Wie nachhaltig Data Center sein können

Rechenzentren unterstützen die Digita­lisierung der modernen Welt, was zu nachhaltigeren Ergebnissen führt. Obwohl nicht als direkter Nutzen von Rechenzentren messbar, ist der Carbon Footprint digitaler Produkte und Dienstleistungen geringer als bei ihren physischen Gegenstücken. Eine E-Mail zum Beispiel hat einen kleineren Fussabdruck als der Versand eines Briefes, und das Herunterladen eines Musikalbums ist energieeffizienter als der Kauf eines entsprechenden Datenträgers.

Sowieso hat unser Alltag mehr Schnittstellen zu Rechenzentren, als den meisten Menschen bewusst ist: Social-Media-Plattformen, Streaming-Dienste, Online-Banking, Navigation und Karten in Echtzeit, E-Commerce – die Liste liesse sich beliebig verlängern.

Rechenzentren sind ein Schlüsselfaktor für fast alle Technologien und Innova­tionen, die heute stattfinden – von Breitbandzugang, 4G- und 5G-Mobilfunk­netzen zu Cloud, IoT und künstlicher Intelligenz. Colocation-Rechenzentren gestatten eine latenzarme, zuverlässige und vernetzte Übertragung digitaler Daten, die es Unternehmen ermöglicht, zu florieren und zu wachsen.

Stabiler Energieverbrauch

Auch wenn sich die Digitalisierung (nicht nur, aber auch durch die Pandemie) beschleunigt, hat sich die Kurve des Gesamt­energieverbrauchs von Rechenzentren insgesamt abgeflacht. Dies wird möglich durch eine Kombination aus Verbesserungen der Servereffizienz, Rechenzentrumskonsolidierung sowie individuellem Standortdesign und betrieblichen Innovationen. Denn Rechenzentren müssen nicht mehr Energie verbrauchen, um die ständig wachsende Datenexplosion zu unterstützen – das Gegenteil ist der Fall. Im Jahr 2018 entfiel auf Rechenzentren etwa ein Prozent des gesamten weltweiten Stromverbrauchs. Das ist derselbe Anteil wie im Jahr 2010 (Quelle: Data Center Knowledge, Study: Data Centers Responsible for 1 Percent of All Electricity Consumed Worldwide, Feb 2020). Und das, obwohl sich die Menge der in Rechenzentren durchgeführten Rechenoperationen zwischen 2010 und 2018 mehr als verfünffacht hat. 

Hohe Leerlaufzeiten 

Grosse Rechenzentrumsbetreiber haben die Economies of Scale, um Best Practices anzuwenden und die Energieeffizienz in ihrer gesamten Stellfläche viel schneller zu steigern, als dies kleine, individuelle Unternehmensrechenzentren allein erreichen könnten. Somit bieten Cloud- und Multi-Tenant-Rechenzentren die energieeffizientesten und skalierbar­sten Lösungen, um digitale Infrastrukturen auf nachhaltige Art und Weise zu betreiben. Die Zentralisierung von Rechenzentren in wenigen, speziell gebauten Einrichtungen trägt dazu bei, den höchsten wirtschaftlichen Wert bei gleichzeitig niedrigsten Umweltkosten zu erzielen. 

Moderne, unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV), Stromverteilungseinheiten (PDUs) und andere Ausrüstungen für die Stromverteilung in Rechenzentren sind so konzipiert, dass sie bei höheren Lasten am effizientesten arbeiten. Unternehmensserver hingegen arbeiten oft nur mit einer Auslastung von etwa 15 Prozent – das sind 85 Prozent Leerlaufzeit. Colocation- und Cloud-Server hingegen bewegen sich in der Regel bei 35 bis 70 Prozent. Anwendungen wie Server- und Speicher-Virtualisierung tragen zudem zur Konsolidierung von Server-Ressourcen bei – mit dem direkten Ziel, die Auslastung zu erhöhen und den Stromverbrauch zu senken. 

Solar- und Windenergie

Anbieter von Colocation- und Cloud-Diensten konnten die Auswirkungen auf die Umwelt weiter verringern, indem sie ihre Investitionen in erneuerbare Energien und neue Technologien wie Brennstoffzellen erhöht und vorgezogen haben; dies trägt dazu bei, Forschung und Entwicklung sowie die Marktakzeptanz voranzutreiben. Betreiber von Rechenzentren waren zudem unter den ersten Unternehmen, ausserhalb des Versorgungssektors, die umfangreiche Investitionen in erneuerbare Energien, einschliesslich Solar- und Windenergie, getätigt haben. 

Hochentwickelte Kühlsysteme und das Luftstrommanagement ermöglichen die Aufrechterhaltung höherer Raumlufttemperaturen, die zu einer stetigen Verringerung der PUE (Power Usage Effectiveness, ein Mass für die Energieeffizienz von Rechenzentren) und folglich zu massiven und anhaltenden Energieeinsparungen führen. Rechenzentren können auch Teil integrierter und gemeinschaftsorientierter Energielösungen sein, die als En­abler für die branchenübergreifende Zusammenarbeit zur Bereitstellung robuster und stabiler grüner Energie- und Wärmerückgewinnungsnetzwerke dienen. 

Linearer Stromverbrauch

Die Betreiber von Rechenzentren sind bestrebt, die Effizienz zu optimieren, erneuerbare Energien zu nutzen und die Aus­fallsicherheit zu maximieren. All dies fördert die betriebliche Nachhaltigkeit und das Umweltbewusstsein. Auch wenn sich die Datennachfrage innerhalb der nächsten fünf Jahre voraussichtlich verdoppeln wird, leisten Datacenter-Betreiber Pionierarbeit bei Innovationen, die an den Standorten Energie sparen. Dank der Investitionen in Technologien – sowohl vor Ort als auch ausserhalb – werden die Stromnetze umweltfreundlicher gemacht. 

Als Fazit lässt sich zusammenfassen: Der Stromverbrauch im gesamten Rechenzentrumssektor verläuft linear und nicht exponentiell – und steigt nur leicht im Laufe der Zeit, obschon die Digitalisierung sich stark beschleunigt.

Beispiel Equinix 

Als nach eigenen Angaben führender Anbieter von Interconnection- und Rechenzentrumsdienstleistungen verfolgt Equinix ein umfassendes Nachhaltigkeitsprogramm. Ziel ist es, den Nutzen von Technologie zu maximieren, bei gleichzeitiger Minimierung der Auswirkungen auf unseren Planeten. So fördert Equinix die Verwendung von kohlenstoffarmen Technologien bei gleichzeitiger Reduzierung des Verbrauchs. Ziel ist es, die Abhängigkeit von fossilen Brenn­stoffen zu reduzieren, den Carbon-Footprint zu minimieren und die energie­effizien­testen Rechenzentren zu schaffen. Auch wenn sich die globale Präsenz von Equinix seit 2015 verdoppelt hat, konnte die globale jährliche durchschnittliche Energienutzungseffektivität (PUE) von 2015 bis 2019 um fünf Prozent gesenkt werden. Die Umweltverpflichtungen enthalten unter anderem:

• Verringerung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen
• Minimierung des Carbon-Fuss­abdrucks
• Schaffung der global energie­effizientesten Rechenzentren
• Die Verpflichtung, 100 Prozent saubere und erneuerbare Energie zu nutzen
• Reduzierung des Energieverbrauchs
• Lieferketten werden weltweit umweltfreundlicher gestaltet.

Equinix verfolgt zudem eine transparente Berichterstattung und veröffentlicht einen jährlichen Nachhaltigkeitsbericht, der auf der Website zu finden ist.