Irreführende Vergleiche und unrealistische Effizienz-Ziele in der Datacenter-Debatte Rechenzentren sind Klimasünder - immer und von Anfang an

Ein Gastbeitrag von Ulrich Terrahe* 6 min Lesedauer

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Rechenzentren stehen am Pranger: Stromfresser, Ressourcenvernichter, Klimakiller. Verständlich, denn der Energiebedarf für Serverfarmen ist enorm. Doch die öffentliche Debatte gleicht oft einem Tribunal, in dem die Komplexität des Themas verloren geht. Rechenzentrumsplaner Ulrich Terrahe rückt den undifferenzierten Vorwürfen zu Leibe.

Sind die Macher des Energie-Effizienzgesetzes über das Ziel hinausgeschossen? Rechenzentrumsplaner Ulrich Terrahe stellt insbesondere des PUE-Wert in Frage. (Bild:  Augusto - stock.adobe.com / KI-generiert)
Sind die Macher des Energie-Effizienzgesetzes über das Ziel hinausgeschossen? Rechenzentrumsplaner Ulrich Terrahe stellt insbesondere des PUE-Wert in Frage.
(Bild: Augusto - stock.adobe.com / KI-generiert)

Besonders problematisch ist die Fixierung auf einzelne Kennzahlen wie die Power Usage Effectiveness (PUE), wie es das Energie-Effizienzgesetz (EnEfG) vorsieht. Wird der PUE-Wert aus dem Zusammenhang gerissen – ohne Berücksichtigung der IT-Last, Serverauslastung, klimatischen Bedingungen des Standortes oder des Kühlsystems – mutiert er zu einer gefährlichen Vorgabe, die mehr Schaden als Nutzen anrichtet.

Die Folgen? Irreführende Vergleiche, unrealistische Effizienzziele und Maßnahmen, die zwar den PUE-Wert verschönern, aber die Energieverschwendung im besten Fall nicht weiter verschlimmern. Im schlimmsten Fall leidet sogar die IT-Performance und wichtige Projekte in Rechenzentren verzögern sich oder werden ganz eingestellt. Noch gravierender: Innovative Energiekonzepte, die nicht in dieses Bewertungsraster passen, werden im Keim erstickt.

Unstrittig ist, dass IT auch Strom verbraucht. Allerdings entsteht ein Spannungsfeld zwischen der IT-Strategie und der Rechenzentrumsimmobilie.

Im DataCenter-Diaries-Podcast #39: „Datacenter-Planer Ulrich Terrahe: Rechenzentren stehen am Pranger“ spricht Ulrike Ostler, Chefredakteurin von DataCenter-Insider mit dem Autor über die Auswirkungen des Energie-Effizienzgesetzes auf die Planbarkeit der Datacenter.Ein Dorn im Auge: die festgelegten PUE-Werte.

Die Podcast-Folge #39 von DataCenter Diaries findet sich auf Spotify, Apple Podcasts, Deezer und Amazon Musik.

Willkommen auf der DataCenter Strategy Summit 2024

Am 10. Oktober 2024 ist es wieder soweit: Vogel It-Medien GmbH lädt in Bad Homburg zum „DataCenter Strategy Summit“. DataCenter-Insider ist Medienpartner und Ulrich Terrahe einer der Keynote-Sprecher. Sein Thema: „Die Überplanung von Rechenzentren: Wenn Größe zum Problem wird!“

Live und in Farbe: Ulrich Terrahe on Stage am 10. Oktober 2024 um 13:50 Uhr(Bild:  Vogel IT-Medien GmbH)
Live und in Farbe: Ulrich Terrahe on Stage am 10. Oktober 2024 um 13:50 Uhr
(Bild: Vogel IT-Medien GmbH)

Wer einen Überblick über die komplette Agenda einsehen möchte, kann sich auf der Website erkundigen.

Wer eine vergünstigte Eintrittskarte, eine um die Hälfte des Preises reduzierte Eintrittskarte, ergattern möchte, der muss den Link anklicken und eine E-Mail mit Kontaktdaten senden oder direkt auf der Website buchen und den Code: ULRIKE angeben.

Eins sei noch verraten: Wer schnell ist, hat Vorteile!

IT-Strategie trifft auf Datacenter- Immobilie

IT-Strategien müssen mit dem rasanten Tempo technologischer Neuerungen Schritt halten und so flexibel wie möglich gestaltet sein, um den Anforderungen des digitalen Wandels gerecht zu werden. Rechenzentrumsimmobilien hingegen sind solide, langlebige Strukturen, die über Jahre hinweg geplant, gebaut und genutzt werden.

