Der Rechenzentrumsmarkt ist in Bewegung – und der entsprechende Stromverbrauch auch. Herkömmliche Kennzahlen zur Energieeffizienz werden der Realität jedoch immer weniger gerecht, da sie den grössten Stromfresser im Rechenzentrum ausser Acht lassen: die IT.
Eine Vorschau auf die Keynote unseres Präsidenten Babak Falsafi auf der Data Centre World in London.
Als Rückgrat der digitalen Welt stehen Rechenzentren im Mittelpunkt der Diskussionen über Energieverbrauch und ökologische Nachhaltigkeit. Die zunehmende globale Kritik hat in Ländern wie Irland, Deutschland, Singapur und China zu Regulierungen oder Moratorien für neue Serverfarmen geführt, die auf Bedenken hinsichtlich ihres Energieverbrauchs zurückzuführen sind.
Schneider Electric prognostiziert für den Zeitraum von 2023 bis 2030 einen jährlichen Anstieg des Stromverbrauchs im IT-Sektor um 5 %, wobei 75 % davon auf Rechenzentren (aufgrund von KI) und Mobilfunknetze (Umstellung auf 5G) entfallen. Gleichzeitig zeigt eine Umfrage des Uptime Institute aus dem Jahr 2024 nur geringe Verbesserungen bei der Energieeffizienz von Rechenzentren, gemessen am herkömmlichen PUE-Wert (Power Usage Effectiveness), der von 1,65 im Jahr 2013 auf 1,56 im Jahr 2024 sank.
Wo liegen die PUE-Grenzen?
Wie viele andere Kennzahlen hat auch der PUE-Wert seine Grenzen: Er vernachlässigt verschiedene Möglichkeiten, wie der Gesamtenergiefluss im Rechenzentrum die Emissionen senken kann, wie etwa Abwärmerückgewinnung und erneuerbare Energien. Und er unterliegt Schwankungen, die von Faktoren wie der Jahreszeit, der aktuellen Auslastung des Rechenzentrums und sogar der Tageszeit abhängen – was ihn zu einem unzuverlässigen Mass für die Effizienz macht.
Der grösste Mangel ist jedoch, dass sich die IT-Effizienz nicht messen lässt. Ironischerweise können ineffiziente Server die PUE-Werte senken, da ein höherer IT-Energieverbrauch die Kennzahl verbessert und so Anreize für die Zuweisung zusätzlicher IT-Ressourcen schafft. Die Auslastung von IT-Systemen hat ebenfalls erhebliche Auswirkungen auf die Betriebseffizienz – der PUE-Wert gibt jedoch keinen Aufschluss darüber, ob die Server zu 20 % oder zu 80 % ausgelastet sind. Die Frage des Stromverbrauchs in Rechenzentren und seiner Effizienz dreht sich daher um die IT.
Was sind die richtigen Kennzahlen für die IT?
Angesichts des steigenden IT-Stromverbrauchs sind neue Messgrössen erforderlich, um die Energieeffizienz und Emissionen von Rechenzentren zu bewerten, die sowohl die Infrastruktur als auch die IT-Ausrüstung abdecken. Diese sollten Wärmerückgewinnung, die Nutzung erneuerbarer Energien und die Effizienz von IT-Komponenten wie CPUs, GPUs, Beschleunigern, Arbeitsspeicher, Massenspeicher und Netzwerkgeräten berücksichtigen.
Die Auslastung der Arbeitslast beispielsweise gibt einen differenzierteren Einblick in die Effizienz der Computerressourcen. Ein Server, der die meiste Zeit nur zu 20 % ausgelastet ist, stellt eine Verschwendung von Ressourcen dar, was zu unnötigem Energieverbrauch und höheren Betriebskosten führt.
Technologische Spitzenleistung kann auch als Massstab für die Effizienz von Rechenzentren dienen. Wenn Sie sich beispielsweise für Flash-Speicher anstelle von Festplatten entscheiden, verringert sich der Strom- und Kühlungsbedarf erheblich, während gleichzeitig die Datenzugriffsgeschwindigkeit erhöht wird. Ebenso verbessern Glasfaserkabel die Netzwerkgeschwindigkeit und senken den Energieverbrauch im Vergleich zu Kupferkabeln.
Und schliesslich ist die maximale Betriebstemperatur ein weiterer wichtiger Effizienzindikator. Während Rechenzentren traditionell auf niedrigen Temperaturen gehalten wurden, um eine Überhitzung zu vermeiden, können moderne Geräte auch bei höheren Temperaturen sicher betrieben werden. Durch die Anhebung dieser Grenzwerte wird der Kühlenergiebedarf gesenkt, was die Gesamteffizienz deutlich verbessert.