Dynamische Infrastrukturen für hochverfügbare und ...Static Switch B Static Switch A...
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© 2009 IBM Corporation
Dynamische Infrastrukturen für hochverfügbare und energieeffiziente Rechenzentren � im Zeitalter von Green IT
Jürgen Strate, Leiter IBM Site and Facilities Services Sales & Consulting
Green IT � Energieeffizienz in der InformationstechnikIHK Heilbronn-Franken, 14.12.2009
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IBM Site and Facilities Services
! Ihr Partner für die Beratung, Planung und Realisierung von sicheren, hochverfügbaren Rechenzentren
- entsprechend Ihrer Verfügbarkeitsanforderungen- Betrachtung aller Komponenten der physischen Sicherheit
! Wir sind: Consultants, Ingenieure, Projektmanager und Fachleute für:
- Architektur und Bauwesen- Elektro-, Klima- und Sicherheitstechnik- Informationstechnik
! Wir verfügen über tiefes Know-How im Rechenzentrumsbereich- Dediziertes Team mit 500+ Experten weltweit … größtenteils mit über 20 Jahren Erfahrung- Design und Realisierung von weltweit über 2,8 Millionen m² Rechenzentrumsfläche
! Wir haben gelernt was funktioniert � da wir es benutzen- Realisierung und Betrieb der IBM eigenen Rechenzentren.
! Klares Verständnis der derzeitigen Technologien und eine Vision der Zukunft- Führender Anbieter von Blades, Unix and High Performance Computing- Größter User von HP, SUN, EMC etc
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Agenda
Smarter Planet / Dynamische Infrastrukturen / Verfügbarkeitsanforderungen
Green IT / Status Quo / Was tut IBM? Was kann IBM für Sie tun?
Empfehlungen & Zusammenfassung
Flexible, modulare und energieeffiziente Infrastrukturtechnologien & Lösungen – Beispiele
Fragen & Antworten
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The Reality of Global Integration
The world is connected
! ECONOMICALLY! SOCIALLY! TECHNICALLY
A series of shocks
� Climate change
� Energy geopolitics
� Global supply chains
� 9/11
� Financial crisis
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The World is Getting Smarter
Smarter Transportation
Smarter Water
Smarter Energy
Smarter Healthcare
Smarter Food Systems
Smarter Education
Smarter Regions
Smarter Public Safety
Smarter Countries
Smarter GovernmentServices
Smarter Cities
Smarter Retail
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Nach dem Downturn wird die Welt anders sein: Intelligenter, vernetzter und die Technologie effizienter nutzend
"Ich habe zu viele Informationen"
New Intelligence
Wie können wir Nutzen aus der Fülle an Informationen ziehen, die unsere neuen Systeme hergeben,
um intelligentereEntscheidungen zu treffen?
"Die Arbeitsweise ändert sich"
Smart Work
Wie Menschen leben und konsumieren, ändert sich. Wie
müssen wir die Art und Weise, wie wir arbeiten, anpassen, um damit
Schritt zu halten?
"Alles bewegt sich immer schneller"
Dynamic Infrastructure
Wie sollten sich Unternehmen und Institutionen auf die Erwartungen des neuen Kunden und auf das schnelle Tempo der Veränderung einstellen?
"Meine Ressourcen sind limitiert"
Green & Beyond
Wie stimmen wir unsere Ziele und Verhaltensweisen mit unserer
neuen bzw. veränderten Verantwortung ab?
"A Smarter Planet: The Next Leadership Agenda”
The world will continue to become smaller, flatter... and smarter. We are moving into the age of the globally integrated and intelligent economy, society and planet. The question is, what will we do with that?
The world now beckoning us is one of enormous promise. And I believe it is one that we can build – if we open our minds and let ourselves think about all that a smarter planet could be.
Samuel J. Palmisano CEO, IBM, 6. November 2008
"A Smarter Planet: The Next Leadership Agenda”
The world will continue to become smaller, flatter... and smarter. We are moving into the age of the globally integrated and intelligent economy, society and planet. The question is, what will we do with that?
The world now beckoning us is one of enormous promise. And I believe it is one that we can build – if we open our minds and let ourselves think about all that a smarter planet could be.
