8Solutions plädiert für die Lenkung der Luftströmungen im Rechenzentrum Gezielt kühlen statt unterkühlen

Autor / Redakteur: Ludger Schmitz / Ulrike Ostler

Eine moderne RZ-Gestaltung und -Auslastung reduziert zwar den Aufwand für die Klimatisierung. Um aber Hotspots auszuschalten, werden Server-Räume insgesamt zu kalt betrieben. Mit steuerbaren Bodenklappen lässt sich die Kälte dahin bringen, wo sie benötigt wird.

Die Lochplatten im Doppelboden der Rechenzentren lassen sich verbessern.
Die Lochplatten im Doppelboden der Rechenzentren lassen sich verbessern.
(Bild: Sebastian von Thadden, pixelio.de)

Idealerweise sollten Server nur so viel Kühlluft bekommen, wie sie wirklich benötigen. Doch in der Realität wird die Kälte ziemlich gleichmäßig verteilt. Wie sich unterschiedliche Lasten ergeben und wie sich darauf reagieren ließe, hat das auf Reinstraum-Lösungen spezialisierte britische Unternehmen 8Solutions im Whitepaper „Smart air-cooling for Smart-IT“ beschrieben.

Vom Ganzkörperföhn zum Hotspot

Überflüssige Kühlung im Tagesverlauf laut 8Solutions
Überflüssige Kühlung im Tagesverlauf laut 8Solutions
(Bild: 8Solutions)
Server brauchen deutlich weniger Srom als vor zehn Jahren, und immer weniger Abwärme fällt im Betrieb unter Teillasten an. Aber mit ihrer besseren Auslastung wächst die von Hotspots ausgehende Gefahr einer Überhitzung. Bildlich gesprochen: Früher war ein Server ein Ganzkörperföhn, heute reichen einzelne Rack-Ebenen immer noch, um die Haare zu trocknen.

Um nun allen Rack-Ebenen die notwendige Kaltluft zukommen zu lassen, werden heiße Server in den unteren Höhen eingebaut. Das kann schon allein deswegen schief gehen, weil die hohen Lasten und entsprechend hohe Arbeitstemperaturen in virtualisierten Umgebungen „springen“ können. Die Konsolidierung hat ohnehin den Effekt gehabt, dass inzwischen nicht mehr von einer durchschnittlichen Rack-Last von zwei bis drei Kilowatt auszugehen ist. Inzwischen rangieren die kalkulierten Leistungsdaten zwischen fünf und acht Kilowatt pro Rack. Selbst 20 kW gelten nicht mehr als astronomischer Wert.

Nachts wird Kühlenergie vergeudet

Zwar werden Server-Räume inzwischen wärmer als früher betrieben. Aber grundsätzlich wird wie eh und je einfach sehr viel Kaltluft aus den Bodenplatten gedrückt, damit die Server oben auch noch etwas davon abbekommen. Dabei ändert sich der Kühlungsbedarf auch noch im Verlauf eines Tages. Der Energieverbrauch (und damit die Abwärme) steigt mit Arbeitsbeginn zügig an. So gegen 11 Uhr vormittags ist ein hohes Niveau erreicht, das bis Feierabend anhält. Erst irgendwann über die frühen Nachtstunden fällt der Verbrauch schließlich auf ein Drittel bis ein Viertel des Spitzenverbrauchs ab.

Nun wird, eine gute Klimaanlage vorausgesetzt, diese nicht die ganze Zeit „volle Pulle“ laufen, sondern in den Nachtstunden insgesamt weniger Kälte produzieren. Aber ideal ist das immer noch nicht, weil es auch nachts einzelne Server gibt, die heiß arbeiten, während die meisten anderen im „Idle“-Betrieb sind. Es wird in jedem Fall eine gehörige Menge Energie für die Kühlung verschleudert.

Lamellengruppen im Bodenblech teilen den Kaltluftstrom vier Zonen zu.
Lamellengruppen im Bodenblech teilen den Kaltluftstrom vier Zonen zu.
(Bild: 8Solutions)

Buchstäblich gründlich hat sich 8Solutions mit der Problematik befasst, nämlich mit dem Doppelboden, genauer den Lochplatten und Bodengittern. Die verteilen nämlich in den meisten Fällen die Kühlluft nur irgendwie vor den Servern. Besser wäre natürlich eine zielgerichtete Luftführung.

Präzise Ausrichtung der Zuluft

„Directional Air Grilles“ machen es möglich. Diese Bodenelemente verfügen über Lamellen, die in vier Gruppen unterteilt den Kaltluftstrom präziser auf vier Zonen lenken – oder sich auch ganz schließen. Solche Lösungen gibt es mit manueller Einstellung oder mit automatischer. Bei letzterer registrieren in den meisten Servern ohnehin vorhandene Sensoren die Hitze der Abluft und sorgen für mehr oder weniger Luftdurchlass der betreffenden Lamellengruppen.

Gegenüber normalen Lochplatten oder Bodengittern ist die Kühlungseffizienz gerichteter Luftzuführungen nach Angaben von 8Solutions etwa doppelt so hoch. Insgesamt wird weniger Kaltluft geführt, was den Energieverbrauch senken wird. Angesichts des hohen Anteils der Klimatisierung an den Stromkosten könnte die Kosten/Nutzen-Rechnung für IT-Abteilungen interessant machen.

* Ludger Schmitz ist freiberuflicher Journalist in Kelheim.

(ID:43264577)