Gegen landläufige Meinungen haben Forscher der Technischen Universität Berlin herausgefunden, dass die ideale Temperatur für Rechenzentren 26 Grad ist. Dies bedeutet für die Anwender enorme Einsparungspotenziale und vor allem Erleichterung für die Umwelt.
Computer im Allgemeinen sind aus der Sicht von Physikern ein miserabler Futterverwerter. Während ein Dieselmotor im Auto immerhin – im besten Fall – 41 Prozent der Energie im Treibstoff in Bewegung umsetzt und den Rest als Abwärme in die Umgebung abgibt, verwandelt ein Rechner die eingespeiste Elektrizität fast vollständig in heiße Luft. Ob Notebook oder riesige Rechenzentren, diese Verhältnisse sind immer ähnlich. Ein Rechenzentrum verbraucht allerdings so viel Strom, dass die Abwärme Mensch und vor allem Maschine nicht gut tun würde. Daher werden Rechenzentren gekühlt und oft schluckt diese Beseitigung der Abwärme mehr Energie als die Server selbst verbrauchen. Da hat ein Rechenzentrum schnell einen Ruf als „Klimakiller“ und Marc Schaefer, Wissenschaftler am Innovationszentrum Energie der Technischen Universität Berlin (TUB), einen guten Grund, in solchen Server-Räumen nach Möglichkeit zum Energiesparen zu suchen.
Bei der Kühlung ansetzen In einer aufwendigen Studie haben fünf TUB-Wissenschaftler erst einmal ermittelt, wie viele Rechenzentren es überhaupt in Deutschland gibt und wie sie diese Anlagen denn kühlen: An rund 30.000 Orten laufen mindestens drei Server, rund 350 dieser Zentren haben sogar mehr als 800 Server. Die meisten davon laufen Tag und Nacht an 365 Tagen im Jahr und verbrauchen so gigantische Mengen von Kühlenergie. „Die wird aber meist aus Kompressionskälteanlagen geliefert“, nennt Marc Schaefer ein zentrales Ergebnis der Studie. Solche herkömmlichen Klimaanlagen aber verbrauchen bekanntermaßen sehr viel Strom – und heizen so das Weltklima mit auf. Wer also den Energieverbrauch von Rechenzentren drosseln will, sollte bei der Kühlung ansetzen. Und da gibt es durchaus Möglichkeiten, die im einfachsten Fall so trivial sind, dass kaum jemand auf solche Lösungen kommt: „An kalten Tagen könnte man theoretisch einfach die Fenster aufmachen“, erklärt Marc Schaefer.
Alternative Außenluftkühlung Meist fallen die Energiesparmaßnahmen aber ein wenig komplizierter aus, die TUB-Forscher haben sie in drei solcher Rechenzentren getestet. So kann man die Raumtemperatur statt auf 22 Grad Celsius wie in vielen Zentren auch noch tiefer auf nur noch 26 Grad Celsius kühlen. Die Rechner arbeiten unter diesen Bedingungen genauso zuverlässig wie bei 22 Grad, mehr Ausfälle hat das Schweizer Bundesamt für Energie (BfE) jedenfalls nicht registriert. Damit aber spart man gleich doppelt, weil man nicht nur weniger Kühlenergie braucht, sondern auch noch die Rücklauftemperatur der Kühlflüssigkeit statt auf 12 Grad Celsius zum Beispiel auf 14 Grad Celsius einstellen kann. Diese Flüssigkeit wird anschließend um einige Grad gekühlt und erneut durch den Serverraum geleitet, um von dort wieder Wärme abzuführen. Den Clou an der höheren Rücklauftemperatur aber zeigt der Deutsche Wetterdienst, nach dessen Daten an 60 Prozent aller Stunden im Jahr zum Beispiel die Luft in Berlin höchstens zehn Grad Celsius hat. Dann aber kann man die sogenannte „freie Kühlung“ (Free Cooling) effektiv nutzen und die Kühlung für die 14 Grad warme Rücklaufflüssigkeit einfach der Außenluft überlassen.
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November 2009 / Klaus Lackner
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