Digitalisierung braucht Rechenzentren

Die BADEN CLOUD®: nachhaltig und regional

10.01.2023 | Sie ist älter, als man denkt: die Digitalisierung. Ihre Anfänge finden sich in den 30er und 40er Jahren des 20. Jahrhunderts, als die ersten Computer, die mithilfe des Binärsystems rechnen konnten, entwickelt wurden. Seitdem ist der Begriff „Digitalisierung“, ebenso wie die Technologie selbst, zunehmend komplexer geworden und wird im modernen Sprachgebrauch im Sinne „der digitalen Transformation und Durchdringung aller Bereiche von Wirtschaft, Staat, Gesellschaft und Alltag“ verwendet.

Heutzutage ist die Digitalisierung allgegenwärtig und prägt die Art und Weise, wie wir leben, kommunizieren, lernen und arbeiten entscheidend mit. Kaum jemand hätte es vor der Corona-Pandemie für möglich gehalten, dass wir uns über Monate hinweg öfter im virtuellen Raum treffen würden als „in real life“ und Remote Work zum New Normal wird – doch genau das ist geschehen.

Damit jedoch Digitalisierung im Alltag überhaupt stattfinden kann, müssen die Voraussetzungen stimmen und die Daten überall und jederzeit verfügbar sein, gespeichert, verarbeitet und geteilt werden können.

An dieser Stelle kommen die Rechenzentren ins Spiel.

Rechenzentren: Das Herzstück der Digitalisierung

Die zunehmende Vernetzung in unserem Alltag führt dazu, dass die Datenmengen seit Jahren wachsen und immer größere Rechenleistungen benötigt werden. Technologien wie Künstliche Intelligenz, Blockchain oder das Internet der Dinge (IoT) beschleunigen diese Entwicklung zusätzlich. Umfasste das weltweit generierte Datenvolumen 2020 noch 64 Zettabyte, gehen Experten davon aus, dass wir es 2025 bereits mit mehr als 180 Zettabyte (181.000.000.000.000.000.000.000) zu tun haben werden.

Um diese rasant wachsenden Datenmengen bewältigen zu können, werden hohe und stabile Bandbreiten benötigt, weshalb auch der Bedarf an Rechenzentrumsleistungen seit Jahren kontinuierlich steigt. Wie die aktuelle Bitkom-Studie „Rechenzentren in Deutschland“ zeigt, ist die Kapazität der Rechenzentrumsleistungen zwischen 2010 und 2020 um 84 Prozent gestiegen. Bis 2025 rechnen die Experten mit einem weiteren Wachstum von rund 30 Prozent, besonders im Bereich der Cloud-Rechenzentren.

Rechenzentren bilden gemeinsam mit den Telekommunikationsnetzen das Rückgrat der Digitalisierung – ohne sie geht es nicht! Deutschlandweit gibt es mehr als 3.000 Rechenzentren mit einer Leistung über 40 kW IT-Anschlussleistung und mindestens 10 Server-Racks. (Zum Vergleich: Bei einem Einfamilienhaus liegt dieser Wert bei durchschnittlich 10 kW.) Hinzu kommen ungefähr 50.000 kleinere IT-Installationen und Rechenzentren. Sie alle stehen vor der Herausforderung, der steigenden Nachfrage nach immer größeren Rechenleistungen gerecht zu werden und gleichzeitig Verantwortung hinsichtlich Klimaschutz und Nachhaltigkeit zu übernehmen.

Was muss beachtet werden, damit dieser Spagat gelingt?

Nachhaltigkeit der digitalen Infrastruktur

Allzeit bereit – so lautet die Devise der Rechenzentren. Doch das hat ihren Preis. Damit die Daten rund um die Uhr zur Verfügung stehen, jederzeit eine Redundanz gegeben ist und die Server nicht überhitzen, benötigen Rechenzentren für ihren Betrieb eine enorme Menge Energie.
Allein von 2010 bis 2020 stieg der Energiebedarf deutscher Data Center von 10,5 auf 16 Milliarden Kilowattstunden pro Jahr – das ist mehr, als die Stadt Berlin im selben Jahr verbraucht hat. Rechenzentren machen damit 0,6 Prozent des gesamten Energieverbrauchs in Deutschland aus – Tendenz steigend.

Es gibt jedoch auch eine gute Nachricht: Trotz der anhaltend großen Nachfrage nach mehr Rechenleistung und dem damit einhergehenden steigenden Energiebedarf sinken die CO2-Emmissionen deutscher Rechenzentren seit 2018. Im Koalitionsvertrag hat die Bundesregierung nun festgelegt, dass Rechenzentren in Deutschland ab 2027 klimaneutral betrieben werden müssen.

Der Referentenentwurf zum Energieeffizienzgesetz (EnEfG), der im Oktober 2022 publik wurde, sieht zudem vor, dass ab 2024 mindestens die Hälfte des Energiebedarfs in Rechenzentren durch Ökostrom gedeckt wird. Bereits ein Jahr später, ab 2025, soll der Strom dann zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energien stammen.

Energieeffizienz in der BADEN CLOUD®

Um den gestiegenen Anforderungen an Performance und Verfügbarkeit gerecht zu werden und gleichzeitig ressourcenschonend und nachhaltig zu handeln, wurden im Regionalrechenzentrum der BADEN CLOUD® bereits beim Bau zahlreiche Faktoren berücksichtigt, die zu einer größtmöglichen Energieeffizienz beitragen – von der Standortwahl über die Bauweise und Kühltechnik bis hin zur Hardware.

Wie energieeffizient ein Rechenzentrum arbeitet, wird mithilfe des so genannten PUE-Werts (Power Usage Effectiveness) ausgedrückt. Dabei wird die gesamte zugeführte Energie durch den Energieverbrauch des IT-Equipments geteilt. Es gilt die Formel:

PUE = gesamter RZ-Energieverbrauch / Verbrauch der IT-Geräte.

Je näher der errechnete Wert an 1 liegt, umso größer ist die Energieeffizienz. Mit einem durchschnittlichen PUE-Wert in Höhe von 1,25 (2022) liegt das Rechenzentrum der BADEN CLOUD® in Appenweier deutlich über dem landesweiten Durchschnitt. Dieser betrug 2021 laut einer Borderstep Studie knapp 1,6.

CO2-Neutralität

In der BADEN CLOUD® legen wir großen Wert auf einen ressourcenschonenden und nachhaltigen Betrieb.

• Sämtliche CO2-Emissionen, die durch unser Rechenzentrum entstehen, gleichen wir durch Investitionen in zertifizierte Klimaprojekte aus.
• Die BADEN CLOUD® bezieht ausschließlich Ökostrom, der zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energien (Wasser- und Windkraft) aus Europa stammt.
• Eine Photovoltaikanlage auf dem Dach des Rechenzentrums ergänzt das nachhaltige Energiekonzept.

Wasserverbrauch

Das Rechenzentrum der BADEN CLOUD® ist auf eine Kühlung ohne Wasserverbrauch ausgelegt. Das bedeutet, dass die Kühltechnik selbst ohne die wertvolle Ressource Wasser auskommt. Lediglich zur Luftbefeuchtung werden bei Bedarf geringe Mengen Wasser eingesetzt, um die Kühlleistung zu optimieren und um Elektrostatik entgegenzuwirken.

Der Wasserbedarf dafür ist äußerst gering. Zudem trägt eine optimale relative Luftfeuchtigkeit nachweislich zur Energieeffizienz im Rechenzentrum bei, verbessert die Server-Zuverlässigkeit und steigert die Lebensdauer der IT-Geräte.