Ein Problem, welches mich als Informatiker schon sehr lange beschäftigt, ist der extrem hohe Ressourcenverbrauch des Internets. Denn das Funktionieren des Internets basiert auf großen Rechenzentren, die sehr viel Energie verbrauchen. Zu diesem Thema habe ich mich bereits bei der Digitalkonferenz „Nachhaltig by design – für eine klimaneutrale digitale Zukunft“ der BÜNDNISGRÜNEN Bundestagsfraktion mit dem Klimaforscher Prof. Dr. Mojib Latif ausgetauscht.
Herr Latif gibt zu Bedenken, dass das Internet, wenn es ein eigener Staat wäre, den sechsthöchsten Verbrauch an Energie weltweit hätte. Damit liegt es direkt hinter China, USA, der EU, Indien und Japan. Alle Rechenzentren und Geräte, die für das Betreiben des Internets genutzt werden, verbrauchen also mehr Strom als Russland und fast so viel Strom wie Deutschland und Kanada zusammen. Die Lösung für dieses Problem ist Energieeffizienz und Energiesuffizienz. Beim Erreichen von Energieeffizienz steht die Frage nach dem Verhältnis zwischen eingesetzter und bereitgestellter Energie im Vordergrund. Bei der Energiesuffizienz geht es um eine nachhaltige Begrenzung unseres gesamten Energiebedarfs. Wir müssen also auch daran arbeiten, unseren absoluten Energieverbrauch zu reduzieren. Da es keine Option ist, gänzlich auf das Internet zu verzichten, müssen wir unter anderem dafür sorgen, dass die Energie zum Betreiben der Rechenzentren effizient genutzt wird.
Den Auftakt zu meiner Serie „Nachhaltige Digitalisierung“ bildet daher ein Besuch beim Unternehmen Cloud&Heat aus Dresden, die genau dies tun. Cloud&Heat betreibt Rechenzentren nachhaltig. Wir haben den dort arbeitenden Ingenieur Stefan Kuitunen gefragt, wie genau das geht. In einem Interview hat er uns einen Einblick in die Arbeit und Ziele von Cloud&Heat gegeben.
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In unserem Interview habe ich Stefan Kuitunen gefragt, was ein Unternehmen, eine Landes- oder Bundesregierung bisher davon abhält, Rechenzentren nachhaltig zu betreiben. Daraufhin antwortete der Ingenieur:
Also rein aus technisch-wirtschaftlicher Sicht sehe ich da gar keine Einschränkung. Energieeffizientere [Rechenzentren] heißt immer auch geringere Betriebskosten im Endeffekt. Das heißt, auf lange Sicht lohnt es sich immer, energieeffizienter zu bauen. Aus meiner Sicht gibt es da keine Einschränkungen, warum man das nicht angehen sollte.
Interview Minute 6:53
Außerdem wollte ich von Stefan Kuitunen wissen, was sein Unternehmen eigentlich dazu motiviert, die eigenen Rechenzentren nachhaltig zu betreiben. Dazu meinte er:
Wir haben uns ja daraus gegründet, dass man gesehen hat, okay, der Energiebedarf von Rechenzentren steigt in den nächsten Jahren. Das Potenzial der Abwärme, das dort entsteht, wird auch steigen. Im Zuge der Herausforderung, die man mit Klimawandel und Energiewende hat, war das immer schon ein Motivator.
