Rechenzentren nachhaltig gestalten und effizienter betreiben
Europäisches „RenewIT“-Projekt mit Forschenden der TU Chemnitz zeigt neue Wege umweltfreundlicher Energieversorgung auf - Ergebnisse online verfügbar
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Die Chemnitzer Wissenschaftler Dr. Thomas Oppelt(v.l.), Prof. Dr. Thorsten Urbaneck, Verena Rudolf und Nirendra lal Shrestha von der Professur Technische Thermodynamik zeigen, dass man mit Servern auch heizen kann. Foto: Matthias Bilz
Allein die in Deutschland ansässigen IT-Rechenzentren vereinen einen jährlichen Verbrauch von rund 10.000 Gigawattstunden (GWh) auf sich. Dies entspricht etwa einem Drittel des jährlichen Bruttostromverbrauches in Sachsen. Und die Tendenz ist steigend. Denn aufgrund der zunehmenden Nutzung von Internet- und Cloud-Diensten prognostizieren Experten einen Anstieg von circa drei Prozent pro Jahr. Deswegen erfordert die nachhaltige Entwicklung von IT-Rechenzentren eine Steigerung der Energieeffizienz sowie die Nutzung erneuerbarer Energiequellen zur Stromversorgung und Kühlung. Vor diesem Hintergrund hatte sich im Oktober 2013 ein Konsortium, bestehend aus sieben europäischen Organisationen der Wirtschaft und Wissenschaft, zusammengeschlossen und das Projekt „RenewIT“ gestartet. Maßgeblichen Anteil daran hatte eine Forschergruppe der Technischen Universität Chemnitz unter Leitung von Prof. Dr. Thorsten Urbaneck, Bereichsleiter Thermische Energiespeicher an der Professur Technische Thermodynamik. Weitere Partner kommen aus Spanien, den Niederlanden, Italien und Großbritannien. Das Vorhaben, welches mit Förderung der Europäischen Uninion im siebenten Rahmenprogramm finanzielle Unterstützung erhielt, wurde nach einer Laufzeit von drei Jahren erfolgreich abgeschlossen.
„Insgesamt wurden 14 Konzepten zur erneuerbaren Strom- und Kälteversorgung entwickelt, bei denen wir eine Chemnitzer Spezialität – nämlich die Kälteversorgung und Kühlung – einbringen und ausbauen konnten“, sagt Urbaneck. Dafür notwendige spezielle Server mit Flüssigkeitskühlung lieferte die Firma Megware aus Chemnitz-Röhrsdorf. „Weil die meiste Wärme in den Servern entsteht, soll diese zukünftig in Fernwärmenetze eingespeist werden“, erläutert der Wissenschaftler eine bedeutende Neuerung.
Damit möglichst viele Interessierte die Forschungsergebnisse in der Praxis nutzen können, haben die Projektpartner ein Online-Tool zur energetischen Vorplanung entwickelt, das online frei zugänglich ist: http://www.renewit-tool.eu/. Das Expertenwissen und die Ergebnisse von umfangreichen Anlagensimulationen wurden in einfache, aber ausreichend genaue Modelle transformiert, sodass eine webbasierte Grobauslegung möglich ist.
Die wichtigsten Ergebnisse des Vorhabens sind jetzt auch in Open-Source-Form erschienen: http://www.riverpublishers.com/research_details.php?book_id=425. Die Autorinnen und Autoren möchten damit erreichen, dass derartige Effizienzmaßnahmen und der Einsatz erneuerbarer Energie einen schnelleren Eingang in die Lehre und Praxis finden.
Stichwort: RenewIT-Projekt
Auf Grundlage eines ganzheitlichen Ansatzes bestand das Ziel des Projektes „RenewIT“ darin, den Energieverbrauch von Rechenzentren zu senken und nachhaltiger zu gestalten. Im Mittelpunkt stand dabei die Vision, Rechenzentren fast vollständig mit erneuerbarer Energie (höher als 80 Prozent) zu versorgen. Dieses Ziel kann jedoch nur über ein abgestimmtes Maßnahmenpaket erreicht werden. Die am Projekt beteiligten gewerblichen und wissenschaftlichen Partner haben sich deshalb zum einem der Analyse und Systematisierung bestehender Rechenzentren, der verfügbarer Komponenten im Rechenzentrum, der erneuerbarer Energiequellen in Europa und der Techniken zur Bereitstellung gewidmet. Des Weiteren war es notwendig, eine Bewertung des Betriebs von Rechenzentren vorzunehmen, insbesondere unter Beachtung der vorgelagerten Versorgungssysteme und neuer Ansätze wie die Nutzung der Abwärme. Das Konsortium hatte außerdem an der Entwicklung von Software-Komponenten zur Bestimmung und Prognose des Energieverbrauchs von IT-Prozessen sowie zur Optimierung nach Anforderungen eines ökologischen Betriebs (Konsolidierung) gearbeitet. Weitere Themen und Forschungsschwerpunkte sowie die beteiligten Organisationen können online eingesehen werden.
Weitere Informationen erteilt Prof. Dr. Thorsten Urbaneck, Bereichsleiter Thermische Energiespeicherung an der Professur Technische Thermodynamik der TU Chemnitz, Telefon 0371 531-32463, E-Mail thorsten.urbaneck@mb.tu-chemnitz.de.
(Autor: Lars Meese)
Mario Steinebach
07.08.2017
