrum wird es auch in Zukunft nicht geben.
Abbildung 9: DAS Rechenzentrum wird es auch in Zukunft nicht geben.
(Bild: Dr. Peter Koch)

Bleibt die Frage: Lassen sich Rechenzentren kostengünstiger und effizienter planen und modernisieren. Hier sind sich die Experten grundsätzlich einig: Modularität, Standardisierung und Automatisierung sind die Rezepte.

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Über den Autor

 Ulrike Ostler

Ulrike Ostler

Chefredakteurin Datacenter-Insider, Vogel IT-Medien GmbH/ DataCenter-Insider