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06.06.2013 :: Printausgabe 12/2013 :: Gerhard Feichter*

Energie sparen im Rechenzentrum

Durch sieben Maßnahmen Stromverbrauch reduzieren, optimale Thermalbedingungen schaffen und die Klimaanlage entlasten.

© Fotolia

Der Stromverbrauch von Rechenzentren (RZ) steigt ständig an. Nach aktuellem Stand betragen die Energiekosten eines RZ knapp 20 Prozent der Gesamt­betriebskosten einen Unternehmens, mit stark steigender Tendenz. Einen Anteil von bis zu 40 Prozent an den Energiekosten in Datencentern entfallen auf die Kühlung. Was liegt also näher, als diese mit kleinen Investitionen und bei kürzesten Amortisationszeiten effizient zu gestalten? Sieben Maßnahmen führen Sie sofort zum Ziel:

1.Thermalanalyse
Jede Optimierung gelingt am besten, wenn sie sich auf Fakten stützt. Deswegen sollte die Infrastruktur fachmännisch unter die Lupe genommen werden. Analysiert gehören die Luftströme über und unter dem Doppelboden, Kühlluftverluste und Wärmenester an den Racks. Entsprechende Auswertungen mit einem Maßnahmenkatalog helfen bei der weiteren Umsetzung.

2.Abdichtung von Kabeleinlässen im Doppelboden
Unzureichend abgedichtete Kabelführungen in den Doppelböden lassen die kalte Luft an Stellen entweichen, die für die Kühlung der Hardware keinen Nutzen bringt. Mit Versiegelungslösungen wird der Kühlluftverlust verhindert, der Entstehung von Hotspots vorgebeugt und die Anschaffung von weiteren teuren Klimageräten überflüssig.

3.Optimale Kühlluftführung
Damit die gekühlte Luft gezielt und mit dem richtigen Druck zu den Rackfronten gelangt, ist es unbedingt erforderlich, einen optimalem Luftdurchlass sicherzustellen. Hierzu empfiehlt sich der Einsatz spezieller Lüfterplatten, die über einen angemessenen Luftdurchsatz eine gleichmäßige Verteilung der Kaltluft über die gesamte Breite von Racks erreichen. Die kühle Luft sollte derart kanalisiert und geleitet werden, dass diese bis hoch in die obersten Rackregionen strömen kann. Bei aller Durchlässigkeit darf es nicht an Stabilität fehlen: 600 bis 1300 kg Traglast ist für ein voll bestücktes Rack schon mal gefragt.

4.Versiegelung der freien HE-Räume im Rack
Damit keine von Servern abgegebene ­heiße Luft in die vorderen Rackregionen rezirkulieren kann, müssen die freien Räume im Rack verschlossen werden. Dafür eignen sich einfache Rackblenden, am besten mit werkzeugfreier Montage.

5.Optimierung der Kühlführung
Nicht der Doppelboden gehört gekühlt, sondern die kalte Luft sollte im Doppel­boden kanalisiert und so auf optimalem Weg zu den Auslässen im Kaltgang transportiert werden. Dazu eignen sich Luftumlenksysteme im Doppelboden. Dadurch wird verhindert, dass sich die Kühlungsluft über weite Räume verteilt und abdriftet und es so zu einer Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit und einem Abfall des Luftdruckes kommt.

6.Kaltgangeinhausung
Als letzter Schritt und gleichzeitig wirkungsvollste Maßnahme steht die Kaltgangeinhausung an: Dabei wird der Ansaugbereich der Kaltluft an der Rackfront im Kaltgang konsequent von den warmen Abluftzonen im Warmgang getrennt. Damit ist anstatt des gesamten Raumes nur noch der kalte Bereich vor den Rackfronten zu kühlen. Bei bestehenden Rechenzentren lässt sich diese Maßnahme einfach mittels speziellen Vorhängen realisieren. Bei dieser flexiblen Einhausungsmethode stellt die nahtlose Integration von Racks mit diversen Abmessungen oder von unterschiedlichen Herstellern kein Problem dar.

7.Reduzierung der Leistung der Klimaanlage
Wurden alle oben genannten Maßnahmen durchgeführt, kann die Kühlleistung der Klimaanlage deutlich reduziert werden. Hier ergeben sich Effizienzsteigerungen zwischen 30 und 50 Prozent bzw. entsprechende  Reserven und Kapazitäten für weitere Kühlleistung.

Bei allen Maßnahmen sollte auf Materialen zurückgegriffen werden, die zur Verwendung in Rechenzentren geeignet und zertifiziert sind. Die Installation der Lösungen zur Optimierung der Kühlluftführung im Rechenzentrum kann im laufenden Betrieb erfolgen und die Investition rechnet sich in der Regel schon innerhalb von zwei bis zwölf Monaten. Optimierungswillige fahren am besten damit, zuallererst den Effizienzgrad ihrer bestehenden Kühlungsinfrastruktur durch eine Thermalanalyse bestimmen zu lassen, um auf einer soliden Basis das tatsächliche Einsparpotenzial ermitteln zu können. Dann gilt es, die wirkungsvollsten Maßnahmen miteinander zu kombinieren, zur Anwendung zu bringen und deren Wirkungsgrad innerhalb eines Jahres zu evaluieren.

* Der Autor Gerhard Feichter ist Thermaloptimierer bei Feichter EDV Organisation.

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