Ulrich Terrahe und Ulrike Ostler haben zusammen eine Podcast-Folge für „DataCenter-Diaries“ aufgenommen. (Bild:  Vogel IT-Medien GmbH)
Ulrich Terrahe und Ulrike Ostler haben zusammen eine Podcast-Folge für „DataCenter-Diaries“ aufgenommen.
(Bild: Vogel IT-Medien GmbH)

Dieser Widerspruch führt zu einer zeitlichen Diskrepanz: Während moderne IT-Strategien bereits im Entstehen veraltet sein können, müssen die physischen Gebäude auf Jahre hinaus ihren Zweck erfüllen.

Diese Diskrepanz stellt eine erhebliche Herausforderung dar, insbesondere im Hinblick auf die Energie-Effizienz, die durch den PUE-Wert – ein gängiges Maß für Energie-Effizienz – nicht ausreichend erfasst wird. Der PUE-Wert berücksichtigt nicht die ständige Weiterentwicklung der IT-Hardware, die jährlich effizienter wird. Stattdessen belohnt er als fixer Indikator den Stillstand, obwohl das Potenzial zur Verbesserung riesig ist.

Was wäre, wenn wir den gesamten Energieverbrauch in einem ständigen Prozess betrachten und zwischen einem niedrigen, aber volatilem PUE-Wert und einem niedrigen Gesamtverbrauch abwägen würden? Eine radikale Idee, die echte aber nachhaltige Effizienz bringt!

IT-Auslastung und träge Infrastruktur

Für eine gerechte Bewertung der Energie-Effizienz in Rechenzentren ist das Verständnis der Nutzungszyklen und der Auslastung der IT über verschiedene Zeitspannen entscheidend. Diese Faktoren beeinflussen die Effizienz, Sicherheit und Innovationsfähigkeit erheblich.

Der Hauptanteil des Energieverbrauchs in einem Rechenzentrum entsteht durch Server und die damit verbundene IT-Ausrüstung. Da die Anforderungen an diese Geräte je nach Art der bereitgestellten Dienste variieren, beeinflusst dies direkt den Energiebedarf.

Immer mehr Anwendungen, wie Cloud-Implementierungen oder datenintensive Algorithmen, haben eine äußerst variable Last. Diese Veränderungen sind extrem schwer vorherzusagen oder schnell anzupassen und führen auch innerhalb von Zyklen zu Ungleichgewichten zwischen prognostizierter und realer Last.

Die Schwankungen im Internet-Trafic des Frankfurter DE-CIX-Knotens vom 28. und 29.August 2024. (Bild:  DE-CIX)
Die Schwankungen im Internet-Trafic des Frankfurter DE-CIX-Knotens vom 28. und 29.August 2024.
(Bild: DE-CIX)

Ein typischer IT-Tageszyklus zeigt deutliche Nutzungsspitzen, die oft während der Arbeitszeiten auftreten. Auch Unterschiede in der Auslastung über das gesamte Jahr hinweg sind bedeutend, da viele Branchen saisonale Schwankungen in der IT-Nutzung durchlaufen. Diese Dynamik muss bei der Dimensionierung der Infrastrukturkomponenten (Klima, Kühlung, Elektroversorgung) berücksichtigt werden, kann jedoch nicht immer den dynamischen Lastenzyklen der IT entsprechen.

Eine zu kleinteilige Dimensionierung kann, trotz höherer Investitionskosten, bei hoher Auslastung ineffizienter sein als größere, auf höhere Auslastung angepasste Anlagen. Die Reaktionszeiten der Infrastrukturkomponenten sind zudem träger als die der modernen IT-Technik. Diese Diskrepanz stellt eine Herausforderung dar, die bewältigt werden muss.

Der statische PUE-Wert vernachlässigt die zuvor beschriebenen Einflussfaktoren auf die Energie-Effizienz, insbesondere wenn der Schwerpunkt auf der Einhaltung dieser spezifischen Kennzahl liegt. Eine blinde Treue zum PUE könnte potenziell die ganzheitliche Energie-Optimierung beeinträchtigen und die Effizienz einzelner Systemkomponenten oder deren Betriebskonfiguration nicht ausreichend berücksichtigen. Eine differenzierte Analyse der Einflussfaktoren ist daher unerlässlich, um fundierte und nachhaltige Entscheidungen bezüglich der Energieeffizienz zu treffen.

