Solarcampus - Effizienz gewinnt!

IT Servicezentrum



Ausgangslage

Das IT Servicezentrum (Hochschulrechenzentrum der Universität Kassel, kurz ITS) fällt durch hohe Energieverbräuche im Bereich der Stromversorgung auf. Neben der IT-Hardware und der unterbrechungsfreien Stromversorgung sind die Kühlaggregate und die Lüftungsanlage die größten Verbraucher. Eine detaillierte Betrachtung des Energieverbrauchs stellt für alle Beteiligten eine Herausforderung dar, da die  Zählerstruktur bislang eine eindeutige Abgrenzung nicht ermöglicht.

Zielsetzung

Ziel der im Sommersemester 2010 und Wintersemester 2010/2011 stattfindenden Untersuchungen war es, einen ersten Einblick – insbesondere in Hinblick auf die Energieversorgung – in den Aufbau des ITS zu erlangen. In diesem Zusammenhang war es von besonderem Interesse, erstmals eine belastbare Aussage über den gesamten Energieverbrauch des ITS zu treffen. Dazu wurde in enger Absprache mit den Verantwortlichen von ITS und Betriebstechnik entschieden, welche Messungen an welchen Orten sinnvoll erscheinen. In der Konsequenz wurden die Kühlleistung und der elektrische Verbrauch der Lüftungsanlage gemessen. Zudem konnte auf Messungen des Stromverbrauchs des Maschinensaals zurückgegriffen werden, die von der Betriebstechnik bereits im Frühjahr 2010 aufgenommen wurden.

Im Anschluss an die Bestandsaufnahme und die Hochrechnung des Energieverbrauchs war das wesentliche Ziel im Wintersemester 2010/2011, einen Maßnahmenkatalog mit Verbesserungsmöglichkeiten im Sinne einer gesteigerten Energieeffizienz zu erstellen. Dieser sollte konkrete technische Maßnahmen mit einer Abschätzung der daraus resultierenden Energieeinsparung beinhalten.

                                    
 
                                        Ansicht auf einen Teil der Serverschränke im Maschinensaal  

Ergebnisse 

Der Stromverbrauch des Rechenzentrums liegt bei rund 1.150 MWh pro Jahr, was bei einem angenommenen Arbeitspreis von 0,16 Euro/kWh zu jährlichen Ausgaben von 177.000 Euro führt. In dieser Rechnung sind der Serverraum, die Lüftung und die Kühlung enthalten, weitere Verbraucher des ITS, z.B. Seminarräume, Flure und Büros dagegen bisher nicht. Es ist offensichtlich, dass bei diesen Summen bereits kleine prozentuale Verbesserungen große Wirkung entfalten.

Die folgenden Untersuchungen belegen, dass eine Reihe von Maßnahmen den Energieverbrauch des IT-Servicezentrums signifikant verringern können. Der Schwerpunkt dieses Berichts lag im Bereich der Klimatisierung des Rechenzentrums, aber auch zu Green-IT wurden verschiedene Ansätze erörtert. Hier die wichtigsten Ergebnisse:

  • Bei der Kältebereitstellung empfiehlt es sich, die Zulufttemperatur, mit der der Maschinensaal gekühlt wird, von derzeit 16 °C auf beispielsweise 21 °C anzuheben. Bis zu dieser Temperatur sollte komplett mit Außenluft gekühlt werden. Um die Betriebssicherheit im Falle eines Stromausfalls zu erhöhen, sollte die Lüftungsanlage und die zentrale Kälteerzeugung an die Notstromanlage des ITS angeschlossen werden, welche ggf. erweitert werden müsste. Die Kombination dieser Maßnahmen führt zu Einsparungen von rund 26.000 Euro pro Jahr. Die Ausgaben für die neue Luftführung- und Regelung sowie die Erweiterung der Notstromaggregate würde sich nach ca. drei Jahren amortisiert haben.
  • Das zweite große Einsparpotential liegt im Bereich der Luftführung in den Maschinensaal und der Nutzung der Abwärme. In jedem Fall sollte die zugeführte Frischluft nicht zunächst auf 18 °C aufgewärmt und dann wieder auf 15 °C abgekühlt werden, was immerhin einer Kälteleistung von 3 KW beansprucht. Weiterhin sollten die Lüftungsplatten (durch die kalte Zuluft in den Serverraum eingeblasen wird) und die Serverschränke bedarfsgerechter angeordnet und die Kabeldurchführungen abgedichtet werden. Allein durch diese Maßnahmen können bei äußerst geringen Investitionen etwa 8.000 Euro pro Jahr gespart werden.
  • Größere Einsparungen lassen sich zudem bei einer professionellen Einhausung der Server erreichen, da in diesem Fall das zu kühlende Volumen massiv verringert und eine klare Trennung von Kalt- und Warmgang erreicht würde. Die resultierende weitere Verringerung der benötigten Zuluft und höhere Ablufttemperaturen lassen daher sowohl Einsparungen bei den Lüftungsanlagen als auch bei der Wärmerückgewinnung erwarten. In der Summe ließen sich durch die Anwendung dieser Maßnahmen jährlich etwa 10.000 Euro im Bereich der Lüftungsanlage und bis zu 18.000 Euro durch die wieder Instand zu setzende Wärmerückgewinnung einsparen.

Über die erarbeiteten Maßnahmen hinaus ergeben sich weitere Einsparmöglichkeiten im Bereich Green-IT. Vielversprechende Ansätze sind hier der Aufbau einer zentralen Gleichstromversorgung, eine dynamische Energieversorgung sowie die weitergehende Virtualisierung von Servern. 

 



%qs_faqs%%