Grüne Rechenzentren sind eine nachhaltige Lösung zur Reduzierung des CO2-Fußabdrucks

Oct 18, 2023

Von Sudipta Sanyal

Das rasante Tempo der digitalen Transformation im letzten Jahrzehnt hat Rechenzentren zu einem wichtigeren Teil der Infrastruktur gemacht als je zuvor. Es wäre keine Übertreibung zu behaupten, dass Rechenzentren das Lebenselixier der neuen datengesteuerten digitalen Wirtschaft sind. Allerdings ist der Energiebedarf von Rechenzentren enorm: Die Internationale Energieagentur (IEA) schätzt, dass sie etwa 1 % des weltweiten Stromverbrauchs ausmachen.

Angesichts der wachsenden Besorgnis über die Klimakrise und des Strebens nach Nachhaltigkeit in allen Sektoren besteht eindeutig die Notwendigkeit, Rechenzentren „grün“ zu machen, indem ihr Energieverbrauch optimiert und ihr CO2-Fußabdruck verringert wird. Der Übergang zu erneuerbaren Energiequellen, die optimale Nutzung natürlicher Ressourcen, energieeffizientes Design und Kühlsysteme sind einige der Maßnahmen zum Aufbau eines nachhaltigeren Rechenzentrums.

Erneuerbare Energie

Bei der Entwicklung hin zu grünen Rechenzentren ist erneuerbare Energie eines der Schlüsselelemente. Laut einer aktuellen Umfrage von S&P Global Market Intelligence betonten 50 % der Befragten die Notwendigkeit, den Einsatz erneuerbarer Energien in Rechenzentren zu erhöhen. Wind, Sonne, Wasserkraft und Geothermie gehören zu den wichtigsten erneuerbaren Energiequellen, in die Rechenzentrumsbetreiber auf der ganzen Welt investiert haben.

Während diese erneuerbaren Energiequellen sicherlich einen großen Beitrag dazu leisten werden, Rechenzentren nachhaltiger zu machen, stellen sie derzeit aufgrund ihrer intermittierenden Natur eine Flexibilitätsherausforderung dar – nicht nur für Rechenzentren, sondern auch für die Stromnetze selbst. Die Erzeugung erneuerbarer Energie kann je nach Minute, Stunde, Tag und Jahreszeit variieren.

Um einige dieser Herausforderungen anzugehen, werden derzeit Innovationen im Bereich erneuerbarer Energietechnologien durchgeführt. In der Zwischenzeit könnte die Kernenergie, insbesondere aus der Sicht der Entwicklungsländer wie uns, auch eine wirksame Option für grüne Rechenzentren sein. Kernkraft hat den Vorteil, dass sie eine zuverlässige Quelle sauberer Energie mit einem minimalen CO2-Fußabdruck ist.

Angesichts der begrenzten Verfügbarkeit von Netzstrom, insbesondere bei der Nutzung erneuerbarer Energiequellen, können sich Rechenzentrumsbetreiber auf den Aufbau verteilter modularer Rechenzentren konzentrieren. Diese Rechenzentren sind in der Lage, erneuerbare Energien effizienter und flexibler zu nutzen.

Energieeffiziente Designs und Prozesse

Energieeffizienz, optimale Nutzung natürlicher Ressourcen und effektives Abfallmanagement sind ebenfalls entscheidend für die Nachhaltigkeit von Rechenzentren. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf Kühlsystemen, da diese allein bis zu 40 % des gesamten Energieverbrauchs eines Rechenzentrums ausmachen können. Es gab eine Reihe von Innovationen, um dieser Herausforderung zu begegnen.

Flüssigkeitskühlung ist eine äußerst energieeffiziente Lösung, die in Rechenzentren mit hoher Dichte eingesetzt wird. Laut Gartner ist die Flüssigkeitskühlung bis zu 3000-mal effektiver als die Luftkühlung, da sie die Wärmequelle, nämlich die Server, direkt kühlt und nicht den gesamten Raum.

