KI optimiert das Data Center

Die Datennutzung ist in den letzten Jahren rasant angestiegen und damit die installierte Leistung in Data Centern. Zudem müssen sich Betreiber ständig neuen Trends und Kundenanforderungen stellen – nicht zuletzt dem effizienten Umgang mit Energie. Dringend benötigte Rahmenbedingungen dafür schafft nun die Energieeffizienzrichtlinie der EU: Deren dritte Novelle (EED III), welche am 10. Oktober 2023 in Kraft trat und mit einer Frist von zwei Jahren in nationales Recht überzuführen ist, schließt nun auch Data Center ab einer installierten Leistung der IT von 200 kW ein. „Damit sind viele kleinere und mittlere Rechenzentren betroffen“, sagt Claus Tinnacher, Business Development Data Center bei Siemens. Betreiber von Data Centern müssen ab Inkrafttreten der EED III ein Energiemonitoring bzw. regelmäßige Energieaudits durchführen. Darauf aufbauend ist eine Steigerung der Energieeffizienz erforderlich.

Zu kalte Luft

Siemens trägt dieser Entwicklung Rechnung und bietet für Data Center branchenspezifische Lösungen an, die Betreiber auf dem Weg zur Energieeffizienz unterstützen. Knackpunkte dabei sind naturgemäß die Serverkühlung und die Nutzung der Abwärme. „Ein guter Ansatz ist beispielsweise die sogenannte Warmgang-Kaltgang- Einhausung“, sagt Claus Tinnacher, bei dem alle Fäden der Aktivitäten von Siemens für Data Center zusammenlaufen. Ein Vermischen von warmer und kalter Luft wird so vermieden – vorausgesetzt, dass zwischen den beiden Bereichen gut abgedichtet wird, konkret die Doppelböden optimal angeordnet sind. „Das sind recht einfach durchzuführende Maßnahmen, die dennoch manchmal übersehen werden“, berichtet Tinnacher aus der Praxis. Oft gelinge eine Einsparung von Energie auch durch die Erhöhung der Kühlluft-Temperatur. Gibt es nur wenige Temperatursensoren und sind diese dazu noch ungünstig angeordnet, kann es passieren, dass unnötigerweise zu kalte Luft in den Serverraum eingebracht und so Energie verschwendet wird. „Mehrere klug angeordnete Sensoren können hier Abhilfe schaffen“, rät der Experte.

Künstliche Intelligenz

Möchte man energietechnische Bestwerte erreichen, was im Hinblick auf die EED III ratsam ist, empfiehlt sich der Einsatz der White Space Cooling Optimization (WSCO), mit der Siemens dank des Einsatzes von künstlicher Intelligenz eine außerordentlich effektive Temperaturregelung und Kaltluftverteilung sicherstellt. Die WSCO erfasst Temperatur- und Leistungsdaten anhand eines Netzwerks an Temperatur- und Feuchtesensoren. Über ein verschlüsseltes WLAN werden die erfassten Daten einmal pro Minute erfasst. Dann kommt die künstliche Intelligenz ins Spiel. Tinnacher: „Die KI-Engine berechnet anhand definierter Algorithmen die erforderlichen Anpassungen für jede einzelne Kühleinheit, um den richtigen Volumenstrom für die in die IT-Systeme eintretende Kühlluft bereitzustellen.“ So entsteht eine Temperatureinflusskarte ähnlich einer Landkarte. Die KI lokalisiert Coldspots ebenso wie Hotspots und reagiert entsprechend schnell und automatisiert. Zudem umfasst die WSCO eine Drehzahlregelung der Lüftermotoren, so wird der jeweilige Sollwert schnell erreicht. Um Energieverschwendung in Echtzeit zu vermeiden, wird die Kühlleistung dynamisch an die variable IT-Last angepasst, automatisch auf Temperaturänderungen reagiert und Überkühlung vermieden. Neben der effizienten Nutzung von Energie steigert WSCO die Verfügbarkeit von Rechenzentren, da es das Risiko eines durch erhöhte Temperaturen verursachten IT-Ausfalls minimiert. Zudem erhalten Betreiber wertvolle Informationen, welche eine vorausschauende Wartung ermöglichen. Mit Unterstützung von Siemens gelingt die Einführung der WSCO schnell und unkompliziert: Basierend auf einer umfassenden Analyse errechnen die Siemens-Expert:innen das erreichbare Einsparpotenzial. Entscheidet sich ein Kunde, das WSCO in seinem Data Center zu implementieren, ist es selbst an großen Standorten in wenigen Wochen betriebsbereit, da für die gesamte Datenübertragung keinerlei Kabel verlegt werden müssen. Nach einem „Baselining“, also einer Lernphase für die KI, sorgt die WSCO für optimale Kühlbedingungen im Data Center. „Selbstverständlich endet unsere Unterstützung nicht mit der Inbetriebnahme“, sagt Claus Tinnacher, „mit laufenden Updates, Hilfestellung bei technischen Fragen und der regelmäßigen Wartung stellen wir den langfristig verlässlichen Betrieb sicher.“ Zudem zeige sich oft nach einer längeren Betriebsphase, dass sich der Kühlluftbedarf verändere. Das eröffnet in vielen Fällen die Möglichkeit einer Optimierung von Kältemaschinen und Pumpenleistungen, was die Energieeffizienz weiter nach oben treibt.

Steigendes Interesse

„Das Interesse von Data-Center-Betreibern an der White Space Cooling Optimization steigt ständig. Nicht zuletzt, weil es sich für bestehende und neu errichtete Data Center gleichermaßen eignet“, berichtet Tinnacher. Bei neuen Rechenzentren kann die WSCO mitwachsen und jederzeit an veränderte IT-Leistungen angepasst werden, welche sich üblicherweise zwischen zwei und drei Jahren amortisieren bzw. ROI in gleicher Zeit aufweisen. Eine Flexibilität, von der auch Betreiber bestehender Anlagen profitieren. Die WSCO unterstützt zudem EED-Energieaudits, da sowohl Echtzeitdaten als auch historische Betriebsdaten der Temperaturverteilung transparent bereitstehen. Die Leistungsfähigkeit und Effektivität der Kühlung lässt sich so einfach erheben – zusätzliche Optimierungspotenziale sind schnell erkennbar und können rasch in die Realität umgesetzt werden. Damit ist die WSCO ein wesentlicher Baustein, um den Anforderungen der EED III zu genügen. Übrigens: In Form eines Moduls lässt sich die White Space Cooling Optimization in die Gebäudemanagement- Plattform Siemens Desigo CC integrieren.

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