Interview Minute 5:18
Was viele nicht wissen: Auch bei der Benutzung unserer Smartphones im Privatleben setzen wir dauernd Dienste aus dem Internet, sogenannte Cloud-Dienste, ein. Deshalb habe ich Stefan Kuitunen in unserem Interview auch noch gefragt, was wir als private Anwenderinnen und Anwender tun können, um in eine nachhaltige Internetnutzung reinzukommen. Stefan Kuitunen sagt:
Es ist schwierig, jetzt den Endnutzerinnen und Endnutzern […] die Verantwortung zu geben. […] Die haben oft gar nicht die Steuerungsmöglichkeiten, da was zu machen. Wenn es jetzt um Unternehmen geht, die Dienste nutzen, da wird halt eine Entscheidung in der Abwägung [zwischen] Umwelt und Kosten oft zugunsten der Kosten entschieden. Das heißt, das energieeffizienteste Rechenzentrum müsste eigentlich auch das kostengünstigste Rechenzentrum sein. Und damit würde sich dann von selber ergeben, dass die Wahl immer auf das nachhaltigere Rechenzentrum fällt.
Komplettes Interview Minute 20:05
In diesem Zusammenhang haben wir auch die Frage diskutiert, ob Menschen auf ihren Netflix-Account verzichten würden, wenn Sie wüssten, dass das Rechenzentrum für das Streaming nicht nachhaltig betrieben wird.
Was macht Rechenzentren nachhaltig?
Ein Rechenzentrum ist ein Gebäude, in dem Geräte (Computer/Server, Speicher, Netzwerkkomponenten) bereitgestellt werden, die zum Betreiben des Internets notwendig sind. Der Betrieb dieser sehr großen Server braucht eine eigene Infrastruktur wie Stromversorgung, Kühlungsanlagen und mehr, die sich ebenfalls im Rechenzentrum befindet. Das Unternehmen Cloud&Heat stellt anderen Unternehmen diese Rechenzentren als Dienstleistung zur Verfügung. Die Rechenzentren müssen gekühlt werden. Dabei entsteht Wärme, die an die Umgebung abgegeben wird. Diese Wärme wird daher als Abwärme bezeichnet. Sie bleibt bisher häufig ungenutzt. Die Abwärme aller Rechenzentren in Deutschland könnte nach Schätzungen ca. 350.000 Wohnungen beheizen. Auf diese Weise könnten beispielsweise alle Wohnungen Dresdens klimaneutral beheizt werden.
Cloud&Heat nutzt die Abwärme ihrer Rechenzentren bereits energieeffizient. Dafür setzt das Unternehmen eine besonders effiziente Direktflüssigkeitskühlung ein. Die Abwärme, die beim Betrieb der Server entsteht, wird vom Wasser aufgenommen und abgeführt. Die im Wasser enthaltene Wärme kann dann dem Wärmenetz zugeführt werden. Wie genau das funktioniert, erfahrt ihr im Video. Wenn ihr noch mehr zur Arbeit von Cloud&Heat erfahren wollt, schaut euch gern auch das komplette Interview an. Das Transkript dazu findet ihr am Ende des Artikels.
Was können wir tun?
Ich habe Stefan Kuitunen gefragt, was es von Seiten der Politik braucht, um in Zukunft mehr nachhaltige Rechenzentren betreiben zu können. Er wünscht sich gesetzliche Vorgaben, die dazu führen, dass die Nutzung von nachhaltigen Rechenzentren wirtschaftlich begünstigt wird. Denn bisher entscheiden sich Unternehmen meist für kostengünstigere Rechenzentren zulasten der Umwelt. Außerdem wünscht er sich Subventionen für Niedertemperatur-Wärmenetze. Bisher muss das Unternehmen noch eine Wärmepumpe einsetzen, die das durch die Kühlung auf 30-40 Grad erhitzte Wasser auf einen Wert erwärmt, der die Zuführung ins bestehende Wärmenetz ermöglicht. Dafür wird eine Wärmepumpe eingesetzt, die ebenfalls Energie verbraucht. Diese ließe sich durch Niedertemperatur-Wärmenetzen einsparen.
