ABWÄRMENUTZUNG IN RECHENZENTREN

ROBERT PAWLIK

German Datacenter AssociationStuttgart, 13.11.18

Internet content Leistungsfähigkeit

Internetfähige Endgeräte Anwendungsfälle für Datenauswertung

2

CLOUD COMPUTING WIRD IMMER ATTRAKTIVER

2014 2017

Quelle: bitkom 2017

12%

82%

Cloud On premise

65%

35%

Cloud On premise3

WACHSENDER BEDARF AN RECHENLEISTUNG

Erwartete Entwicklung des Trafficsvon Rechenzentren weltweit

Quelle: McKinsey Report

Übersicht über die Rechenzentren weltweit (2016)

Quelle: datacentermap.com

1 ZB = 1 Mrd. TB

4

NEUE MARKTTRENDS

> Österreich (8,7 Mio. Einwohnern

5

WAS BEDEUTET DAS FÜR UNS?

• Wir müssen effizientere und nachhaltige Lösungen finden!

Erwartete Entwicklung des Energieverbrauchs von Rechenzentren weltweit

Quelle: Cisco Global Cloud Index Quelle: Google.com

28 MW RZ in Dallas, Oregon

6

ENERGIEDICHTE VON CPU

7

Induktionsherd: 8 Watt pro Quadratzentimeter

Intel Xeon E5-2699 v4: 31 Watt pro Quadratzentimeter

4x höher als bei einer Herdplatte

ENERGIEDICHTE VON CPU

8

ENERGIEBEDARF VON RECHENZENZENTREN

Quelle: greenhousedata.com

10

KONVENTIONELLE KÜHLTECHNOLOGIENW a r m g a n g - K a l t g a n g E i n h a u s u n g m i t D o p p e l b o d e n

Quelle: 42u.com

Quelle: wireraven.com

11

Mainboard CPU

RAM

bis zu 60 °C

bis zu 55 °C

HEIßWASSER DIREKTKÜHLUNG

12

DATACENTER IN A BOX

1 - 40 BladesWärmetauscher

Wassergekühlte Server

Wärmesenke

ExternerRückkühler

• IndustriellerHeizbedarf

• PrivaterHeizbedarf

&

13

ANSCHLUSSSCHEMA

Und wenn kein Bedarf an Warmwasser besteht?

1) Kühlung des Wasserkreislaufs über einen externen Rückkühler

2) Zuschaltung eines Bedarfskühlers

14

DATACENTER CONTAINER

Heat Exchanger

Pumps

Server racks

15

100 % WASSERKÜHLUNG V o l l s t ä n d i g e r V e r z i c h t a u f K l i m a g e r ä t e

16

EIGENSCHAFTEN DES DATACENTER IN A BOX

− Nennleistung: 10,2 kW (projektabhängig)

− Nennwärmeleistung variabel, je nach Auslastung

− Vorlauftemperatur Warmwasser konstant geregelt einstellbar bis 55 °C

− Alle Komponenten der Wasserkühlung sind redundant vorhanden, zusätzlicher Leckageschutz durch Tropfwannen und Live Monitoring

− Automatische Remote-Steuerung und Kontrolle zur Gewährleistung hoher Ausfallsicherheit

17

ERFAHRUNG DURCH PRAXIS

Seit 2011 insgesamt 20 Projekte mit ca. 500 Server

Anzahl Racks

Einfamilienhäuser 71 (16 Standorte)

Mehrfamilienhäuser 66 (3 Standorte)

Öffentliche Einrichtungen 3

18

ENERGIEFLUSSDIAGRAMMWallotstrasse DD3 PUE3(2016) = 1,026, ERE = 0.68 (Weltrekord)

19

EUROTHEUMG r e e n I T i m H e r z e n F r a n k f u r t s

Baujahr: 1999

Gesamthöhe: 110 m

Nutzungsfläche: 21.150 m²

Eigentümer:

20

G r e e n I T i m H e r z e n F r a n k f u r t s

EUROTHEUM

Zielsetzung:− Reaktivierung und

Modernisierung der veralteten RZ-Infrastruktur

− Integration der Abwärme in die bestehende Wärmeversorgung

Herausforderungen:− Gebäudeseitige

Rücklauftemperatur im Sommer zu hoch um Abwärme aufzunehmen

− Konzeption einer redundanten Kühlung um höchste Verfügbarkeit sicherzustellen

− Einhaltung höchster Sicherheitsanforderungen nach Tier 3+ Standard

21

UMBAUMAßNAHMEN

Anpassung des Doppelbodens Installation der Serverschränke

22

Kaltgangeinhausung für LuftkühlungInstallation des Hydraulikkreislaufs

UMBAUMAßNAHMEN

23

Installation des Klimageräts Installation der Freien Kühlung

UMBAUMAßNAHMEN

24

Vorher (PUE = 1,92) Nachher (PUE = 1,27)

UMBAUMAßNAHMEN

25

EUROTHEUMV e r s o r g u n g s s i c h e r h e i t

Zusammenfassung:

1) Wärmetauscher Heizungsanlage2) Kühlgerät und freie Kühlung3) Zentrale Kältebereitstellung im Gebäude4) Bedarfskühler und Umluftgerät5) Ausschalten

26

WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG

Gesamtleistung Rechenzentrum 500 kW

Annahmen: Durchschnittliche AuslastungAbwärme-RückgewinnungNutzungsgrad Abwärme

50 %50 %50 %

Kältebedarf vorherKühlbedarf nachherEingesparte KältekostenEingesparte Heizkosten

2.190.000 kWh/a1.576.800 kWh/a

91.608 €/a63.072 €/a

Gesamt Einsparung157.680 €/a557 t CO2/a

7,8 Fußballfelder Wald

- 788.400 € in 5 Jahren

- 613.200 kWh/a (-28 %)

PUEvorher = 1,92

PUEnachher = 1,27

27

UNSERE PROJEKTES t a t e o f t h e A r t R e c h e n z e n t r e n - W e l t w e i t

Public CloudEurotheum Frankfurt, Germany

Blockchain Optimized ContainersMie Prefecture, JapanHønefoss, Norway

Dezentrales RechenzentrumInnogy AG, Rheinland-Pfalz

28

ICH FREUE MICH AUF IHREN KONTAKT

Robert PawlikBusiness Development ManagerRobert.Pawlik@cloudandheat.com+49 351 4793670-104

Cloud&Heat Technologies GmbHZeitenströmung – Halle 15Königsbrücker Str. 9601099 Dresden