Kein Rechenzentrum ist eine (Energie-)Insel

Seit dem ist viel Zeit vergangen, jedoch ist dieser Gedanke in der heutigen Zeit mit tragbaren Geräten, Sozialen Medien und Smartphones besonders relevant.

Es kann ebenso auf die IT-Infrastruktur angewendet werden, die letztendlich all diese Konnektivität unterstützt: Rechenzentren.

Jedes Rechenzentrum benötigt Verbindungen

Die Idee, dass ‘kein Rechenzentrum isoliert existiert’, klingt plausibel, da die Konnektivität ein fundamentales Grundprinzip der IT-Branche ist. Ohne Glasfaseranschlüsse zur Außenwelt ist ein Rechenzentrum im Wesentlichen ein Lagerhaus voller Computer.

Während die digitale Konnektivität jedoch für die gesamte Existenz von Rechenzentren entscheidend ist, war die Beziehung zu und der Anschluss an Energienetze und -anbieter stets mehr bedacht.

Die meisten großen Rechenzentren werden –nach den Richtlinien des Uptime Institute und anderer gebaut–, um den Betrieb auch dann aufrechtzuerhalten, wenn der Stromnetzanschluss aus irgendeinem Grund ausfällt. Das Rechenzentrum ist so konstruiert, dass es, wenn der schlimmste Fall eintreten sollte, energieautark ist, eine Insel, wenn man so will.

Während herkömmliche unterbrechungsfreie Stromversorgungen und Generatoren für die Aufrechterhaltung der Betriebszeit und der IT-Service-Level entscheidend sind, haben diese etablierten Ansätze jedoch ihre Grenzen, wenn es um das Thema Energiekontinuität geht. Und diese Einschränkungen und Ineffizienzen werden zunehmend verstärkt, da der Ausbau von Rechenzentren mit bemerkenswertem Tempo voranschreitet.

Edge Computing und der Bedarf an mehr Rechenzentrumskapazität

Sehr wahrscheinlich wird das Edge Computing– in seinen verschiedenen Erscheinungsformen – ein wichtiger Treiber für neue Rechenzentrumskapazitäten sein. Gegenwärtig werden rund 10 % der von Unternehmen generierten Daten außerhalb eines traditionellen zentralen Rechenzentrums oder in der Cloud erzeugt und verarbeitet. Die Analysten von Gartner gehen davon aus, dass sich dieser Anteil bis 2022 auf 50 % erhöhen wird.

Die Herausforderung besteht darin, dass unser kollektiver Appetit auf digitale Dienste zwar anscheinend unendlich ist, die Energieverfügbarkeit – vor allem in Städten, in denen viele neue Edge Computing-Anforderungen entstehen werden–, jedoch nicht. So warnte beispielsweise die Niederländische Rechenzentrumsvereinigung kürzlich davor, dass Amsterdam aufgrund der schnellen Expansion der Rechenzentren einem Energiemangel entgegensteuern könnte. Auch andere so genannte FLAP-Städte (Frankfurt, London, Amsterdam, Paris) sind mit ähnlichem Strom- und Platzmangel konfrontiert.

Dieses Wachstum der Rechenzentrumskapazität wird durch eine ähnliche seismische Verschiebung in der Energieerzeugung und -distribution kompliziert. Die Einführung von mehr erneuerbaren Energien und die Stilllegung von fossilen Brennstoffen schafft in vielen Regionen eine sauberere, aber schwankendere Energieversorgung.

Wie passt der USV-Energiespeicher in diese Landschaft?

Angesichts dieses Bedarfs an mehr Energie, aber einer weniger vorhersehbaren Versorgung, entwickelt die Rechenzentrumsbranche ihren Ansatz zur Energiespeicherung weiter. Rechenzentren müssen aktiver und transaktiver werden und als Energieakteure – effektiv eine Änderung ihrer Rolle von vorsichtigen Verbrauchern zu begeisterten „Prosumenten“ übernehmen. Das könnte vom Aufbau einer stärkeren Vor-Ort-Erzeugung (insbesondere für kleine Edge Computing Standorte) bis hin zu Mikro-Stromnetzen im Campus-Stil reichen.

