Energieeffizienz und Infrastruktur
Energieeffizienz ist Aufgabe von Teams und betrifft das ganze Rechenzentrum
Der Strombedarf von IT-Systemen ist komplex: Neben Rechen- und Speichersystemen sowie Netzkomponenten verbraucht auch die Kühlung Energie, und davon eine ganze Menge. Ganz ohne Strom können Kühlung und Elektronik nicht funktionieren – aber in diesen Bereichen eröffnen sich enorme Möglichkeiten, die Stromaufnahme zu senken.
Um diese Potenziale zu realisieren und neue Möglichkeiten zu entdecken, sollten der Betrieb von IT-Systemen und die dazu notwendige Infrastruktur gründlich und stetig beobachtet werden: Das LRZ hat dafür seine Rechnergebäude sowie Server, Computer und Speicher mit Tausenden von Sensoren ausgerüstet, sammelt laufend Daten über verschiedene Betriebs- und Umgebungsparameter im eigens entwickelten, frei verfügbaren Open Source Monitoring-Tool Data Centre Data Base (DCDB).
Auswertung der Messdaten
Das Augenmerk bei der Auswertung liegt dabei auf Messdaten rund um den Energiebedarf von Gebäudetechnik, IT-Elektronik sowie Systemkühlung, außerdem ob es Korrelationen zwischen diesen Informationen gibt. So wächst das Verständnis, welche Faktoren in einem Rechenzentrum die Stromaufnahme beeinflussen und wo Verbesserungen im täglichen Betrieb ansetzen sollten. Weitere generelle Erkenntnisse aus dem Monitoring:
- Heute entsteht Energie-Effizienz in Teamarbeit und in beinahe allen Abteilungen eines Rechenzentrums. Am LRZ kooperieren das Gebäudemanagement mit den Spezialistinnen für High-Performance Computing (HPC) und für Datenspeicher und diese wiederum mit den Forschenden, damit in allen Bereichen Energieeffizienz entstehen kann.
- Strom wird heute in allen Bereichen des Rechenzentrums eingespart: im alltäglichen Betrieb durch bewusste Steuerung der Hardware, durch eine effizientere Kühlung, auch bei der Beschaffung neuer innovative Komponenten und zunehmend durch nachhaltiges Programmieren von Betriebs- und Anwendungssoftware.
Ausgezeichnete Warmwasserkühlung macht Abwärme nutzbar
Zusammen mit Technologieunternehmen hat das LRZ die direkte Kühlung mit Wasser entwickelt, die heute weltweit zum Standard in nachhaltigen Rechenzentren gehört, stetig weiterentwickelt wird und für die das LRZ mehrfach ausgezeichnet wurde: Dafür wird in Kupferrohren Wasser durch die Racks geführt und heizt sich dabei auf. Auf diese Weise wird die Abwärme weiter nutzbar – etwa zum Heizen von Büros.
Heute fließt durch fast alle HPC-Systeme am LRZ 40 Grad heißes Wasser, dessen Wärme nutzbar ist oder das zum Abkühlen über das Dach und wieder in den Kreislauf geführt wird. Das sind die Vorteile der direkten Wasserkühlung:
- Die Rechner können das ganze Jahr über ohne Lüfter und Kältemaschinen betrieben werden. So sinkt der Strombedarf der Kühlung von schätzungsweise 30 Prozent auf 5 Prozent.
- Die Abwärme der IT-Systeme heizt im Winter Büros und kann sogar noch an Institutionen oder energieintensive Gebäude wie Schwimmbäder oder Treibhäuser in der Nachbarschaft abgegeben werden.
