Wärme aus dem Serverraum
VDI nachrichten, München, 5. 4. 07, swe – Dass Rechenzentren zu viel Energie verbrauchen, ist eine Binsenweisheit. Dass man daran etwas ändern kann, spricht sich gerade erst herum. Innovative Herangehensweisen zeigen, wie es geht. Auch Kennwerte, mit denen man die Rechenzentren vergleichen kann, werden inzwischen entwickelt.
Energie kostet viel Geld beim Rechnen. Bis zu 40 % der Betriebskosten eines Rechenzentrums (RZ) entfallen auf Energie. Das ist zu viel, meinen Anwender und Hersteller. Denn die Preise für Strom steigen, mancherorts, etwa in den Zentren amerikanischer Großstädte, wird er knapp und zwingt RZ-Betreiber zum Umzug aufs Land.
Kein Wunder also, dass man endlich über Methoden nachdenkt, wie dieser Situation abzuhelfen sei. Ein Weg dazu sind durchdachte architektonische Konzepte, die das Rechenzentrum insgesamt als bauliche Einheit sehen, deren energetischen In- und Output man durch die Nutzung von den Gesamtkomplex umfassenden Wärme- oder Kühlkreisläufen optimieren kann. Noch sind Realisierungen derartiger Ansätze eher rar, doch gibt es erste Vorhaben.
Ein Beispiel ist der Neubau des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) in Kaiserslautern. Dort entpuppte sich die Personalunion – Bau- und IT-Verantwortlicher zugleich war Dr. Franz-Josef Pfreundt – als Glücksfall. Dazu kamen die Impulse des auf den ökologischen Bau öffentlicher Einrichtungen spezialisierten Kaiserslauterner Architekturbüros AS Plan. Pfreundt: „Wir wollten geringe Betriebskosten und Umweltfreundlichkeit.“ Also wurden ein Stromverbrauch von 20 kWh/m2 und 40 kWh/m2 Wärmeverbrauch definiert.
Man entschied sich für einen kompakten Baukörper, der in Blöcke mit dazwischen liegenden Freiflächen gegliedert ist. Diese Freiflächen sind mit einer Glashülle umgeben, so dass insgesamt ein großer, geschlossener Baukörper entsteht. Zwischen den Gebäuden befinden sich überdachte und mit einer Glaswand abgeschlossene Atrien, die als Kommunikationszonen dienen. Beheizt werden diese Atrien mit der erwärmten Abluft aus den Serverräumen.
Kosten sparend wirkte sich beispielsweise aus, dass die zu den Atrien gelegenen Wände nicht isoliert werden mussten. Die Räume am Atrium brauchen kaum Heizkörper, schließlich herrscht in den überdachten Innenhöfen auch im Winter dank Abwärme eine Temperatur von 20 °C.
Neben dem Wärmerecycling betreibt das Institut ein eigenes Blockheizkraftwerk (BHKW) und hat Solarzellen auf dem Dach. Die Luft wird den Büros über einen Erdkanal zugeführt. Im Winter wärmt das BHKW sie vor, im Sommer erzeugt es Adsorptionskälte. Fernwärmespitzen deckt Wärmebedarfs ab. Den Kühlbedarf befriedigt Adsorptionskälte, die ebenfalls vom BHKW stammt.
Insgesamt war zu den Energiepreisen von 2002 ein Amortisationszeitraum von 20 Jahren vorgesehen. Dank kräftig gestiegener Preise hat er sich nun erheblich verkürzt. Das angepeilte Budget wurde, so Pfreundt, ohnehin nie überschritten.
Dies ist erstaunlich, da derzeit die Nachfrage nach solchen innovativen Designs noch gering ist. „Das Problem liegt darin, dass die Handwerker und Techniker meist kaum Praxiserfahrung mit solchen Gebäuden haben und deshalb schnell an ihre Grenzen geraten“, sagt Prof. Horst Ermel, Eigentümer von AS Plan.
Allerdings dürfte sich das ändern. Denn Fachleute entwickeln jetzt Kennzahlen, mit denen sich die energetische Effizienz von Rechenzentren messen und vergleichen lässt (siehe Kasten) und die vielleicht bald einen Wettbewerb um das energetisch günstigste RZ entfachen werden.
ARIANE RÜDIGER
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