Jedes Jahr geben Vertiv-Experten aus aller Welt eine Einschätzung zu den Trends, die unserer Meinung nach im kommenden Jahr für die Rechenzentrumsbranche am wichtigsten sein werden. Im Jahr 2023 erwarten wir, dass die Industrie den Energieverbrauch und den ökologischen Fußabdruck unter Kontrolle halten wird, indem sie Trends in Richtung Regulierung, Standardisierung und die Suche nach alternativen Energiequellen vorantreibt.
Rechenzentren erleben zunehmende Regulierung
Der zunehmende Druck, die Nachfrage der Verbraucher nach Energie und Wasser zu befriedigen, zwingt Regierungen auf allen Ebenen dazu, Rechenzentren und deren enormen Verbrauch an diesen Ressourcen genauer zu betrachten. Es wird geschätzt, dass Rechenzentren heute für bis zu 3 % des globalen Stromverbrauchs verantwortlich sind und bis zum Jahr 2030 voraussichtlich 4 % erreichen werden. Eine durchschnittliche Hyperscale-Anlage verbraucht jährlich 20–50 MW Strom – theoretisch genug, um bis zu 37.000 Haushalte mit Strom zu versorgen. Die Experten von Vertiv gehen davon aus, dass dies im Jahr 2023 von staatlicher Seite zunehmend überprüft werden wird.
Und mancherorts geschieht das bereits. Dublin (Irland) und Singapur haben bereits Maßnahmen ergriffen, um den Energieverbrauch von Rechenzentren zu kontrollieren, und der massive Wasserverbrauch von Rechenzentren – besonders in Regionen, die zu Dürreperioden neigen – wird wahrscheinlich ähnliche Überprüfungen auslösen. Laut dem US-Energieministerium beträgt der Wirkungsgrad für den Wasserverbrauch (WUE) eines durchschnittlichen Rechenzentrums mit Verdunstungskühlung 1,8 l je kWh. Rechenzentren dieser Art können pro Tag 11 bis 19 Millionen Liter Wasser verbrauchen – so viel wie eine Stadt mit 30.000 bis 50.000 Einwohnern. Die Industrie wird weiterhin Maßnahmen zur Selbstkontrolle und zur Moderation ergreifen – einschließlich einer zunehmenden Bevorzugung umweltfreundlicher thermischer Konzepte. Aber 2023 wird die regulatorische Kontrolle zunehmen.
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Hyperscaler und andere kaufen von der Stange
Laut einer vor Kurzem von Omdia durchgeführten Umfrage geben 99% der Betreiber von Rechenzentren in Unternehmen an, dass vorgefertigte, modulare Rechenzentrumsdesigns Teil ihrer Rechenzentrumsstrategie für die Zukunft sein werden. Das ist mehr als nur ein Trend. Das ist die neue Normalität. Für das Jahr 2023 erwarten die Experten von Vertiv bei Hyperscalern eine kontinuierliche Verschiebung in die gleiche Richtung, da sie die Geschwindigkeit und Effizienz anstreben, die durch Standardisierung ermöglicht werden.
Dies ist ein neueres Konzept für die weltweit führenden Cloud-Anbieter. Um dies zu erreichen, wenden sie sich den Colocation-Anbietern zu, die seit Jahren standardisieren. Insbesondere lagern diese Cloud-Anbieter ihre neuen Systeme an Colos aus, um deren Fachwissen, bewährte Reproduzierbarkeit und schnelle Bereitstellung zu nutzen. In Kürze wird die Standardisierung – von modularen Komponenten wie Stromversorgungs- und Kühlungsmodulen und Bausätzen bis hin zu vollständig vorgefertigten Anlagen – zum Standardansatz nicht nur für Unternehmen, sondern auch für Hyperscale und den sogenannten Netzwerkrand werden.
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Dieselgeneratoren erleben echten Wettbewerb
Der Dieselgenerator ist schon lange ein unvollkommener, aber unausweichlicher Teil des Ökosystems in Rechenzentren. Es handelt sich um gespeicherte Energie, die größtenteils ungenutzt bleibt, während sie nach Zeiten der Inaktivität gewartet oder ausgetauscht werden muss. Wenn er dann in Betrieb genommen wird, produziert der Generator CO2-Emissionen, die die Betreiber verzweifelt zu vermeiden versuchen. Manche Unternehmen verlassen sich bereits jetzt auf Batterien für eine längere Unterstützung der Verbraucher – in einigen Fällen bis zu fünf Minuten lang – und konzipieren sogar ihre Rechenzentren so, dass sie mit minimaler Generatorkapazität auskommen.