Samuel J. Palmisano CEO, IBM, 6. November 2008
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Die Dynamisierung der Infrastruktur schreitet in Form einer Evolutions-Spirale voran:
Infrastruktur und Geschäft sind dabei untrennbar verbunden
Innovationen auf technischer Ebene, die in Form von IT- Initiativen in die Spirale einfließen, eröffnen neue Geschäftsmöglichkeiten, die
wiederum neue technische Anforderungen mit sich bringen
ServiceManagement
AssetManagement
Virtualisierung
InformationInfrastructure
EnergieEffizienz
Security
BusinessResiliency
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Service verbessernKosten reduzierenRisiken managen
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Investkosten versus Betriebskosten
Die Energiekosten für einen Server während seines Lifecycles betragen ein Vielfaches im Verhältnis zu seinen Anschaffungskosten!
Beispielberechnung: 1HE-Server! Investitionskosten Server-Hardware: ~ 1.500,- Euro! Lifecycle: 4 Jahre! Stromverbrauch (im Betrieb): ca. 400 Watt! Stromverbrauch pro Jahr: 8.760 h/a x 0,4 kW = 3.504 kWh/a! Stromverbrauch in 4 Jahren: 14.016 kWh! Stromkosten: 15 Cent pro kWh! Stromkosten in 4 Jahren: ~ 2.100 Euro! Power Usage Effectiveness DC (PUE): 2,0 bis 3,0
! Energiekosten (Betrieb) gesamt: 4.200 € bis 6.300 € in 4 Jahren
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IT-Infrastrukturausgaben: Systems Management und Energiekostenwachsen spürbar
$0
$50
$100
$150
$200
$250
$300
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
Installed Base(M Units)
Spending(US$B)
New server spendingServer mgmt and admin costs Power and cooling costs
0
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15
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Source: IDC, Virtualization 2.0: The Next Phase in Customer Adoption, Doc #204904, Dec 2006
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! Bitkom (Vereinigung namhafter Unternehmen der IT Industrie)
! TÜV IT (Trusted Site Infrastructure TSI; 4 Level; 1 bis 4)
! Namhafte Firmen der IT Branche (z.B. IBM)
! TIA (Telecommunications Industrie Association), TIA-942
! BSI (Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik)
! Uptime Institut (USA, bietet Zertifizierung an, ähnlich TÜV IT), 4 Klassen, Tier 1 bis 4
! EN-Normen (DIN, VDI, VDE�.), Anforderungen an einzelne Produkte
! Behördliche Vorschriften (SOX, KonTraG, BGB, Bafin ....)
Steigende Verfügbarkeitsanforderungen � wer gibt Verfügbarkeitsdefinitionen vor?
Es gibt keinen alleingültigen Standard. Generell steigen die Anforderungen!
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IBM Data center - Verfügbarkeitsklassen
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Verfügbarkeit � in Abhängigkeit zum Energieverbrauch und den Kosten!
75%
100%
125%
150%
175%
200%
1 2 2+ 3 3+ 4
Approximately 4.5 Minutes
37% increase in costfor highest availability
75%
100%
125%
150%
175%
200%
1 2 2+ 3 3+ 4
Approximately 4.5 Minutes
75%
100%
125%
150%
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200%
1 2 2+ 3 3+ 4
Approximately 4.5 Minutes
37% increase in costfor highest availability
Raised floor reliability level (IBM Levels)
Cos
t per
m2
of ra
ised
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Source: IBM Estimates
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RZ Infrastruktur - IBM Level 3
UPS
Data Center
GeneratorsN+1
Fuel Oil48 Hrs. Typical
Utility Provider2 Sources
PDU A
PDU B
Fiber Route BFiber Route A
ChillersN+1
Batteries10-15 min
CoolingTowers
MakeupWaterStorage
Server
CRAC UnitsRaised FloorStatic Switch B
Static Switch A
Uninterruptible Power Supply
N+1
x
IBM Level 1 � Utility Only
IBM Level 2 � UPS Protection
IBM Level 3 � UPS and Generator
IBM Level 4 � System plus System
� PDU � Power Distribution Unit� Availability measured at the PDU� Values are for demonstration only
Heat / Water Vapor
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UnternehmenGREEN RESPONSIBILITY
Produktion, Transport, Logistik, Menschen, ....
