Rechenzentrum / Data Center

 

Energiekonzepte

Kennen Sie im Detail die Verbrauchswerte Ihrer Klimaanlage oder Lüftung?
Können Sie daraus die notwendige Versorgungslage und Effizienz der Anlage ermitteln und überwachen?
Die Kühlung kann bis zu 50 Prozent der Energiekosten im Rechenzentrum ausmachen. Durch den Einsatz von Präzisionsklimasystemen und Berücksichtigung von möglichst langen Freikühlungszeiten wird der Energieaufwand minimiert und erhebliche Kosten eingespart.

Wissen Sie Bescheid über Ihren aktuellen Stromverbrauch und den  maximalen Strombedarf und ob die Versorgungsanlagen jederzeit ausreichend verfügbar sind und dabei dennoch effizient arbeiten (Netzeinspeisung, USV, Notstromversorgung, Blitz- und Brandschutz)?

Steigende Energiekosten und die Umsetzung von Umweltrichtlinien bestimmen in Unternehmen die Notwendigkeit, einzelne Bereiche, wie z. B. Rechenzentren, Produktionsanlagen und Bürogebäude bzgl. ihrer Energieeffizienz genauer unter die Lupe zu nehmen. Explizit in Rechenzentren wachsen die Anforderungen an die Ausstattung der Hardware mit zunehmenden Datenmengen aufgrund zunehmender Digitalisierung der Unternehmenskonzepte und Wertschöpfungsketten (papierloses Büro, digitale Archive, Logistik, Einkauf, Marketing, Vertrieb/Web-Shop, Produktion/Industrie 4.0 usw.), weshalb auch bestehende Infrastrukturen von Gebäuden und IT auf den Prüfstand kommen. Kühlsysteme sind oftmals veraltet und passen nicht mehr zur modernen IT. Berechnet man die Kennzahlen (PUE), dann ergeben sich ernüchternde Werte, weil viel zu viel Energie in der veralteten Technik sprichwörtlich verdampft.

Die Überprüfung der Energieeffizienz von Gebäude und IT ist auch ein Aspekt der Versorgungssicherheit. Aus gesamtheitlichen Betrachtungen resultieren Vorschläge zur Modernisierung von Infrastruktur-Komponenten und deren optimale Einbindung in bestehende Systeme. In vielen Fällen bedeutet dies mehr Versorgungssicherheit und eine längerfristige Absicherung der IT-Infrastruktur. Durch die Steigerung der Energieeffizienz kann eine bestehende Gebäude-Infrastruktur auch nach Erweiterungen der IT mit geringerem Kostenaufwand weiterhin genutzt werden.

Resultate der energetischen Bewertung können kostengünstige Anpassungen der Parameter sein, z. B. Lufttemperatur, Feuchtigkeit, Laufzeiten, Lastverteilung  oder der Einsatz von effizienteren und leistungsangepassten Kühlgeräten, welche bei zukünftigen Veränderungen mitwachsen, Last-Monitoring, Last-Management, dynamische IT-Steuerung bis hin zur Entscheidung einer Neuausrichtung.

 

Ganzheitlicher Ansatz

Ein ganzheitlicher Ansatz erfordert ein vertieftes Verständnis der Gebäude- und IT-Infrastruktur. Wir beraten Sie von der Gebäudetechnik über die Planung und Umsetzung energieeffizienter Versorgungskonzepte bis zum Monitoring. Die individuelle Planung eines Energiekonzeptes erarbeiten wir gemeinsam mit Ihnen und legen die für Sie wichtigen Standards und Inhalte fest.
Wechselwirkungen zwischen Informationstechnik, Klimatisierung und Stromversorgung sollten optimal aufeinander abgestimmt sein. Zusammenhängende Betrachtungen zwischen Serverraum, Kühlanlagen, freier Kühlung, Serverschrank, Leistungsdichte und Lüftung sowie ein kontinuierliches Energie-Monitoring bilden die Grundlagen für einen permanenten Optimierungsprozess und die dauerhafte Überwachung der Rechenzentrums-Performance.
Wir bieten ein Energieberatungskonzept an, von der Effizienzanalyse über die Planung von Massnahmen bis zum Monitoring, unter Einbeziehung geplanter Änderungen, Modernisierungen und Erweiterungen, als gesamtes, aufeinander abgestimmtes Paket oder als einzelne Dienstleistungen.

