Hungrig, aber effizient: Energieverbrauch von Rechenzentren

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Unsere zunehmend digitale Welt ist hungrig. Sie verlangt stetig nach neuen Rechenzentrumskapazitäten und damit auch nach mehr Energie. Eine im Auftrag der US-Regierung durchgeführte Studie zeigt nun, dass Rechenzentren nach wie vor viel Energie verbrauchen. Trotz rasantem Wachstumskurs bleibt der Energiebedarf unter dem Strich aber nahezu konstant. Dafür gibt es gute Gründe, die jedes Unternehmen kennen sollte, dessen Wettbewerbsfähigkeit auch von der Effizienz seiner IT abhängt.

Die Studie1 geht davon aus, dass die in den USA angesiedelten Rechenzentren im Jahr 2014 zusammengenommen 70 Milliarden Kilowattstunden Strom verbrauchten, was ungefähr zwei Prozent des gesamten Strombedarfs im Land entspricht. Das klingt wie ein eher belangloser Informationsschnipsel – isoliert betrachtet. Setzen wir die Zahl jedoch in Relation, wird es spannend. Denn die 70 Milliarden ergeben eine Zunahme des Strombedarfs um lediglich vier Prozent zwischen 2010 und 2014. Zwischen 2005 und 2010 aber war der Bedarf um ganze 24 Prozent gestiegen. Zwischen 2000 und 2005 sogar um 90 Prozent. Rechenzentren, so der Schluss, verbrauchen noch immer sehr viel Strom – aber ihr einst scheinbar ungezügelter Appetit fällt inzwischen geradezu moderat aus.

Wie konnte das passieren?

Haben wir uns mittlerweile vielleicht einfach auf einem hohen Niveau eingependelt? Zu dem Schluss könnte gelangen, wer die Zahl neu installierter Server betrachtet. Denn so wie auch der Strombedarf weniger steil zunimmt, wächst auch die Anzahl neu in Betrieb genommener Server nicht mehr so rasant wie Anfang der 2000er Jahre. Aktuell steigt die Zahl der Server in den USA pro Jahr um etwa drei Prozent, also sogar noch geringer als der Stromverbrauch. Haben wir also inzwischen einfach genügend Server und Rechenzentren und müssen uns um wachsende Stromkosten keine Gedanken mehr machen?

Nein. Denn wer seine Analyse an dieser Stelle als beendet betrachtet, übersieht, dass die Zahl der, nicht nur in Rechenzentren, betriebenen Endgeräte in die Höhe ebenso in die Höhe geschnellt ist wie deren Rechenleistung. Zu den für jeden sichtbaren Veränderungen gehören die Verbreitung von Breitbandzugängen, neue Medienangebote und Smartphones. Zu den weniger offensichtlichen Veränderungen gehört die stetig steigende Zahl neuer Rechenzentrumsfläche.

Dass wir heute mit nur wenig mehr Servern und Energie so viel mehr Leistung erzielen, ist einerseits auf die rasante Weiterentwicklung der Geräte, ihrer Verwaltung und der Art, wie sie betrieben werden zurückzuführen. Effizientere Server, smartes Provisioning und Management sowie ausgeklügelte Energiekonzepte innerhalb der Rechenzentren haben zu großen Einsparungen auf allen Ebenen geführt.

Colocation und Cloud Computing auf dem Vormarsch

Dazu kommen zwei kluge Trends: Colocation und Cloud Computing. Früher betrieben Unternehmen ihre IT oft in eigenen Rechenzentren und hinkten deshalb den Entwicklungen hinterher. Heute gehört das Auslagern der IT-Infrastruktur zu einem spezialisierten Anbieter für Rechenzentrumsdienstleistungen, einem sogenannten Colocation-Anbieter, zu den Best Practices. Das eröffnet auch kleineren Unternehmen den Zugang zur jeweils neuesten und damit effizientesten Ausstattung und sorgt – Stichwort: Skalierbarkeit – für eine sehr viel bessere Auslastung der IT.

Die Gründe pro Cloud Computing sind ähnlich wie die pro Colocation. Auch hier sorgen Auslastung und Skalierbarkeit für eine enorme Verbesserung der Effizienz. So verwundert es nicht, dass heutzutage der Studie zufolge die deutlich überwiegende Mehrheit aller neuen Server in Colocation-Rechenzentren und/oder zur Anbindung an die Cloud ans Netz gehen, wo moderne Standards und cleveres Management für einen maximalen Ertrag sorgen.

Der Strombedarf von Rechenzentren ist also nach wie vor hoch, ist aber nicht außer Kontrolle geraten. Mehr noch: Für den Rest dieses Jahrzehnts, so ein Fazit der Studie, wird der Stromhunger trotz weiter zunehmender Flächen und Serverzahlen kaum steigen.

Doch selbst wenn unsere Branche damit große Innovationskraft bewiesen hat, stehen weitere Aufgaben an. Unter anderem sollten wir uns jetzt mit der Frage beschäftigen, wie wir in Zukunft die Effizienz unserer Server und Rechenzentren aussagekräftiger ermitteln können. Methoden wie die Messung der Energieeffizienz (PUE = Power Usage Efficiency) sind zwar nach wie vor sinnvoll, müssen aber durch neue Maßnahmen ergänzt werden.

1Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Labaratory: „United States Data Center Energy Usage Report“. Juni 2016. Download unter: http://eta.lbl.gov/sites/all/files/lbnl-1005775_v2.pdf