Siemens-Erfinderpreis 2015 Kein Hitzestau im Datacenter dank Gebäude-Automatismen

Die Software von Dr. Pornsak Songkakul, Application Engineer bei Siemens Building Technologies,USA, verknüpft Gebäude-Automatisierung und IT-Steuerung. Für seinen Einfallsreichtum wurde er von Siemens jetzt als „Erfinder des Jahres 2015“ ausgezeichnet. Die Auszeichnung geht seit 1995 jährlich an Forscher und Entwickler, deren Ideen erheblich zum Unternehmenserfolg beitragen.

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Je mehr Daten Server verarbeiten, desto mehr Hitze geben sie ab. Rechenzentren brauchen daher viel Energie, um ihre Betriebsräume zu kühlen. Die von Dr. Pornsak Songkakul (57) entwickelte Software ermittelt genau, an welchen Server-Racks die Raumtemperatur bereits hoch ist, und empfiehlt dem Server-Management-System, neue Rechenlasten automatisch auf die Server zu lenken, an denen die Umgebungstemperatur dafür günstig ist.

Das Ergebnis: Der enorme Energiebedarf von Rechenzentren sinkt – dank intelligenter Gebäude-Automatisierung.

Besonderes Verhältnis zu Hitze

Der Erfinder Songkakul arbeitet bei Siemens Building Technologies in Buffalo Grove, lllinois, USA. Zu Hitze hat Songkakul ein besonderes Verhältnis. Im tropischen Thailand geboren, hat ihn die Frage, wie man Hitzestau in Gebäuden vermeiden kann, schon vor seiner Tätigkeit bei Siemens fasziniert.

Deswegen ging er nach Texas, um dort an einer führenden Universität seinen Master und seinen Doktor über Themen der Energie-Effizienz und Steuerungstechnik zu machen. Bei Siemens Building Technologies am Standort Buffalo Grove entwickelt Songkakul nun Innovationen, um Hitze-Entwicklung in Gebäuden effektiv zu vermeiden.

Insbesondere Computer und Server, die im Betrieb selbst viel Wärme an die Umgebung abgeben, brauchen einen kühlen Standort, um zuverlässig zu funktionieren. Und je mehr Rechenlast ein Server zu verarbeiten hat, desto mehr Wärme entwickelt er. Die Gebäudeklimatisierung und die Steuerung der Server sind aber zwei völlig getrennte Welten. Und so wird ein Server-Raum eben komplett heruntergekühlt, wenn die Temperatur durch die Arbeit der Computer steigt.

Die Rechner gehören gut verteilt

„Das ist nicht sehr effizient“, stellt Songkakul fest. Und weil es sein Job und seine Passion ist, Dinge zu verbessern, erfand er Technologien, die die zwei getrennten Welten vereinen, indem sie Informationen miteinander austauschen und so optimal Seite an Seite arbeiten können.

Der Produktentwickler nutzt jede Gelegenheit, um mit Betreibern von Gebäuden, die Siemens-Gebäudetechnik einsetzen, zu sprechen. Und ein Schwachpunkt, den die Betreiber von Rechenzentren immer wieder beklagen, ist der enorme Energieverbrauch. Tatsächlich entfallen etwa zwei Prozent des weltweiten Stromverbrauchs allein auf die derzeit etwa 4,2 Millionen Rechenzentren. Dabei benötigt die Kühlung der Server-Räume einen guten Teil dieser Energie.

Songkakuls Idee ist ganz einfach: Im Rechenzentrum wird die Rechenlast so auf die Server verteilt, dass die Wärme-Entwicklung möglichst gleichmäßig anfällt. Dafür messen Sensoren die Temperatur an vielen Stellen in den Server-Räumen, auch direkt an den Racks. Das System zur Gebäude-Automatisierung nutzt dann die patentierten Technologien, um zu berechnen, welche Racks in kühleren Bereichen stehen, und leitet diese Ergebnisse an das Server Management System weiter, das nun automatisch neue Rechenlasten an die entsprechenden Racks schickt.

Diese patentierten Erfindungen sind mit die ersten, die Schnittstellen zwischen den beiden Systemen nutzen. Diese Methoden sollen in nächster Zukunft Betreibern von Rechenzentren angeboten werden und der Erfinder rechnet damit, dass sie die Zuverlässigkeit des Serverbetriebs erhöhen und gleichzeitig die Energiekosten senken. In welcher Höhe, das hängt stark von der Größe und dem Baujahr des Rechenzentrums ab.

22 Erfindungen in 21 Siemens-Jahren

Der Erfinder arbeitet bereits seit 21 Jahren für Siemens. In dieser Zeit hat er 22 Erfindungen gemeldet und kann auf 41 Einzelpatente – geschützt in 24 Schutzrechtsfamilien – verweisen. Seine Erfahrung wird im Unternehmen hoch geschätzt. Songkakul arbeitet in einem Innovationsteam von etwa fünf Personen mit, dessen Aufgabe es ist, Ideen von Kollegen zu beurteilen und zu fördern.

„Das Innovationsteam berät Kollegen, wie sie beim Management am besten Gehör finden“, erklärt Songkakul. Seine eigene Kreativität hat viele unterschiedliche Quellen. „Manche Verbesserungen ergeben sich einfach, wenn ich an einem Produkt arbeite; manchmal fällt mir etwas ein, wenn ich mit Kollegen diskutiere. Und ganz wichtig sind die Gespräche mit Kunden.“

Obwohl Songkakul heute die meiste Zeit damit verbringt, neue Produkte zu entwickeln, begeistert ihn immer noch eine alte mechanische Erfindung: die Nähmaschine. In seiner Familie in Bangkok war eine alte Singer-Nähmaschine mit Pedalantrieb im Dauereinsatz. „Wie präzise diese Mechanik funktioniert, das fasziniert mich bis heute“, sagt Songkakul. Er kann sogar selbst nähen, kommt aber nicht mehr dazu.

In seiner knappen Freizeit versucht der Erfinder in Form zu bleiben: Mit seiner Frau spielt er Tennis und am Wochenende machen sie Radtouren. Er hat zwei Kinder: Sein Sohn ist bereits berufstätig und seine Tochter studiert noch. Einmal im Jahr reist Songkakul in seine alte Heimat Bangkok und genießt das Wiedersehen mit seinen Verwandten – und die Hitze.

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