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Modernisierung des Energiemanagements für Datacenter zur Verbesserung von PUE, Nachhaltigkeit und Ausfallsicherheit

Modernisierung des Energiemanagements für Datacenter zur Verbesserung von PUE, Nachhaltigkeit und Ausfallsicherheit

Von Khaled Fakhuri, 24. August 2021

Datacenter

In Datacentern werden jedes Jahr schätzungsweise 200 Terawattstunden (TWh) verbraucht.

Wenn Sie veraltete Datacenter betreiben oder erworben haben, stellen Sie vielleicht fest, dass diese Anlagen Ihre neuesten Effizienzziele und Verfügbarkeitsziele im Vergleich zu neueren Anlagen nicht erreichen können. Die Herausforderung wird durch steigende IT-Lasten, variable IT-Rack-Dichte und Virtualisierung in Kombination mit geringeren Kapitalbudgets noch größer. In diesem Beitrag wird besprochen, wie die Modernisierung des Energiemanagements für Datacenter Sie dabei unterstützen kann, die Energieleistung und Robustheit dieser Anlagen zu verbessern.

„Ich habe vor kurzem das Programm Certified Data Center Energy Professional abgeschlossen und die Erfahrung hat gezeigt, dass Datacenter – insbesondere ältere Anlagen – dringend nachhaltiger und belastbarer werden müssen.“  (Khaled Fakhuri)

Die finanziellen und geschäftlichen Auswirkungen schlechter Effizienz und Zuverlässigkeit von Datacentern

CRN berichtet, dass die „Nachfrage nach Cloud-Diensten und dezentralem Arbeiten“ und die „steigende Nachfrage nach Colocation- und Hybrid-Cloud-Möglichkeiten“ dazu führen wird, dass der Markt für Datacenter in den nächsten Jahren wachsen wird. In Datacentern werden jedoch jedes Jahr schätzungsweise 200 Terawattstunden (TWh) verbraucht. Das übersteigt den nationalen Energieverbrauch einiger Länder. Und der Energiebedarf steigt weiter an, wenn hyperskalierte Datacenter die Grenzen der Prozessorschrumpfung erreichen, wodurch weitere Steigerungen der Energieeffizienz begrenzt werden.

Bis jetzt hatten Hyperscale-Anlagen erhebliche Vorteile bei der Energieeffizienz. Nicola Jones erklärt in einem Beitrag für Nature: „Die Einsparungen von Hyperscale-Centern lassen sich an ihrer Energieeffizienz (PUE) erkennen, die als Gesamtenergiebedarf für alles definiert ist, einschließlich Beleuchtung und Kühlung, geteilt durch die Energie, die für die Datenverarbeitung benötigt wird (ein PUE-Wert von 1,0 wäre ein perfektes Ergebnis). Konventionelle Datacenter haben normalerweise einen PUE-Wert von ca. 2,0; für Hyperscale-Anlagen wurde dieser Wert auf ca. 1,2 gesenkt. Google beispielsweise hat einen PUE-Wert von durchschnittlich 1,12 für alle Datacenter.“

Ältere Datacenter müssen Wege finden, den PUE-Wert zu verbessern und damit die energiebezogenen Kosten zu senken. Bei ineffizientem Betrieb können die Kosten pro Megawatt, die für ein wettbewerbsfähiges Angebot erforderlich sind, nicht erreicht werden. Und dabei geht es um mehr als den reinen Gewinn. Möglicherweise verlangen Ihre Kunden danach.

Datacenter mit mehreren Mietern reagieren in ihren RFPs auf einen wachsenden Trend bei Kunden, zu dem auch Nachhaltigkeit zählt. Eine Umfrage von 451 Research/S&P Global Market Intelligence ergab, dass von den Befragten „43% angegeben haben, dass sie eine strategische Nachhaltigkeitsinitiative zur Verbesserung ihrer Datacenter und ihres Betriebs in umfassender Weise umgesetzt haben.“ Dabei verfolgten sie das Ziel, Kunden zu gewinnen und die potenziellen Auswirkungen des Klimawandels besser zu bewältigen.