 

Datenerfassung

Voraussetzung für die Bewertung der Energieeffizienz ist die detaillierte Messung der Energieströme und eine Betrachtung der klimatischen Verhältnisse im Rechenzentrum. Stromversorgung, Stromverbrauch, Gas- und Ölverbrauch, andere Wärmequellen, Wasser, Wasseraufbereitung, Lufttemperatur, Temperatur im Gebäude und an Geräten sowie Lüfter-Effizienz und -Anordnung, Ventilation, Luftströmungen, Luftführungen in Luftschächten und Zu- und Abluft an Serverracks, Kalt- und Warmluft-Trennung, Kälteerzeugung, Kühlkreisläufe und freie Kühlung, Licht, Gebäudetechnik, Anordnung der IT-Infrastruktur zur Gebäude-Infrastruktur, Einsatz von Erfassungs- und Analyse-Software (DCIM), rundum alle verschiedenen Gewerke, die den Betrieb Ihres Rechenzentrums sichern, werden berücksichtig. Sämtliche energieintensiven Prozesse werden an den Verbrauchern detailliert erfasst. Zusätzliche Angaben können aus den Abrechnungen der Energieversorger gewonnen werden.

Eine Auswertung der Messdaten über vorher festgelegte Zeitzyklen gibt uns Auskunft über Auslastung, Belastungsschwankungen und belastungsgerechte Dimensionierung der Energie-Infrastruktur.

 

Energieeffizienzanalyse

Mit Hilfe der Messdaten lassen sich gängige Kennzahlen berechnen, die einen Vergleich mit verschiedenen Energieversorgungskonzepten zulassen und Hinweise auf Effizienzpotentiale geben. Analysen und Berechnungen ermöglichen es dem Energieberater, konkrete Effizienzmassnahmen vorzuschlagen.

Bereits erkannte Mängel und Betriebsstörungen werden von uns in diese Lösungskonzepte integriert. Bestand, Zustand, Qualität, Risiko, Kosten, Nutzen und Standort sind ein Teil dieses Konzeptes. Bereits durchgeführte Massnahmen und erzielte Effekte, fliessen in die Gesamtanalyse ebenso ein, wie die Plausibilitätsprüfung der Energiedaten anhand der vorhandenen Ausstattung.

Berechnungen verschiedener Szenarien machen Potentialabschätzungen transparent und führen zu optimierten Massnahmenempfehlungen. Eine regelmässige Neubewertung der Effizienz eines Rechenzentrums, gekoppelt mit nachprüfbaren Optimierungsstrategien führen zu weitergehenden Kosteneinsparungen. Ein Energie-Management-System hilft dabei, die erforderlichen Daten zu erfassen, die Performance zu überprüfen und gegebenenfalls Strategien neu auszurichten, um im Vergleich mit Wettbewerbern besser zu werden.

Nach der individuellen und ausführlichen Ist-Analyse Ihres Rechenzentrums erhalten Sie von uns ein umfassendes Konzept technischer Massnahmen zur Optimierung der Energieeffizienz. Dies beinhaltet konkrete Vorschläge zu organisatorischen und technischen Optimierungen. Sie erhalten von uns konkrete Aussagen über Kosteneinsparmöglichkeiten und  CO2-Einsparungen.

 

Ausfallsicherheit

Sicherheit und Verfügbarkeit der IT sind zentrale Elemente eines Rechenzentrums. Die Energieeffizienzanalyse ist auch eine Risikoanalyse, da die Dimensionierung der Rechenzentrums-Infrastruktur einen entscheidenden Einfluss auf die Versorgungssicherheit hat. Mit der Definition der Anforderungen gehen Schwachstellenanalysen und Energieeffizienzanalysen einher, um kurzfristige und zukünftige Versorgungsengpässe zu vermeiden.

 

Kennzahlen

Aus den gewonnenen Messergebnissen und der bestehenden Versorgungsstruktur ergibt sich die Bewertung der Energieeffizienz. Diese wird in verschiedenen Kennzahlen ausgedrückt (KPI – Key Performance Indicators). Die Ermittlung relevanter Kennzahlen macht es möglich, Schwachstellen der Versorgung aufzudecken und den Stellenwert des Rechenzentrums einzuordnen. Ausgehend von den gewonnenen Daten und Kennzahlen legen wir mit Ihnen gemeinsam Handlungsstrategien zur Erreichung der Energieeinsparziele fest.