Wichtig ist, dass diese neuen Energiemodelle, – die oft auf Energiespeicherung basieren, nicht nur das Rechenzentrum vor Stromnetzproblemen schützen, sondern auch einen Beitrag zur Stabilisierung des größeren Stromnetzes gegen Frequenzabfälle oder andere Probleme leisten.

Einige dieser Konzepte sind bereits auf dem Vormarsch. Zum Beispiel hatte ich das Glück, Teil einer Podiumsdiskussion zu genau diesem Thema auf der jüngsten Londoner DCD-Konferenz zu sein. Sonstige Podiumsteilnehmer Dazu gehörten der Brennstoffzellenlieferant Bloom Energy, der Energieversorger E.ON, der schwedische Energieversorger Stockholm Exergi und der Rechenzentrumstechnologieanbieter Baselayer.

In der Podiumsdiskussion wurde vieles besprochen, für mich war jedoch die Haupterkenntnis, dass Rechenzentren – insbesondere solche in städtischen Gebieten – nicht als isolierte Einheiten der IT-Infrastruktur, sondern als Teil eines umfassenderen Energieökosystems betrachtet werden sollten. Das könnte von der Übertragung der Abwärme in Fernwärmesysteme reichen, wie Stockholm Exergi erklärte, bis hin zur direkten Versorgung von Rechenzentren mit den Brennstoffzellen von Bloom.

Wer kann ein aktiver Akteur in diesem neuen Energie-Ökosystem sein und wie?

Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass das Konzept der Rechenzentren, die auf Stromnetznachfrage reagieren und an anderen fortgeschrittenen Energieinitiativen teilnehmen, kein völlig neues Konzept ist. Große Cloud-Anbieter sind bereits strategische Energieakteure, neue Technologien und Geschäftsmodelle machen es jedoch für einen breiteren Kreis von Akteuren zu einer praktischeren Realität.

So hat Vertiv beispielsweise zusammen mit unseren Partnern an zahlreichen Initiativen gearbeitet, um diese energieintegrierte Zukunft zu gestalten. Vor kurzem haben wir eine Partnerschaft mit dem britischen Unternehmen Upside Energy angekündigt, um bestehenden und zukünftigen britischen Kunden die Nutzung von unterbrechungsfreien Stromversorgungen und anderer widerstandsfähiger IT-Infrastruktur für Stromnetzspeicherdienste zu ermöglichen. Mit einer Kombination aus Vertivs™ USV-Ausrüstung – wie Lithium-Ionen-Akkus – und der Energiemanagement-Software von Upside kann ein Standort mit 1MW einen Mehrwert von über £80.000 pro Jahr generieren. Wir haben auch eine ähnliche Partnerschaft mit E.ON in Deutschland angekündigt und gehen davon aus, dass wir in naher Zukunft innovative Energiedienstleistungen an weiteren Standorten anbieten werden.

Doch trotz dieser Initiativen befindet sich die kooperative Integration von Energienetzen und Rechenzentren noch in einem frühen Stadium. Und um wirklich effizient zu sein,muss die Integration voraussichtlich über die Anbindung der anlagenseitigen Infrastruktur an das Stromnetz hinausgehen und in die Softwareschicht vordringen. Mit den richtigen Softwareplattformen können die Arbeitslasten zeitlich oder räumlich verschoben werden, um eine Optimierung von Effizienz, Ausfallsicherheit und Stromnetzstabilität zu ermöglichen.

Fazit

Die Realität ist, dass sowohl Energienetze als auch Rechenzentren fragmentiert und umverteilt werden. Aber anstatt eine Bedrohung für beide Branchen zu sein, sollte dieser Wandel eine Chance für eine engere Integration und eine verbesserte Effizienz in allen Bereichen sein.

Wie das Gedicht weitergeht: ‘Kein Mensch ist eine Insel, ganz für sich allein; jeder Mensch muss Teil des Kontinents, ein Teil der Erde sein.’

In einer Ära der Smart Cities, Smart-Grids und dem Internet der Dinge, klingt diese Auffassung sicherlich wahrer als je zuvor.