Hochmodernes Datacenter / Green IT

IT-Dienstleistungszentrum Berlin


Umstrukturierung des Rechenzentrums

Das größte Energiesparpotenzial bei der IT-Infrastruktur bieten Serverräume und Rechenzentren, die einen Großteil des CO2-Verbrauchs von Büro- und Verwaltungsgebäuden verursachen.

I. Modernisierung des Kühlsystems
Das neue Kühlsystem im Data-Center des ITDZ Berlin arbeitet soweit möglich mit freier Kühlung. Die Kühlanlage kommt erst dann zum Einsatz, wenn die Außentemperatur 12 Grad Celsius überschreitet. Unterhalb dieses Wertes erfolgt die Kühlung größtenteils durch den Austausch mit der Außenluft.

Zeitgleich zur Modernisierung fand ein erheblicher Ausbau des Data-Centers statt. Den Stromverbrauch vor und nach dem Umbau zu vergleichen ergäbe daher kein stimmiges Bild. Fest steht, dass der Stromverbrauch des Kühlsystems um rund 35 Prozent gegenüber der bisher verwendeten konventionellen Klimaanlage gesenkt werden konnte.

II. Konsolidierung von Servern durch Virtualisierung
Das ITDZ Berlin hatte bereits 2006 damit begonnen, Systeme, bei denen absehbar war, dass sie den Standardserver nicht ausnutzen würden, virtuell anzulegen. Heute laufen 114 virtuelle Maschinen auf fünf Host-Servern. Damit werden stündlich rund mehr als fünfzehn Kilowattstunden eingespart. Da weniger Energie für die Server benötigt wird, reduzieren sich auch die Abwärme und der Aufwand für die Klimatechnik.

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Infokasten
CO2 und Kosten sparen durch Virtualisierung
Ein Rechenbeispiel aus dem Data-Center des ITDZ Berlin

Stromverbrauch im Vergleich
Ein System auf einem Standardserver: 200 Watt pro Stunde
114 Systeme auf 114 Standardservern: 22.800 Watt
114 Systeme auf fünf Host-Servern: 1.700 Watt
Stromersparnis pro Stunde: 21.100 Watt (15,4 kW/h)

CO2 und Kostenersparnis pro Jahr
Die Systeme im Data-Center laufen 24 Stunden/Tag und 365 Tage/Jahr. Für 114 virtualisierte Systeme bedeutet dies im Jahr eine:

Energieersparnis von: 184.836 kWh
CO2 Ersparnis von: 116 Tonnen *
Kostenersparnis von: 27.725,40 € *

* Der Berechnung liegt ein Strompreis von 0,15 Cent pro kWh, sowie die vom Bundesumweltministerium veröffentlichte Zahl von 0,63 Kilogramm CO2 für die Produktion einer Kilowattstunde Strom mit dem deutschen Energiemix zugrunde.

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III. Blade-Server
Bei der Modernisierung seines Rechenzentrums setzt das ITDZ Berlin bei Neuanschaffungen auf energieeffiziente Technologien, wie beispielsweise Blade-Server. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass mehrere Server neben- oder übereinander in einem Baugruppenträger angeordnet sind. Alle Server werden über die Belüftung an der Rückseite des Gehäuses gekühlt und somit nicht einzeln über einen gesonderten Lüfter. Der Austausch konventioneller Server durch Blades führt zu einer Energieersparnis von bis zu 50 Prozent und einer erheblichen Platzersparnis.

Seit fünf Jahren berücksichtigt das ITDZ Berlin bei Server-Neuanschaffungen Blade-Server als Alternative zu konventionellen Servern. Heute arbeiten rund 160 Server-Blades in vier Schränken. Nimmt man die erzielte Leistung als Maßstab, wäre der Energieverbrauch bei dem ausschließlichen Einsatz von konventionellen Servern um ein Vielfaches höher.

IV. Serverlösung mit integrierter Kühlung
Bei der Ausweitung der Serverkapazitäten setzte das ITDZ Berlin zudem auf "eingehauste Warmgänge". Denn viel Kühlungsaufwand entsteht durch eine ungünstige Aufstellung der Serverracks und die daraus resultierende Durchmischung von Warm- und Kaltluft. In den Serverräumen neueren Datums wird die warme Abluft in einen geschlossenen Kubus geleitet und dort zentral gekühlt. Das bedeutet eine minimale Wärmeabgabe an den Aufstellungsraum und somit eine deutliche Entlastung der Klimatisierungsinfrastruktur im Rechenzentrum.



Beim Einbau energieeffizienter Technik in das Rechenzentrum sind dem Berliner IT-Dienstleister jedoch Grenzen gesetzt: „Die über Jahre gewachsene Serverstruktur mit einer Vermischung aus Alt- und Neubestand sowie die notwendige Hochverfügbarkeit der Systeme für unsere Kunden verbieten radikale Lösungen. Wir gehen die Modernisierung bei der Serveranordnung deshalb Schritt für Schritt an und denken prozessorientiert“, beschreibt Konrad Kandziora die weiteren Ausbaupläne.