GR
EEN
AG
END
A
RZ-Infrastruktur
Gebäudetechnik, Klimaanlagen, ...
GREEN DATACENTER
RZ-HardwareServer, Mainframe,
Storage, Printer, Active Compo-
nents, etc.
GREEN IT
GR
EE
N A
GE
ND
A
�Green� � Chance, Hype und Begriffwirrwarr zugleich
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MenschenKostensenkung für Reisen,
Gebäude und Büroräume ohneBeeinträchtigung der Produkti-
vität. Attraktivität für Top Talents
InformationBereitstellung von Daten
und Informationen zurMessung und Verbesserung
der Umwelteffizienz
Produkte & ServicesNeue Marktchancen im
Bereich Energie und Umwelt finden und nutzen
BetriebsabläufeSenkung der operativen
Kosten und derUmweltbeeinträchtigung bei
gleichzeitigerProzessoptimierungLiegenschaften
Überwachung und Steuerung des physischen Vermögens und
Kostensenkung im Bereich Facility Mgt für Wasser, Strom und Entsorgung
StrategieIntegration der 'grünen' Strategie an die allg. Geschäfts- und CSR-
Strategie
ITÜberprüfung und Ausbau der IT-
Landschaft, in Betriebnahmeeffizienterer Lösungen - bei
gleichzeitig weniger Kosten und Schadstoffausstoß
Ein ganzheitlicher Ansatz, der über die reine IT-Betrachtunghinausreicht
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Stand Green IT � Gartner�s Hype Cycle 2009
Source: Gartner, Juli 2009
Green IT - Bewusstsein
Umsetzung
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ComputerWorld sieht IBM als Nr.1 Green IT Anbieter
"Being 'green' is not just saying you're conscious about the environment and its challenges. In today's business world, it's about efficiency, power consumption and
applying those green principles to smart business decision making. IBM, recognized as the leading Green IT company in our first Top Green-IT
Computing issue, has taken a serious look at how they impact theenvironment and how they can address those challenges with good business sense, through their Project Big Green initiative and a company-wide focus on
energy efficient technology and services.�
Don Tennant, editorial director, Computerworld
1. IBM 2. BT Group PLC 3. Qualcomm Inc. 4. Aplicor Inc. 5. Fujitsu America Inc. 6. Microsoft Corp. 7. Hewlett-Packard Co. 8. Network Appliance Inc. 9. Other World Computing 10. Verizon Wireless 11. Computer Sciences Corp. 12. Sun Microsystems Inc.
Computerworld, February 2008
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93% der Verbraucher sind der Ansicht, Unternehmen hätten eine Verantwortung zur
Erhaltung der Umwelt.
Branchenübergreifend sind 50% der Kundenbereit, über ihr Kaufverhalten die
gesellschaftliche Verantwortung von Unternehmen zu belohnen oder zu bestrafen.
In 2005 wählten 10% der Kunden Lieferantenauf Basis deren Umweltverhaltens. In 2007
waren das schon 24%.
62% aller Europäer betrachten den Klima-wandel als das zweiternsteste Problem, demsich die Welt heute gegenüber sieht, sogar70% sind es bei jungen Höhergebildeten.
Der Vorstands-Fokus auf Umweltaspektenahm von 2006 auf 2008 um über 100% zu.
In Europa glauben über 70% der Vorstände, ihr Unternehmen leiste einen positiven Beitrag
zur Umwelt. Jedoch nur 40% derKonsumenten glauben ihnen das.
Risikovermeidung und Wahrnehmung von Marktchancen sind gleichermaßen valide
Gründe, um in 'Green' und ein sozial verant-wortungsbewußtes Verhalen zu investieren.
Nur 24% aller Firmen haben heute bereits einEnergie- oder CO2-Ziel.
Verschärftes Problembewusstsein bei Konsumenten und Unternehmensverantwortlichen
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Studie Mittelstand IBM 2009
! Gibt es in Ihrem Unternehmen eine offensive Umweltpolitikmit Zielen?
! Wird ein Umweltbewusstsein - in der Art und Weise wie Ihre Firma tätig ist - gelebt?
