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Green IT in modernen Rechenzentren
Internetknoten Frankfurt: Energieeffizienz an Deutschlands wichtigstem Datenumschlagplatz
Markus SteckhanSenior Technical Consultant
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Agenda
START
Bedeutung des Standorts Frankfurt-RheinMain für das Internet
Rechenzentrumsbetrieb: Anforderungen und Herausforderungen
Effizienzmaßnahmen & PUE
Agenda
Beispiel Meerwasserkühlung
Zeit für Fragen
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• 107.000 sozialversicherungspflichtig Beschäftigte
• Wichtigstes Datendrehkreuz der Welt
IKT-Region FrankfurtRheinMain
Quelle: Branchenreport IKT FrankfurtRheinMain
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Stromverbrauch einzelner IKT-Segmente für Deutschland
Quelle: BMWI (Elektrischer Strom in TWh)
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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
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AusfallsichereStromversorgung
Modernste Brand-erkennung / Bekämpfung
AusfallsichereKlimatisierung
MehrstufigerZutrittsschutz
Geschäftsmodell Colocation
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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
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Energieverbrauch im Rechenzentrum
EnergieverbrauchIT-Hardware
Verbrauch der Versorgungs-infrastruktur
+ = Gesamtverbrauch desRechenzentrums
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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=
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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
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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
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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
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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
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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
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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.
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FRA7: 100% erneuerbare Energien
• Erzeugung: Wasserkraft
• Kraftwerke: Bogna und Nedre Vinstra
• Herkunft: Snåsa und Vinstra (Norwegen)
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MeerwasserkühlungStockholm
Von Zu
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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
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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?
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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
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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
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Erfahrungsaustausch mit neutralen Organisationen
Entwicklung von Standards und
Metriken
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!