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Wie Clouds und Co. Energie sparen können

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Stromfressendes Internet - Wie Clouds und Co. Energie sparen können

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Videokonferenzen, Streaming, Homeschooling - ohne Internet funktioniert das alles nicht. Internet-Knotenrechner brauchen dafür Strom. Hier muss dringend gespart werden.

Eine Frau sitzt am Laptop am 30.03.2020.
In der Corona-Krise findet vieles im Netz statt - Homeoffice, Videokonferenzen, Streaming. Das alles verbraucht viel Energie.
Quelle: dpa

In der Corona-Krise ist es noch einmal so richtig offenbar geworden: Computer fressen Energie, und je größer die Datenmengen werden, die als Videos, Texte oder Bilder durchs Netz geschoben werden, umso mehr Strom wird benötigt.

Daten sind Energiefresser

Die Rechnung ist ganz einfach: Ein Computer-Rack, auf dessen Servern die Dateien einer Cloud gespeichert werden oder auf dem im Internet-Vermittlungszentrum die Datenpäckchen für Mail und Audio-Clip zwischengespeichert werden, hat eine durchschnittliche Leistungsaufnahme von 90 Kilowatt.

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In einem mittleren Rechenzentrum zum Beispiel eines Videodienstleisters kommen da schnell zwei Megawatt zusammen. "Für eine Megawattstunde werden in Deutschland, je nach Strompreis, bis zu zwei Millionen Euro bezahlt", berichtet Andreas Thomasch vom IT-Hersteller Lenovo.

Die Diskussion über das Energiesparen hat durch die Corona-Krise, durch Homeoffice und Homeschooling mit den entsprechenden Anforderungen an Cloud-Rechenzentren und Internet-Vermittlungsknoten erheblich Fahrt aufgenommen. Und man sieht, dass es schon pfiffige Konzepte dafür gibt.

Die wurden zwar für Supercomputer und Höchstleistungsrechenzentren entwickelt. Aber ein Großteil der Stromsparpläne lässt sich gut auf normale Rechenzentren, Internetknotenrechner und Cloud-Anbieter bis hin zu Spezialanbietern mit kleinen Rechenzentren übertragen.

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Warmwasserkühlung ist äußerst sparsam

"An erster Stelle ist da die Flüssigkeitskühlung zu nennen", meint Elizabeth Langer, Rechenzentrumsexpertin beim RZ-Ausstatter CPC. Wenn die Computerprozessoren in den Clouds und Internet-Knoten mit vielen Daten rechnen müssen, werden sie heiß, bis zu 80 Grad Celsius.

"Kühlen wir hier mit Flüssigkeit statt mit Luft, bringt das die besten Einspareffekte", urteilt Elizabeth Langer. Und ihr Kollege Andreas Thomasch von Lenovo ergänzt: "Am effektivsten ist die Warmwasserkühlung mit 40 Grad warmem Wasser."

Je nach den lokalen Verhältnissen in den Rechenzentren vor Ort kann damit der Stromverbrauch um zehn bis 25 Prozent gesenkt werden. Neben der Wasserkühlung setzen die Systemingenieure auf ein intelligentes Prozessormanagement. Es sind nicht immer alle Prozessoren gefragt.

Wenn die Grafik-Co-Prozessoren gerade voll beschäftigt sind, trödeln die Prozessorkerne so vor sich hin. Die laufen dann nicht mehr - wie bisher - einfach im Leerlauf weiter, sondern werden kurzzeitig abgeschaltet.

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Prozessormanagement schützt das Klima

Bei anderen Rechenschritten, die nicht die volle Rechenkraft erfordern, werden die Prozessoren um 20 bis 30 Prozent gedrosselt. Das senkt den Stromverbrauch noch einmal um bis zu einem Drittel.

Außerdem werden mehrere Rechner und Speichereinheiten im Verbund von nur einem großen Netzteil versorgt. Auch das spart Strom. Und letztlich ist der Standort des Rechenzentrums ebenfalls noch ein Faktor, der die Energiebilanz des Rechenzentrums insgesamt beeinflusst.

"Baue ich das Rechenzentrum in die Nähe eines Windparks, kann ich Leitungsverluste vermeiden", berichtet Andreas Thomasch. Stärker als auf die Stromrechnung wirkt sich das allerdings auf die Ökobilanz des Rechenzentrums aus.

Die Techniken, um den ökologischen Fußabdruck zu verkleinern, sind insgesamt ausgereift. In den Höchstleistungsrechenzentren werden sie teilweise schon seit einigen Jahren eingesetzt. Die Corona-Krise mit ihren verstärkten Anforderungen an Clouds und Internet-Knoten könnte jetzt ein Anlass sein, das auch für die Computer-Racks in normalen Rechenzentren umzusetzen.

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