! Haben Sie mehrere IT-Initiativen mit �grünen Investitionen�und einer �Recycling-Politik� im Gange oder bereits abgeschlossen?
! Wenn ja, ist Ihr Unternehmen ein Green Advocate.
! Ist die Geschäftsführung Ihres Unternehmen stark auf Kostenkontrolle fokusiert?
! Hat die IT Vorteile aus der �Green IT-Initiative� gezogen und zur Verringerung der operativen Kosten, sowie zur Verringerung der Investitionen in der Infrastruktur geführt?
! Steht die Umweltbetrachtung eher an zweiter Stelle?! Wenn ja, könnte Ihr Unternehmen ein Smart Spender
sein.
! Haben Sie die Aufgabe Wege zur Verbesserung der Organisation im Umweltbereich zu untersuchen und dabei die Kosten im Auge zu behalten?
! Hat die Geschäftsführung vor kurzem �grüne Ziele�herausgegeben?
! Haben Sie einige Green IT-Initiativen unternommen, aber Sie sind nicht sicher, welches der beste nächste Schritt für die IT ist? Wenn ja, ist Ihr Unternehmen ein Green Seeker.
! Ihr Management-Team hat keine Priorität in Bezug auf Umweltkriterien?
! Die IT ist daran interessiert laufende Kosten zu minimierenohne sich viel Gedanken über den Energieverbrauch zu machen?
! Wenn ja, könnte Ihr Unternehmen ein Green Observersein.
LOW ------------------------ HIGH
Implemented Green IT Initiatives
Green Observers Smart Spenders
Green AdvocatesGreen Seekers
7% 25%
38%30%Gre
en A
ttitu
des
BU
SIN
ES
S�
EN
VIR
ON
ME
NT
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Source: Borderstep Institute 2008
Borderstep errechnet deutliche Reduktionspotenziale gegenüber dem für 2008 geschätzten Energieverbrauch �analog zu den �Best practice� und �State of the art�-Szenarien des EPA (2007).
Der im August 2007 veröffentlichte EPA-Report zeigt realistische Szenarien zur Reduzierung des Strombedarfs für die US-Rechenzentren auf - ähnlich den Ergebnissen des Borderstep-Instituts für Deutschland von 2008
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�Green IT� - Power Usage Effectiveness (PUE)
Least energy efficient
1.5 3.52.0 2.5 3.0
PUE Power Usage EffectivenessStandard supported by Green Grid, originally published by Lawrence Berkley National Laboratory, 2003
Lawrence Berkley National Laboratory, 2006
Power Usage Effectiveness (PUE) Total Facility PowerPUE = IT Equipment Power
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0
0,5
1
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2,5
3
3,5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
PUE Durchschnitt = 1.95
Uneffektiv2,0 < 2,5
Sehr uneffektiv> 2,5
Sehr effektiv< 1,5
Effektiv1,5 < 2,0
Auswertung durch IBM
Anzahl der analysierten Rechenzentren
PU
EEnergieeffizienz Analyse - PUE-Benchmarking
Der Strombedarf hat sich im Zeitraum von 1998 bis 2008 knapp verfünffacht -der Strombedarf stieg von 1,7 TWh 1998 auf 8,2 TWhim Jahr 2008. Das entspricht einer jährlichen Wachstumsrate von 17%. Im Jahr 2007 lag der Anteil von Rechenzentren am Nettostrombedarf in Deutschland bei ca. 1,3%.
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IBM System z10 EC
IBM POWER Systems
16x ImprovementPerformance / kilowatt from the entry to top of line model
IBM Power™ 550 uses 91% less energy and 98% less space
IBM BladeCenter
Uses up to 24% less energy than an equivalent systems
IBM System Storage
DS8000 can consume up to 31% less powerthan equivalent systems
IBM Rear Door Heat eXchanger
Can now remove up to 100% of heat load
Cuts energy costs 40% compared to equivalent compute power in an enterprise rack
IBM iDataPlex
Neue energieeffiziente IT Technologien
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IBM's ganzheitlicher, branchenweit einzigartiger Ansatz � Das IBM Energie- & Umweltmodell
KühlenVirtualisieren
Managenund Messen
Planen undRealisieren
Diagnose
IBM: das „energie-
effiziente “Rechenzentrum
Planung und Realisierenvon Lösungen hin zu einem energieeffizientem Rechen-zentrum
Optimieren und kontrollieren mit Energy Management Software
Erhebung von Daten und Fakten zum aktuellen Energieverbrauch um Verbesserungsmöglichkeiten zu identifizieren
Implementierung von Virtualisierungslösungenund anderen innovativen Technologien
Nutzung von innovativenKühlungslösungen
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IBM Rechenzentrumslösungen für...