Was das Management der Ausfallsicherheit angeht, so wird erwartet, dass der Betrieb einer Tier-4-Anlage weniger als 26 Minuten pro Jahr ausfällt. Das ist eine Ansage. Laut Angaben des Uptime Institute werden 88% der Ausfälle im Datacenter durch menschliches Versagen und mechanische Fehler verursacht. Und bei einem Serverausfall, der fast 9.000 Dollar pro Minute kostet, müssen Ihre Bediener Risiken schnell erkennen, isolieren und darauf reagieren.

Die Lösung: Modernisierung des Energiemanagements

Um den Wert älterer Datacenter über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg zu maximieren, können Sie viele Aspekte der Modernisierung in Betracht ziehen, vom Ersatzteilmanagement über die Aufrüstung oder den Austausch von Geräten bis hin zu speziellen Schulungs- und Wartungsplänen und einer Vielzahl von Dienstleistungen. Aber lassen Sie uns eine der kosteneffektivsten Optionen betrachten, die eine der größten Renditen bietet: Optimierung des Energiemanagements.

Die Digitalisierung einer veralteten Infrastruktur und der Einsatz der neuesten Software-Tools für das Energiemanagement helfen Ihnen, Ineffizienzen in Ihrer Datacenter-Infrastruktur zu erkennen und zu verwalten. Sie unterstützt außerdem vorausschauende Wartungspraktiken. Ein modernes Energiemanagementsystem integriert alle angeschlossenen Geräte in das Energieverteilungsnetz. Möglicherweise verfügen Sie bereits über intelligente Geräte für die Überwachung. Wenn nicht, müssen Sie neue Leistungsschalter, Sensoren und Messgeräte für wichtige Elemente Ihrer Datacenter-Installationen aktualisieren oder installieren.

Fünf Vorteile eines Energiemanagementsystems

Sobald ein Energiemanagementsystem eingerichtet ist, hilft es Ihrem Facility-Team auf folgende Weise:

  1. Reduzierung der Anzahl und Dauer außerplanmäßiger Ausfälle. Proaktive Identifizierung überhöhter Kapazitäten (z. B. USVs und Generatoren), beeinträchtigter IT-Abzweigstromkreise und Anlagenwartung (z. B. Überhitzung von Transformatoren und Batterieausfälle). Sie erhalten Alarme bei Störungen der Stromversorgung, damit Sie dann eine schnelle Ursachenanalyse durchführen können, um ein Problem zu isolieren und darauf zu reagieren, bevor es zu Ausfallzeiten kommt.
  2. Verbesserung der Effektivität von Wartungsaktivitäten. Optimieren Sie die Last kritischer Energieverteilungssysteme auf sichere Weise, ohne die Zuverlässigkeit zu beeinträchtigen, führen Sie eine Neugewichtung der Phasen durch, um eine vollständige Leistungsaufnahme der Stromkreise sicherzustellen, und diagnostizieren Sie Probleme mit der Stromqualität wie Oberschwingungen.
  3. Management erneuerbarer Energien vor Ort. Verstehen und verwalten Sie alle Energieressourcen und bestimmen Sie die besten Zeiten, um Ihre Hauptversorgung durch alternative Energiequellen zu ergänzen oder zu ersetzen.
  4. Steigerung der Effizienz von Energieverteilungen. Verfolgen Sie die historische und Echtzeit-Energieeffizienz bis hinunter auf Rack-Ebene gemäß den Green Grid-Standards, um Kunden dabei zu unterstützen, ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen und den PUE-Wert ihrer Anlage zu reduzieren. Analysieren Sie die Verluste von Energiesystemen und identifizieren Sie Lasten, die stillgelegt oder durch effizientere Alternativen ersetzt werden sollten.
  5. Unterstützung der Zuordnung und Abrechnung von Energiekosten. Genaue Berechnung von Rack- und Kundenenergie, Spitzenleistung und Stromverbrauch anhand der Rohdaten des Stromkreises. Exportieren Sie Energiekostendaten in Buchhaltungs-, Finanz- oder Abrechnungssysteme.