 

 

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Power Usage Effectiveness (PUE)

Die wohl am häufigsten benutzte Energiekennzahl für Rechenzentren ist die PUE. Diese drückt die Gesamtenergieeffizienz eines Rechenzentrums aus. Die PUE ist der Quotient aus der Gesamtleistungsaufnahme des Rechenzentrums, inklusive Rechenzentrumsinfrastruktur und Gebäude und dem Verbrauch des IT-Equipments (Server, Speicher und Netzwerkkomponenten).

 

Energiemonitoring

Basierend auf der bestehenden Rechenzentrums- und Gebäudeinfrastruktur erstellen wir ein Monitoringkonzept für die Erfassung der laufenden Energieverbrauchsdaten. Mit Unterstützung automatischer Auswertungssoftware erhalten Sie eine permanente Performancekontrolle und einen Überblick über die wichtigsten Kennwerte und deren Aussagekraft.

 

Data Center Infrastructure Management Software (DCIM)

DCIM-Software hat die Aufgabe, alle Informationen der Rechenzentrums-Infrastruktur zu identifizieren, lokalisieren, erfassen, visualisieren,  verwalten und aktiv zu steuern. DCIM unterstützt den Administrator, indem Transparenz geschaffen wird über das Zusammenwirken der Geräte und der Verbindungen und den gegenseitigen Abhängigkeiten. DCIM erfasst die Betriebsdaten, Laufzeiten, Auslastungen und die jeweils zugehörigen Energieverbräuche der einzelnen Anlagen. Diese Daten werden in zentralen Datenbanken gespeichert und können so für aktuelle und langfristige Analysen und zur Ermittlung aussagekräftiger Kennzahlen bereitgehalten werden. Aus der Auswertung ergeben sich aktuelle und langfristige Auslastungen, freie Kapazitäten und gleichzeitig die Potentiale zur Ermittlung von Energie- und Kosteneinsparungen.

Bereits bei der Bedarfsanalyse und Planung ist es sinnvoll DCIM-Software einzusetzen, um die Gegebenheiten im Rechenzentrum realistisch abbilden zu können (z.B. Anzahl der Serverracks mit den jeweiligen Verbrauchswerten, erforderliche Kühlung und Stromversorgung usw.). Schon vor dem realen Betrieb lassen sich damit Optimierungsstrategien gezielt verfolgen.

Im laufenden Betrieb erfolgt durch permanente Überwachung der Verbrauchsdaten eine kontinuierliche Analyse. Softwareunterstützte Reportings führen zur Herausarbeitung von Verbesserungsmöglichkeiten. In vielen langfristig gewachsenen Rechenzentren sind die einzelnen technischen Komponenten (Server, Netzwerk, Kühlung, Lüftung, Stromversorgung…) nur schlecht aufeinander abgestimmt. Um energieeffiziente Massnahmen massgeschneidert umsetzen zu können und um die Kosten für den energetischen Aufwand zu minimieren, muss ein Konzept erstellt werden, in dem alle Komponenten gleichwertig betrachtet und aufeinander angepasst werden. Dies gelingt am ehesten, wenn die permanente Steuerung und Überwachung der betriebsnotwendigen Gewerke mittels DCIM unterstützt wird.

Typische Aufgabenbereiche von DCIM im Rechenzentrum:

  • Wo befindet sich welcher Server?
  • Wie sind die Server derzeit ausgelastet, mit welchen Aufgaben?
  • Welche Kapazitäten stehen weiterhin zur Verfügung?
  • Welche anstehenden Aufgaben können damit bearbeitet werden, wie werden diese verteilt?
  • Wie ist der aktuelle Stromverbrauch und sind ausreichend Reserven vorhanden?
  • Welche Netzwerkverbindungen bestehen?
  • Gibt es kritische Ereignisse, Überlastungen, Ausfälle, Überhitzungen?
  • Ist die gesamte Energieversorgung ausreichend gesichert: Strom, Kälte, Luft?
  • Sind Raum- und Energiekapazitäten für Erweiterungen vorhanden und wo befinden sich diese?