1. Nachhaltigkeit2. Skalierbarkeit3. Modularität4. Flexibilität5. Optimierung von Invest- und Betriebskosten6. Kundenspezifischer Verfügbarkeit7. Umweltaspekte / Green IT
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Design für Flexibilität und modulare Rechenzentren.IBM�s Rechenzentrumslösungen
Scalable modular data center.
Enterprise modular data center.
Portable modular data center.
High densityzone.
! Turnkey Lösung! Installation in 8-12
Wochen
40-50% wenigerBetriebs- und Investitionskosten.
! StandardisiertesDesign mit Modulenvon 465m²
! Einsparung um bis zu50% derBetriebskosten
Voll funktions-fähigesRechenzentrum.
! Aufgestellt in 12-14 Wochen
35% wenigerKosten imVergleich zu einerRZ Aufrüstung.
! Keine Auswirkungauf den RZ Betrieb
Bis zu 20% Platzersparnis imVergleich zuherkömmlichemRZ Design.
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Scalable Modular Data Center � Eigenschaften
! Skalierbarkeit = Flexibilität
- Auf steigende Leistungen reagieren- Auf steigenden Platzbedarf reagieren- Unterschiedliche
Verfügbarkeitsvarianten
! Modularität
- Standard-Module für USV-Systeme- Standard-Module für Kühl-Systeme- Standard-Racks- Standard-Elektro-Verteilungen
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Verkabelung
UnterbrechungsfreieStromversorgung (Batterie)
In-Row Cooling
IT Equipment / Racks
UPS power distribution/bypass
Geringe Doppelbodenhöhe
SMDC � Aufbau und Funktionsweise
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Kaltgangeinhausung � Cold Aisle Containment (CAC)
UKL 2 UKL 1
Rack
Reihe 1Rack
Reihe 2Kaltgang-
tür
Kabelführung innerhalb der Racks, Freihaltung des Doppelboden für den Transport der Kaltluft.
Modellierung des Luftstroms mit jeweils vier bzw. fünf Blade Centern pro Rack.
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Maximale Leistungen: 10 – 25 kW/Rack (im Rack, Rückwand und HE 1-7)
Maximale Leistungen: 10 – 25 kW/Rack (seitlich neben dem Rack)
Wassergekühlte Racks
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Wassergekühlte Rückwand
Front Cold
BackHot
Cable Opening
Subfloor
Underfloor Chilled Air
Air flow
Perf tile Tile floor
water lines
Rear Door Heat Xchanger
IBM Enterprise Rack
IBM Rear Door Heat eXchanger zur Vermeidung lokaler Hotspots.
Anbringung auf der Rackrückwand.Kühlung der ausströmenden heißen Luft mit Hilfe eines eigenen Kühlkreislaufes
(bis ~ 15 kW)Kein Bedarf für zusätzlichen Lüfter und
somit energiesparend im Betrieb.
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Unique water-cooled design delivers maximum performance in a more energy efficiency and dense package
Redundant Modular Water Unit
Requiring 80 percent fewer air conditioning units, the water-cooled Power 575 can reduce typical energy consumption used to cool the data center by 40 percent. (compared to air-cooled P5 575)
MWUMWU
FacilityWater
CPU KühlungWater-cooled Power 575 � �Hydro Cluster�
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Zero-Emission Data center Prototype
! Prototype built with Boeblingen Lab� Cell blades with 75% recovery� Plug in cooling on blade center� Measure energy consumption vs.