Dies sind Übergangsschritte, um die Rolle des Generators zu minimieren, während die Branche nach anderen Optionen sucht – darunter neue Batterietechnologien – um eine länger anhaltende Backup-Stromversorgung zu erhalten. Für das Jahr 2023 gehen die Experten von Vertiv davon aus, dass sich eine bevorzugte Alternative herausstellen wird, insbesondere mit Wasserstoff betriebene Brennstoffzellen. Solche Brennstoffzellen funktionieren zunächst ähnlich wie ein Generator und bieten eine momentane Stromversorgung für die Verbraucher. Später könnten sie für den längeren oder sogar kontinuierlichen Betrieb dienen.
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Höhere Dichten verändern Thermalstrategien
Nach Jahren relativ statischer Rack-Dichten fordern immer mehr Betreiber von Rechenzentren Racks mit höherer Dichte. Laut der globalen Umfrage des Uptime Institute unter Rechenzentrumsbetreibern 2022 gaben mehr als ein Drittel der Befragten an, dass ihre Rack-Dichten in den letzten drei Jahren rasant zugenommen hätten. Dies gilt insbesondere für größere Rechenzentren in Unternehmen und bei Hyperscalern, in denen fast die Hälfte dieser Betriebsanlagen mit 10 MW und mehr Racks mit über 20 kW und 20 % davon sogar Racks mit über 40 kW meldeten.
Dies steht im Einklang mit dem Entwicklungsstand bei flüssigkeitsgekühlten Servertechnologien und der zunehmenden Akzeptanz und Einführung solcher Technologien. Die eingangs erwähnte Zunahme beim Stromverbrauch von Servern geschieht gleichzeitig mit der Notwendigkeit, schnell neue Kapazitäten zu schaffen, was für die Betreiber von allen Seiten Herausforderungen bedeutet. Daher haben sie keine Wahl, als an die Grenzen ihrer vorhandenen Anlagen zu gehen, indem sie in engen Räumen Datenverarbeitungskapazität schaffen, Rack-Dichten erhöhen und dabei Wärmeprofile erhalten, die flüssigkeitsgekühlt werden müssen. Die Flüssigkeitskühlung ist zwar keine neue Technologie. Die erste Welle mit erfolgreichen, effizienten und problemlosen Bereitstellungen in Umgebungen mit hoher Dichte hat jedoch die Machbarkeit bewiesen, so dass die Akzeptanz im Laufe des kommenden Jahres zunehmen wird. Die Erweiterung der neuen OCP- und Open19-Standards um die Direktkühlung auf dem Chip wird diesen Trend noch beschleunigen.
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5G und das Metaversum treffen am sogenannten Netzwerkrand zusammen
In seiner Mobile Subscription und Revenue Forecast 2022 prognostiziert Omdia, dass fast die Hälfte aller Mobilfunkverträge – mehr als 5,8 Milliarden – bis zum Jahr 2027 5G sein werden. Damit rückt die Datenverarbeitung immer näher an den Benutzer. Das Metaverse ist eine Anwendung, die auf der Suche nach einem ultradichten Rechnernetzwerk mit niedriger Latenz ist. Im Jahr 2023 werden sich diese beiden Aktivitäten überschneiden, und Metaverse-Implementierungen werden 5G-Netze für ihre Anwendungen nutzen, um sich deren extrem niedrige Latenz zunutze zu machen. Letztendlich wird dies an den 5G-Edge-Standorten eine höhere Rechenleistung erforderlich machen, und das schon sehr bald. Die ersten Vorstöße werden im Jahr 2023 erfolgen, gefolgt von umfassenderen Bereitstellungen im Laufe der nächsten Jahre. Mit zunehmender Komplexität am sogenannten Netzwerkrand wird auch die dafür erforderliche Infrastruktur zunehmend komplexer werden. Dazu gehören Technologien wie Planungs- und -Managementsysteme, die künstliche Intelligenz und virtuelle Realität nutzen, sowie die verstärkte Nutzung von USV-Systemen mit Lithium-Ionen-Batterien am sogenannten Netzwerkrand – ein anhaltender Trend, der laut IDC einen Anstieg des Marktanteils von 2 % des Umsatzes im August 2021 auf 8 % bis August 2022 erlebt hat.
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