 

Argumente für DCIM

  • Welche Geräte werden bei Stromausfall von der Batterie versorgt und welche Geschäftsbereiche sind davon betroffen?
    Aus dem Geräte-Monitoring ergibt sich ein Gesamtabbild der Gebäude und IT-Infrastruktur und ein zusammenhängendes Verständnis von nachvollziehbaren Informationen.
  • Wissen Sie, wann eine virtuelle Umgebung sicher umziehen kann?
    Sie erhalten Daten zur IT-Infrastruktur und zur Versorgungsumgebung in Echtzeit. Dies führt zu einer automatisierten Informations-Bereitstellung für die Berechnung und Simulation der Verfügbarkeit einer effizienten Energieversorgung, Kühlung, Lüftung und Feuchtigkeit.
  • Wissen Sie genau, welchen Einfluss IT-Veränderungen auf das gesamte Rechenzentrum haben?
    Sie erreichen eine vollkommene Transparenz und Sichtbarkeit aller Vorgänge im Rechenzentrum. Alle Auswirkungen auf das gesamte Rechenzentrum werden in Echtzeit dargestellt, bevor Probleme auftreten können.
  • Wie überwachen Sie Kapazitätsengpässe?
    Integration eines automatischen Kapazitäts-Managements. Dynamische Reaktionen auf sich verändernde Kapazitäts-Anforderungen:
    • Vermeidung von Hot-Spots
    • Automatisierte Ventilator-Steuerung
    • Automatisierte Migration virtueller Umgebungen
    • Automatisiertes Abschalten unbenutzter Server
    • Automatisiertes Reporting von Versorgungskapazitäten
    • Automatisiertes Reporting von bevorstehenden Engpässen
  • Können Sie mit der bestehenden Infrastruktur weitere Server hinzufügen?
    Analysieren Sie zukünftige Kapazitätsanforderungen.
  • Wie entscheiden Sie, wo Sie den nächsten Server platzieren?
    Transparentes Management verteilter Rechenzentren.
  • Welche Veränderungen beeinflussen die Verfügbarkeit?
    Sehen Sie, wer welche Veränderungen vornimmt und welche Auswirkungen dies auf die gesamte Infrastruktur hat.
  • Wie effizient ist Ihr Rechenzentrum bzw. der gesamte Geschäftsprozess?
    Sie verfügen über die Steuerungs- und Optimierungspotentiale der Ressourceneffizienz im Rechenzentrum und erhalten eine Übersicht über die aktuelle Energieeffizienz und die Energiekosten. Reduzieren Sie die Energiekosten.
  • Wie erfassen und bewerten Sie die Leistungsfähigkeit Ihres Rechenzentrums?
    Dynamische Datenerfassung zur Berechnung von Leistungskennzahlen und zur übersichtlichen Darstellung von Leistung und Effizienz der Energie- und Kühlgeräte und der IT-Infrastruktur.
  • Sind Sie auch mobil informiert?
    Erhalten Sie eine mobile Informationsverfügbarkeit, überall und jederzeit, auf allen Medien.
  • Wie erhalten Sie Planungssicherheit für Neuinvestitionen?
    Erkennen Sie bereits vor der Investition die Auslegungen:
    • Raumplanung, Belegung und Auslastung
    • Rack- und Hardwareverteilung
    • Bedarfsermittlung für Stromversorgung und Kühlung
    • Dimensionierung und Abstimmung der Versorgungsinfrastruktur
    • Investitions- und Betriebskostenoptimierung

 

 

Zertifizierung

Benötigen Sie eine Zertifizierung, dann unterstützen wir Sie bei der Vorbereitung und den erforderlichen Datenerfassungen.

 

Umsetzung der Energieeffizienzmassnahmen

Wir begleiten Sie bei der Umsetzung der Massnahmen aus dem Energiekonzept und überwachen die Einhaltung der geforderten Kennwerte. Zu treffende Energieeffizienzmassnahmen können von einfachen Veränderungen, ohne Investitionsaufwand, bis zu grossflächigen Veränderungen mit entsprechenden Investitionen beschlossen werden. Zu allen Massnahmen muss eine dezidierte Kosten-Nutzen-Analyse erfolgen. Stehen Erweiterungen an, kann durch modularisierte Komponenten die Technik (Klimatisierung, Stromversorgung…) flexibel gestaltet und dem Bedarf angepasst werden.

 

Erfolgsfaktoren

Mit Durchführung der Energieanalysen und den daraus resultierenden Energieeffizienzmassnahmen erreichen Sie, dass bestehende Schwachstellen aufgedeckt und beseitigt werden, dass durch bereits kleine Veränderungen eine deutlich effizientere Energienutzung möglich ist, dass die Energieverbrauchswerte regelmässig ermittelt werden, dass mögliche Fehlerquellen frühzeitig erkannt werden und damit die Ausfallsicherheit erhöht wird, dass Wartungen und Modernisierungen besser planbar sind, dass Energiekennzahlen für Analysen zur Verfügung stehen und die Kostenoptimierung in den Fokus rückt.

 

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