Eine KI-gestützte automatische Kühlsteuerung ist eine weitere Lösung, die aktiv erforscht wird. Dabei werden Echtzeitdaten von Sensoren genutzt, um Verbrauchsmuster vorherzusagen und den Energieverbrauch für die Kühlung zu optimieren.

Die Verwaltung und Minimierung von Elektroschrott hat für umweltfreundliche Rechenzentren hohe Priorität. Die Flüssigkeitskühlung erweist sich in dieser Hinsicht im Vergleich zur Luftkühlung als vorteilhaft, da für letztere große elektrische Einheiten erforderlich sind, die letztendlich zu Elektroschrott werden. Darüber hinaus sollten Rechenzentren über ein solides Programm zur Entsorgung von IT-Ressourcen verfügen – eines, das eine verantwortungsvolle Entsorgung von Elektroschrott sowie Recyclingpraktiken umfasst.

Der Einsatz umweltfreundlicher Produkte, die Wiederverwertung und Verwendung von aufbereitetem Abwasser, umweltfreundliche Kältemittel und Feuerlöschmittel, der Ersatz von Notstromdieselgeneratoren durch Brennstoffzellen und der Ersatz von Blei-Säure-Batterien durch Lithium-Ionen-Batterien – all dies sind weitere Maßnahmen, die ergriffen werden können Rechenzentren grün.

Kosteneffizienz durch Nachhaltigkeit

Grüne Rechenzentren werden sicherlich kurzfristig erhebliche Investitionen erfordern, sowohl finanziell als auch im Hinblick auf die Bewältigung der damit verbundenen technologischen, logistischen und betrieblichen Komplexitäten. Wenn man sie jedoch aus einer längerfristigen Perspektive betrachtet, verbessern nachhaltige Praktiken den Return on Investment (ROI) von Rechenzentren.

Die Betriebskosten eines Rechenzentrums können über einen Zeitraum von zwei Jahrzehnten das Drei- bis Fünffache der Kapitalkosten betragen. Durch die Umstellung auf Umweltfreundlichkeit und die damit verbundene Verbesserung der Produktivität und Effizienz werden diese Betriebskosten erheblich gesenkt. Somit hat ein grünes Rechenzentrum im Laufe der Zeit deutlich niedrigere Gesamtbetriebskosten (TCO).

Nachhaltigkeit im Rechenzentrumsbetrieb ist daher nicht nur eine ethische und umweltfreundliche Entscheidung, sondern auf lange Sicht auch eine steuerlich vernünftigere Entscheidung.

Auf dem Weg zu einer grüneren Zukunft

Da immer mehr Nutzer, Kunden und Hyperscaler von Rechenzentren Nachhaltigkeit in den Vordergrund stellen, werden umweltfreundliche Rechenzentren zur Norm. Die Branche, angeführt von großen Playern wie Google und Facebook, hat dafür bereits den Weg geebnet, indem sie sich verpflichtet hat, bis 2025 75 % des Energieverbrauchs von Rechenzentren erneuerbar oder kohlenstofffrei und bis 2030 vollständig klimaneutral zu machen. In Indien In diesem Zusammenhang hat die Confederation of Indian Industry (CII) im letzten Jahrzehnt lange Zeit eine proaktive Rolle bei der Entwicklung von Energieeffizienzstandards und Best Practices gespielt.

Über die langfristigen finanziellen und ökologischen Vorteile hinaus wird die Nachhaltigkeit des Rechenzentrumsbetriebs auch den Markenwert eines Unternehmens erheblich steigern. Dies wird es dem Unternehmen ermöglichen, sich als verantwortungsbewusste und grüne Marke zu positionieren und umweltbewusste Kunden und Stakeholder anzuziehen.

(Der Autor ist Sudipta Sanyal, Hauptarchitektin – Data Centers Services, Aurionpro Solutions, und die in diesem Artikel geäußerten Ansichten sind seine eigenen)

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