fluid inlet temperature� High-performance cold plate for processor and
heat collector for other components
! Main results� Recovery of up to 60ºC water� No increased junction temperature
compared to current air cooling
0
50
100
150
200
250
300
350
400
air, 20°C water, 20°C water, 60°C
pow
er [W
]
CPUs idleCPUs peakboard idleboard peakfan + pumpre-use
Average junction temperature of CPU
48°C
66°C
25°C
28°C
65°C
68°C
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IBM Supercomputer
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Enterprise Modular Data Center � Skalierbarkeit, Modularität und Flexibilität
EMDC als skalierbare, modulare Lösung ermöglicht Kunden 40% der Investitionen im Vorfeld und 50% der operativen Kosten einzusparen
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Messen von Energie und Temperatur
Active EnergyManager
IBM Director
Tivoli Green Energy Agent
IBM Hardware(neuste Baureihen)
IPDUIntelligent PowerDistribution Unit
Fremdhardware+ �alte� IBM Server Gebäudeleittechnik
Tivoli Universal Agent
LeistungsaufnahmeTemperatur
- Umgebung- Ausblastemp.
Tivoli Monitoring for Green Energy
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Energieoptimierungspotential - Energieoptimierung durch Assessment und RZ Zertifizierung (Beispiel)
Energieverbrauch nach Umsetzung der Effizienzmaßnahmen
Energieverbrauch vor Umsetzung der Effizienzmaßnahmen
Brandschutz8%
IT-gesamt34%
USV Verlust12%
Strom allg.3%
Klima ges.43%
PUE = 2,9 PUE = 2,2
Klima ges.37%
IT-gesamt46%
Strom allg.4%
Brandschutz5%
USV Verlust8%
1,7
MW
h
1,26
MW
h-2
6%G
esam
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Energieeffizienz Zertifizierung � IBM Kooperation TÜV Rheinland / DEKRA
CEBIT 2008 Vereinbarung zur
Energie-Zertifizierung von
Rechenzentren
TÜV Rheinland steht fürSicherheit, Qualität und den nachhaltigenUmgang mit Ressourcen
Als neutraler internationalerZertifizierungsdienstleister
genießt die DEKRA Certification das Vertrauenihrer weltweit über 17.000
Kunden
Führender Entwicklerund Betreiber von RZ’smit innovativenLösungen ausHardware, Software und Dienstleistungen zurEnergieoptimierung
Mit der Kooperation setzen wir gemeinsam Impulse zur Entwicklungund Etablierung verlässlicher Qualitätssicherung auf dem sich rasch entwickelnden Green-IT-Markt!
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1.1.1.
Leadership Leadership beweisenbeweisenÖÖffentlichesffentlichesImage Image verbessernverbessern
IBM Example
3311
45%45%45%
SubstantielleSubstantielleZielsetzungZielsetzungErgebnisseErgebnisse geschgeschääftsfts--üübergreifendbergreifend und und inteinte--griertgriert dokumentierendokumentieren
18 Jh.18 18 JhJh..
NachvollziehbareNachvollziehbareBerichtslegungBerichtslegungNurNur AussagenAussagen zuzumachenmachen istist nichtnichtakeptabelakeptabel
22
45% 45% gespartgespart zwzw. 1990 u. 2007. 1990 u. 2007
2005 - 2012 Ziel -12% CO2-Reduzierung
Wichtige Aspekte bei einer 'Grünen' Strategie: Zielsetzung, -erreichung, -messung und -steuerung verlangt Ganzheitlichkeit
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Empfehlungen / Zusammenfassung
! Empfehlungen für Green IT ! Methodik und Strategie definieren! Messen und analysieren! Verhaltensänderung → �Greening the Staff�! �Switch it off when not in use�! Strategie im Rechenzentrum von �always on�→ �always
available�! Energie als wichtiges geschäftliches Entscheidungskriterium ! Ganzheitlicher Ansatz für Energieeffizienz! �Greening Clients�! �Greening Procurement�! Auswahl (echter) �grüner� Lieferanten! Zertifizierungen und Erfahrungsaustausch
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!Für Fragen und Erläuterungen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung
Green IT: www.ibm.com/de/ibm/greenSite and Facilities Services: www.ibm.com/services/de/datacenter
IBM Site and Facilites Services
Leiter Site Services Sales & ConsultingIBM Integrated Technology Services ITS
Jürgen Strate
IBM Deutschland GmbHIBM-Allee 171039 EhningenOffice +49-(0)[email protected]
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IT UmzügeRZ Konsolidierung
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