Umweltbewusste und energieeffiziente IT-Infrastruktur-Angebote für die Verwaltung

Aufgrund der im Land Berlin geltenden Ausführungsvorschriften für umweltfreundliche Beschaffung und Auftragsvergabe bevorzugt das ITDZ Berlin Produkte, welche die Umwelt bei der Herstellung, dem Gebrauch sowie der Entsorgung so wenig wie möglich belasten. Orientierung bei der Beschaffung bieten zahlreiche Siegel und Plaketten, die ein Produkt als energieeffizient auszeichnen.

I. Energieeffizienter PC-Arbeitsplatz
Bereits heute kann sich die Berliner Verwaltung für einen energieeffizienten und umweltfreundlichen IT-Arbeitsplatz entscheiden. Das ITDZ Berlin hat mit der Berliner Firma on line Datensysteme den Prototyp eines „grünen Arbeitsplatzes“ entwickelt, der trotz seiner hohen Performance die Kriterien des „Blauen Engels“ erfüllt. Zukünftig soll die Berliner Verwaltung mit einem aktuell ausgeschriebenen „Green IT Angebot“ den durchschnittlichen Stromverbrauch pro Arbeitsplatz um rund ein Viertel senken können.
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Infokasten
CO2 und Energieersparnis durch TFT-Bildschirme
Ein Rechenbeispiel aus der Berliner Verwaltung

Durchschnittlicher Stromverbrauch im Vergleich
19“ Röhrenmonitor 125 Watt
19“ TFT-Bildschirm 45 Watt

Das ITDZ Berlin verkaufte an seine Kunden in der Berliner Verwaltung 2007/2008 insgesamt 12.019 TFT Bildschirme.

CO2 und Kostenersparnis im Jahr

Energieersparnis von: 1.769.196 kW/h
CO2 Ersparnis von: 1114 Tonnen *
Kostenersparnis von: 265.379,40 € *

* Der Berechnung liegt ein Strompreis von 0,15 Cent pro kWh, sowie die vom Bundesumweltministerium veröffentlichte Zahl von 0,63 Kilogramm CO2 für die Produktion einer Kilowattstunde Strom mit dem deutschen Energiemix zugrunde. Zudem wird von 230 Arbeitstagen/Jahr mit acht Stunden/Tag im Jahr ausgegangen.
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II. Thin-Clients
Eine Alternative zum energieeffizienten Arbeitsplatzrechner bieten Thin-Clients. Bei dieser Lösung stellt ein zentraler Terminal-Server alle relevanten Daten und die Software für jeden Arbeitsplatz bereit. Zudem verursachen Thin-Clients im Vergleich zum PC nur rund ein Zehntel der Abfallmenge, was einen weiteren wichtigen Umweltaspekt darstellt.

Das ITDZ Berlin bietet der Berliner Verwaltung eine Terminal-Server-Lösung an, die Verwaltungsmitarbeitern die Umstellung ihres Rechner-Arbeitsplatzes auf einen Thin-Client ermöglicht. Die angebotene Terminal-Lösung wird zurzeit von rund 3.500 Mitarbeitenden in der Berliner Justiz und der Senatsverwaltung für Inneres und Sport genutzt. Thin-Clients verbrauchen durchschnittlichen 25 Watt und somit ungefähr 60 Watt weniger als ein durchschnittlicher PC-Arbeitsplatz. Die so entstandene CO2 Ersparnis von 243 Tonnen und die Kostenersparnis von 58.000 Euro im Jahr ist dabei noch vergleichsweise gering*. Mit dem vom ITDZ Berlin für den Sommer 2009 angestrebten Rahmenvertrag für Thin-Clients mit einem Verbrauch unter acht Watt, rechnet sich diese Investition bereits mittelfristig. Die Senatsverwaltung für Inneres und Sport Berlin rüstete mit dem ITDZ Berlin unlängst 380 Arbeitsplätze auf Thin-Clients mit einem Verbrauch von fünf Watt um.

*Das Rechenbeispiel geht von einer Nutzungsdauer von acht Stunden am Tag und 230 Tagen im Jahr aus.


Klimaschutzvereinbarung
Zurzeit wird nicht nur das Rechenzentrum und die Beschaffung auf CO2-Einsparpotenzial überprüft, sondern auch das gesamte Gebäude inklusive der Beleuchtung, der Abfallentsorgung und der Wärmedämmung. Auf Basis der Evaluierung wird ein Maßnahmenkatalog zur Reduzierung des Energieverbrauchs und somit zur Verbesserung der CO2-Bilanz des ITDZ Berlin erarbeitet und eine Klimaschutzvereinbarung mit der Berliner Senatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz vereinbart.


Fazit
Den Verantwortlichen im ITDZ Berlin ist bewusst, dass sich Investitionen in umweltfreundliche und energieeffiziente IT häufig erst mittel- oder längerfristig rechnen. Der Kostenersparnis stehen schließlich auch Anschaffungskosten gegenüber. Wenn jedoch die Energiekosten weiterhin steigen, ist eine Ausrichtung der IT-Infrastruktur auf energieeffiziente Geräte unausweichlich.