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Individualität mit System: Die Industrialisierung von Rechenzentren hilft Energie sparen, lässt aber Raum für Individualität.
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Rechenzentren modular gebaut

Text: Jürgen Strate und Holger Zultner Foto: Luismmolina/iStockphoto, IBM Deutschland
Der Ansturm auf Computerpower verstärkt den Hunger nach Energie. Energieeffiziente Rechenzentren sind daher gefragt wie nie zuvor - und müssen doch nicht ständig neu erfunden werden, weil es wieder­kehrende Grundmuster gibt. Eine Realisierung in Industrie-Manier spart Aufwand und Kosten.

Der Bedarf an Leistungen für Rechenzentren wird in den kommenden Jahren überdurchschnittlich wachsen: Innerhalb der nächsten zehn Jahre werden die Anzahl der Server um das Sechsfache und die Storage-Kapazitäten um das 69-fache steigen. Damit wachsen auch Energieverbrauch und Energiekosten - und das trotz des technischen Fortschritts.

Berechnungen zeigen, dass die Energiekosten für Rechenzentren allein in diesem Jahr um etwa 18 Prozent wachsen werden. Zudem betragen sie im gesamten Lebenszyklus eines Rechenzentrums gegenwärtig das Fünf- bis Sechsfache der Investitionskosten.

Standardisierung mit Raum für Individualität

Das Prinzip "IBM Module One" soll deshalb die Energieeffzienz und Standardisierung von Rechenzentren vorantreiben. Nach IBM-Analysen von Rechenzentrumsprojekten aus den vergangenen fünf Jahren sind im Hinblick auf die Anforderungen bei Konzeption, Planung und Realisierung von Rechenzentren wiederkehrende Typen entstanden. Trotzdem gestaltet sich die Anforderungsentwicklung und Umsetzung bis dato extrem individuell. Mit dem Ansatz der Industrialisierung verfolgt IBM den Weg einer Standardisierung besonders von größeren, komplexen Rechenzentren.

Entstanden ist ein standardisiertes Konzept für modulare, energieeffiziente und hochverfügbare Rechenzentren, das Raum für individuelle Ausstattungswünsche lässt. Die schlüsselfertige Lösung lässt sich an unterschiedliche Bedürfnisse anpassen. Zudem sparen modulare Rechenzentren Energiekosten und Lebenszykluskosten. Ein Beispiel aus der Praxis ist das erste modulare Rechenzentrum der IBM für Cloud Computing im Research Triangle Park in North Carolina. Das Konzept konnte die Kapital- und Betriebskosten und den Energieverbrauch um jeweils die Hälfte senken. Allein die Energiekosten sind um jährlich 1,8 Millionen Dollar gefallen.

Kosten sparen, Versorgung sichern

Seit 2008 bietet IBM in Kooperation mit Zertifizierungs-instituten für Deutschland zertifizierte energieeffiziente und umweltfreundliche Rechenzentren an. Mit einem standardisierten Kriterienkatalog werden Audit und Zertifizierung der Rechenzentren durchgeführt und in regelmäßigen Abständen kontinuierlich überprüft.

Das Module One folgt diesem Anspruch und geht dabei noch einen Schritt weiter: Denn nicht nur Energieeffizienz ist das Ziel, sondern auch Versorgungssicherheit. Dies wird in den kommenden Jahren angesichts der Gefahr instabiler werdender Stromnetze immer wichtiger.

Indizien deuten darauf hin, dass das Risiko für Stromausfälle durch den wachsenden Einsatz regenerativer Energien signifikant steigen wird. Ein solcher Indikator dafür sind die Netzinterventionen: Mussten im Winter 2010/2011 die Transportnetzbetreiber laut Bundesnetzagentur noch 39-mal intervenieren, um die Netze stabil zu halten, waren es im Winter darauf schon 197 Interventionen.

Der Module-One-Ansatz bietet deshalb unter anderem optionale Services für dezentrale Energieversorgungskonzepte und unterschiedliche Energy-Contracting-Modelle. Ein wichtiger Partner ist hierbei Eon. Der Energieversorger übernimmt auf der Basis eines spezifischen Full-Service-Contractings je nach Vertragsmodell die On-Site-Erzeugung und -Versorgung mit Strom sowie den Betrieb der Stromversorgungssysteme. Das Konzept sieht unter anderem vor, dass neben einer BHKW-Anlage auch eine Notstromersatzanlage zur Verfügung steht, die im Volllastbetrieb bis zu 48 Stunden unabhängig vom öffentlichen Stromversorgungsnetz arbeiten kann.

Diese On-Site-Lösung ist in Kombination mit dem IBM-Layout und -Design der Rechenzentren sowie einer energieeffizienten IT-Systemausstattung der Schlüssel für vergleichsweise hohe Energieeinsparungen: Erste Ergebnisse zeigen, dass bei Installation einer KWK-Einheit (Kraft-Wärme-Kopplung) mit 1200 kW und einer Laufzeit von zehn Jahren Energiekosten von bis zu neun Prozent gespart werden können. Hinzu kommen unter anderem eine erhebliche Reduktion des CO2-Ausstoßes sowie Hochverfügbarkeit nach TSI-Level 3 (TÜViT).

Weitere Vorteile des Prinzips ergeben sich aus dem weitreichenden Industrialisierungsansatz. Von der Planung bis zum Betrieb kommen standardisierte bauliche Komponenten sowie aufeinander abgestimmte Infrastrukturkomponenten zum Einsatz. Sie verkürzen die Planungs- und Realisierungszeiten und senken die Kapital- und Betriebskosten. So lassen sich die Lebenszykluskosten von Rechenzentren mit modularen Rechenzentren in einem Zeitraum von 20 Jahren deutlich reduzieren.

Unterschiedliche Architekturen

Im Paket sind auch unterschiedliche Rechenzentrums-architekturen, individuelle Schulungskonzepte und entsprechende Zertifizierungen enthalten. Ganz neu ist dabei die Zertifizierung zur Sicherheit und Verfügbarkeit von Module One durch den TÜViT. Er übernimmt bereits im Vorfeld die Zertifizierung des Rechenzentrum-Designs auf der Grundlage eines Machbarkeitsnachweises für das Prüfzeichen "Trusted Site Infrastructure".

Die Module können in drei Varianten zum Festpreis errichtet werden: oberirdisch, unterirdisch oder mehrstöckig mit ebenfalls standardisierten Flächen- und Verfügbarkeitskonzepten.

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