Green IT in modernen Rechenzentren

Internetknoten Frankfurt: Energieeffizienz an Deutschlands wichtigstem Datenumschlagplatz

Markus SteckhanSenior Technical Consultant

Agenda

START

Bedeutung des Standorts Frankfurt-RheinMain für das Internet

Rechenzentrumsbetrieb: Anforderungen und Herausforderungen

Effizienzmaßnahmen & PUE

Agenda

Beispiel Meerwasserkühlung

Zeit für Fragen

• 107.000 sozialversicherungspflichtig Beschäftigte

• Wichtigstes Datendrehkreuz der Welt

IKT-Region FrankfurtRheinMain

Quelle: Branchenreport IKT FrankfurtRheinMain

Stromverbrauch einzelner IKT-Segmente für Deutschland

Quelle: BMWI (Elektrischer Strom in TWh)

Interxion auf einen BlickHauptsitz nahe Amsterdam

1998 gegründet – erster Colocation-Anbieter mit europaweiter Präsenz

33 Rechenzentren in 13 Städten in 11 Ländern

80,100 m2 Netto-Rechenzentrumsfläche

Leading European provider of carrier-neutral

colocation data centre services

Geschäftsjahr 2011: Umsatz-steigerung um 17% auf €244,3 Millionen

Mehr als 1.300 Kunden

450+ Carriers/ISPs und18 Internet-Austauschknoten

358 Mitarbeiter

AusfallsichereStromversorgung

Modernste Brand-erkennung / Bekämpfung

AusfallsichereKlimatisierung

MehrstufigerZutrittsschutz

Geschäftsmodell Colocation

1. Sicherheit – Zutritt erhält nur autorisiertes Personal

2. Hochverfügbarkeit – Gewähr höchster Ausfallsicherheit

3. Zukunftssicherheit – die Anforderungen von morgen müssen erfüllt werden

4. Wirtschaftlichkeit – Kosten-Leistungs-Verhältnis

5. Nachhaltigkeit – Ressourcenschonung

Anforderungen an Rechenzentrumsbetreiber

Energieverbrauch im Rechenzentrum

EnergieverbrauchIT-Hardware

Verbrauch der Versorgungs-infrastruktur

+ = Gesamtverbrauch desRechenzentrums

Effizienz eines Rechenzentrums (PUE)

EnergieverbrauchIT-Hardware

Verbrauch der Versorgungs-infrastruktur

+ = Gesamtverbrauch desRechenzentrums

100 kWh 80 kWh + = 180 kWh

Power Usage Effectiveness

180 kWh100 kWh = 1,8=

Aktuelle Effizienzmaßnahmen

Organisatorisch

• Verhalten (Regeln und Prozesse)

• Sensibilisierung Mitarbeiter, Kunden und Lieferanten

Technisch

• Trennung von Kalt- und Warmluft

• Optimierte Luftleitung

• Freikühlung

• Modernste Technologie

• Effizientes Design

• Erneuerbare Energien

KühlungEnergieeffiziente Kühlung

• N+1 Klimatisierungssysteme

• N+1-Kältemaschinen im Außenbereich mit Freiluftkühlung

• 2N redundantes Kühlwasserversorgungssystem

• redundante CRAC-Systeme (mindestens N+1) je Raum

Kaltgangeinhausung

• Abführung höherer Wärmelasten sowie Senkung der Kühlungskosten

• Effektive Methode, um Hot Spots im Rechenzentrum zu eliminieren

• Reduktion der Klimatisierungskosten von bis zu 30 Prozent

• Signifikante Verbesserung ohne strukturelle Veränderungen des Rechenzentrums

Kaltgangeinhausung

CR

AC

CR

AC

RO

W

RO

W CCold Aisle

Kaltgangdeckenplatten /

KabeltrassenVerhindert die Mischung von kalter Luft mit

der warmen Raumluft SchiebetürenZugang zum Kaltgang, Schließung

möglich

Strom

Elektrische

Energieversorgungsinfrastruktur

• Hochverfügbare Leistung durch das Hauptnetz

• Bis zu 99.999% SLA Redundanz

• 2N USV Redundanz

• N+1 Backup Generatoren

• Zwei unabhängige Stromversorgungen je Cabinet

• Stromintensive High-Density-Installationen auf Nachfrage

• Modulare Architektur

Design Excellence

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

PU

E

Time

Industry

Norm

Acceptable

Exceptional

Modulare Architektur - zur

Optimierung der Energieeffizienz

(PUE) von Beginn an und Betrieb

unserer Rechenzentren gemäß

höchster Energieeffizienzstandards

Hocheffiziente Komponenten, mit

kundenspezifischer Strommessung

und standardmäßige Unterstützung

bei der Implementation

Schlüsselmitglied von The Green Grid

und Uptime Institute zur Einführung

des EC Data Centre Code of Conduct

Nachhaltigkeit und Verantwortung

Effiziente Energienutzung• Interxion ermittelt seine Energieeffizienz (PUE) seit 2003, verbessert diese Jahr für Jahr und

erreicht somit herausragende Effizienzwerte. Detaillierte Daten stellen wir Ihnen auf Anfrage gerne zur Verfügung.