Stärkung des Energiemanagements durch Integration und Services

Energiemanagementlösungen können in Ihre Gebäudemanagementsysteme integriert werden, um das Management von Stromversorgung und Energie, HLK, Beleuchtung und Brandschutz zu vereinheitlichen. Die Systeme können auch Daten von Wetterdiensten sowie Tarife von Energieversorgern und Demand-Response-Signale integrieren. Wenn eine gemeinsame Energieverwaltungsplattform in allen Ihren Einrichtungen implementiert wird, können Ihre Teams bewährte Methoden identifizieren und daraus lernen.

Die neuesten Energiemanagementlösungen können auch als Portal für professionelle Services dienen, die Ihre Anlagen dabei unterstützen, die begrenzte Bandbreite, Personal und Sichtbarkeit Ihrer Standorte zu überwinden. Dafür bieten sie Folgendes:

  • 24×7 Expertenüberwachung. Ein vernetztes Service-Team kann Sie dabei unterstützen, die Auslastung der Infrastruktur zu verbessern, Ausfälle vorherzusagen und Probleme per Fernzugriff zu lösen, um die Reaktionszeit zu verbessern und die Wartungskosten zu senken.
  • Gebäudeanalyse. Erfahrene Berater unterstützen Sie bei der Identifizierung und Priorisierung von Problemen mit der Gebäudeleistung, bei der Ermittlung versteckter Einsparungen und der Validierung der Rückzahlung von HLK-Nachrüstungen. Insgesamt kann dies Energieeinsparungen von bis zu 15% bis 30% bedeuten.
  • Asset Performance Management. Durch die Unterstützung bei der Überwachung der Geräteleistung können Sie die Lebensdauer Ihrer Anlagen maximieren und das Risiko außerplanmäßiger Ausfallzeiten reduzieren.

Intelligente Tools helfen dem Los Alamos National Laboratory dabei, den PUE-Wert zu senken

Dieses Labor der US-Regierung ist eine der größten Wissenschafts- und Technologieinstitutionen der Welt. Es führt multidisziplinäre Forschungen in Bereichen wie Kernfusion, erneuerbare Energie, Nanotechnologie und Supercomputing durch. Das Management-Team wollte den PUE-Wert verbessern, um das strategische Datacenter des Standorts für den Supercomputer der nächsten Generation zukunftsfähig zu machen. Allerdings fehlten ihnen Einblicke in den Energieverbrauch, wodurch manuelle PUE-Berechnungen erforderlich waren.

Schneider Electric hat eine Lösung mit EcoStruxure™ Power Monitoring Expert, Messgeräte PowerLogic, Auslösegeräten und EcoStruxure Power Advisor-Services geliefert. Das System bietet eine genaue Echtzeitberechnung des PUE-Werts, eine Visualisierung der Energiedaten und Unterstützung durch Experten bei fundierten Entscheidungen zur Energieeffizienz. Dies führte zu einer kontinuierlichen Optimierung des Energieverbrauchs und einem beeindruckenden PUE-Wert von 1,19. Das Energiemanagementsystem trägt außerdem dazu bei, das Risiko von Ausfallzeiten und kostspieligen Reparaturen zu reduzieren.

Weitere Informationen

EcoStruxure Power Monitoring Expert, Power Operation und Power Advisor von Schneider Electric sind als vollständig integrierte Energiemanagementlösung konzipiert, die Ihnen dabei hilft, das fundierte Situationsbewusstsein zu erlangen, das notwendig ist, um alle Leistungs- und Energieanforderungen zu bewältigen, mit denen Ihre energiekritische Anlage konfrontiert ist. Erfahren Sie mehr darüber, wie das funktioniertEcoStruxure for Data Centers kann Ihr Unternehmen unterstützen.


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