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Eine blinde Treue zum PUE könnte potenziell die ganzheitliche Energie-Optimierung beeinträchtigen und die Effizienz einzelner Systemkomponenten oder deren Betriebskonfiguration nicht ausreichend berücksichtigen.

IT-Last und Klimatisierung

Klimatisierungssysteme sind essenziell für den effizienten und zuverlässigen Betrieb von Rechenzentren. Sie gewährleisten präzise Umgebungsbedingungen, die für die Leistung und Lebensdauer von IT-Systemen entscheidend sind. Die aktuelle Debatte um Energie-Effizienz unterschätzt jedoch die Komplexität dieser Systeme.

Die einseitige Fokussierung auf Kennzahlen wie den PUE vernachlässigt wichtige Faktoren wie Sicherheitsanforderungen, Leistungsdichte und Standortbedingungen. Ein Hochsicherheitsrechenzentrum in einer wärmeren Region wird zwangsläufig andere Effizienzwerte aufweisen als ein Standard-Datacenter in kühlerem Klima.

Das Energie-Effizienzgesetz zeigt Lücken im Verständnis der Rechenzentrumsklimatisierung auf. Es berücksichtigt unzureichend, dass Energie-Effizienz im Kontext wirtschaftlicher und technischer Notwendigkeiten betrachtet werden muss. Modulare und skalierbare Klimasysteme sind zweifellos der richtige Ansatz für eine bedarfsgerechte Energienutzung. Doch wenn strikte Effizienzvorschriften Innovation behindern, verfehlen wir das Ziel leistungsfähiger, sicherer und nachhaltiger IT-Infrastrukturen.

Festzuhalten ist:

Es ist wichtig, bei der Betrachtung des Energieverbrauchs von Rechenzentren einen differenzierteren Ansatz zu verfolgen. Rechenzentren erfordern eine nuancierte Regulierung, die technische Expertise, wirtschaftliche Realitäten und Nachhaltigkeitsziele in Einklang bringt. Eine stärkere Einbindung von Branchenexperten in die Gestaltung von Richtlinien ist unerlässlich, um praxistaugliche und zukunftsfähige Lösungen zu entwickeln.

Rechenzentren stehen wegen ihres hohen Energieverbrauchs in der Kritik und werden als Klimasünder gebrandmarkt. Doch die öffentliche Debatte vernachlässigt oft die Komplexität des Themas. Die einseitige Fokussierung auf Kennzahlen wie den PUE-Wert, wie im Energie-Effizienzgesetz vorgesehen, führt zu verzerrten Bewertungen und potenziell kontraproduktiven Maßnahmen.

Wichtige Faktoren wie IT-Auslastung, Standortbedingungen und Sicherheitsanforderungen werden dabei oft außer Acht gelassen. Die Diskrepanz zwischen schnelllebigen IT-Strategien und langfristiger Rechenzentrumsplanung stellt eine zusätzliche Herausforderung dar.

*Der Autor
Ulrich Terrahe, Wirtschaftsingenieur, studierte an den Technischen Universitäten in Gießen und Berlin. Erste berufliche Stationen waren Lennox Industries in England, Krafwerksunion, Rudoph Otto Meyer und Raab Kaacher Waermetechnik. Seit 1997 ist er kontinuierlich im Rechenzentrumsbereich tätig. Zunächst für die Schnabel AG (CEO von 2000 bis 2007), danach als Gründer und Geschäftsführer seines eigenen Unternehmens DC-CE RZ-Beratung mit Sitz in Frankfurt.
Heute zählt er zu den führenden Experten im Rechenzentrumsbereich in Deutschland und bietet Beratungs- und Planungsleistungen rund um die Infrastruktur für Rechenzentren an. Er und sein Team entwickeln hocheffiziente Rechenzentren mit niedrigem PUE-Wert, direkten und indirekten Freikühlkonzepten. Darüber hinaus betreibt DE-CE ein Forschungs-, Test- und Schulungsrechenzentrum am Hermann-Rietschel-Institut der Technischen Universität Berlin.
Seine Folgerung lautet: Für eine wirklich nachhaltige Energie-Effizienz ist ein ganzheitlicher Ansatz erforderlich, der technische, wirtschaftliche und ökologische Aspekte berücksichtigt. Eine stärkere Einbindung von Branchenexperten in die Gestaltung von Richtlinien und eine wertfreie Aufklärung zum Thema könnten zu praxistauglicheren und zukunftsfähigeren Lösungen führen.

Bildquelle: DC-CE RZ-Beratung

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