Recycling von Wärme• Interxion verwendet geschlossene Kreisläufe, um anfallende Wärme für andere Zwecke zu

recyceln.

Freikühlung• Freikühlung, bei der die Anlage mit Umgebungsluft gekühlt wird, gehört seit 2006 in allen

neuen Interxion-Anlagen zum Standard.

Erneuerbare Energien• Mehr als 50 Prozent unseres Stroms stammen aus erneuerbaren Energien, darunter Wasser-,

Solar- und Windkraft.

FRA7: 100% erneuerbare Energien

• Erzeugung: Wasserkraft

• Kraftwerke: Bogna und Nedre Vinstra

• Herkunft: Snåsa und Vinstra (Norwegen)

MeerwasserkühlungStockholm

Von Zu

Die Infrastruktur in Stockholm für Remote Meerwasserkühlsysteme ist eine der größten in der Welt, sowohl in der Anzahl der Kunden, als auch wenn es um die Größe des Netzwerks und der Meerwassermenge geht.

Wir konnten das Meerwasserkühlsystem über unseren Partner Fortum, der das Netzwerk von Rohren, das unsere Rechenzentren zum Meer verbinden, realisieren.

Das ankommende Meerwasser wird durch ein Kühlsystem durch die gesamte Site gepumpt zur Kühlung der Rechenzentren und Absorption der überschüssigen Wärme. Die Eintrittstemperatur beträgt 6°C und Austrittstemperatur 24°C.

Das Projekt

Wenn die durchschnittliche Außentemperatur unter 14°C sinkt, wird Freiluftkühlung verwendet. Dies ist normalerweise während fast der Hälfte des Jahres möglich - Spätherbst, Winter und Frühjahr

Der Rest des Jahres ist Meerwasser unsere Hauptquelle für die Kühlung und bietet das System die Möglichkeit der Kühlung einer Fläche mit 1 MW IT Leistung

Lokale Chiller (Kältemaschinen) werden nur verwendet, wenn die Meerwasserkühlung unzureichend ist oder wenn die Außentemperatur über 28 - 30 °C bleibt, was in der Regel nur einige wenige Male pro Jahr geschieht.

Was das Projekt einzigartig macht, ist die Tatsache, dass die Wassertemperatur nach dem Abkühlen des Rechenzentrums noch kalt genug ist, um ein weiteres zu kühlen, so dass wir in der Lage, das gleiche Meerwasser durch zwei unserer Standorte laufen zu lassen.

Wie ist die Arbeitsweise?

Der Return-On-Invest

• Mit Beginn des Projektes lag die IT-Last bei 1MW und einer PUE von 1.95

• Die gesamten Energiekosten betrugen 17,100,000 kWh * 0.15 USDcts =

2,562,200 USD/Jahr

• Die Investitionskosten betrugen 1 Million USD um den Standort für die

Seewasserkühlung vorzubereiten inkl. moderner Chiller mit Freiluftkühlung

• Wir kaufen das Meerwasser pro kWh für 0.03 USDcts ein

• Mit der neuen PUE von 1.09, betrugen die Energiekosten 1,314,000 + 262,800 =

1,576,800 USD

• Das Delta beträgt somit USD 985,400/Jahr

Return-on-Invest innerhalb eines Jahres

Die Kühllösung ist sehr stabil und zuverlässig, was uns sowohl ermöglicht, einen stabileren Service unseren Kunden zu liefern, als auch, dass wir kontinuierlich an der Verbesserung unserer Kühlsysteme arbeiten.

Die Energiekosten wurden in jedem der Stockholmer Rechenzentren um rund 80 Prozent gesenkt, was wiederum die bessere Ausnutzung der Rechenzentren mit einer höheren IT-Last und zusätzlichen Kunden ermöglicht.

Das Ergebnis im Überblick

Erfahrungsaustausch mit neutralen Organisationen

Entwicklung von Standards und

Metriken

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!