Außerdem nehme ich mit, dass mit dem Energie-Effizienz-Gesetz (EnEfG) bereits ein erster wichtiger Schritt getan wurde. Es verpflichtet Rechenzentren dazu, ihren Stromverbrauch bis 2030 zu reduzieren. Neue Rechenzentren werden außerdem dazu verpflichtet, einen Anteil ihrer Abwärme nutzbar zu machen. Dafür müssen natürlich aber auch geeignete Wärmenetze in den Kommunen vorhanden sein, die die Abwärme annehmen können. Es gibt also noch viel zu tun! Eine Einordnung des Umweltbundesamtes zum Energie-Effizienz-Gesetz findet ihr auf deren Webseite.
Was mir natürlich auch besonders wichtig ist: Ich will mich dafür einsetzen, dass auch die Energie zum Betreiben von Rechenzentren aus Erneuerbaren Energien gewonnen wird. Denn der Stromverbrauch der Rechenzentren ist enorm hoch und wird auch in den kommenden Jahren, insbesondere durch die zunehmende Verbreitung von KI-Anwendungen, weiter steigen. Ich arbeite schon seit längerem daran, dass insbesondere die öffentlichen Rechenzentren des Freistaates Sachsen in Zukunft nachhaltig betrieben werden.
Transkript des kompletten Interviews
Das komplette Interview könnt ihr euch hier auf YouTube ansehen.
Stefan Kuitunen: Wir sind hier bei Cloud&Heat, dem Unternehmen, für das ich auch tätig bin, als Ingenieur für Heat Operations. Ich kümmere mich hier also um den Betrieb unserer Rechenzentren, aber auch um Machbarkeitsstudien für unsere Kunden. Auch für Schulungen und Webinare bin ich zuständig. Cloud&Heat ist ein grüner Cloudprovider, der auch eigene Rechenzentren betreibt. Ein Cloudprovider – für die, die sich darunter noch nichts vorstellen können – ist einfach ein Unternehmen, das Dienstleistungen anbietet, wie zum Beispiel virtuelle Instanzen von Rechnern zu vermieten, auf denen Kunden ihre Applikationen laufen lassen können, aber auch einfache Cloud-Speicher. Genau das sind so ein Teil unserer Produkte.
Daniel Gerber (Minute 0:51): Was macht eure Rechenzentren jetzt so nachhaltig?
Stefan Kuitunen: Zum einen setzen wir auf dezentrale Rechenzentren, die dann über ein Orchestrierungstool miteinander verknüpft werden. Dass man, wenn jetzt in einem Ort zum Beispiel der Strom besonders günstig ist, Lasten eher dahin verschiebt. Man hat sozusagen dezentrale Punkte, wo man kleinere Rechenzentren hat und die werden dann nach bestimmten Kriterien wie Energieeffizienz oder Kosten entsprechend optimiert.
Zum anderen setzen wir auf Direktflüssigkeitskühlung, was ein sehr effizienter Weg ist, um zu kühlen, also die Hilfsenergie in einem Rechenzentrum zu reduzieren. Es bringt aber auch Potenziale, die Abwärme besser nutzen zu können, weil wir höhere Temperaturen erreichen und die Wärme auch schon im Wasser haben. Was dann der nächste Punkt ist: Abwärmenutzung. Und der letzte Punkt wäre noch, dass wir auch über die reine Rechenzentrum-Infrastruktur hinaus auf den Rechnern Virtualisierung einsetzen. So können wir die Rechner an sich effizienter betreiben, also höhere Auslastung erzeugen. Also kurz zur Virtualisierung: Ich habe ja quasi meinen physischen Server, der hat eine CPU und einen Speicher. Und wenn jetzt ein Kunde kommt und der genau diesen einen Server mietet, dann ist er für den geblockt. Virtualisierung ermöglicht hingegen, dass ich Ressourcen eines oder mehrere Server beliebig zu virtuellen Instanzen zusammen schalte und die dann an Kunden vermiete. Damit erreiche ich eine höhere Auslastung und nutze die Geräte besser aus. Das spart Strom, spart aber auch einfach Geräte ein. Und das andere ist noch, dass wir uns auch verstärkt in Open Source engagieren.
Daniel Gerber: Eins meiner Lieblingsthemen.
Stefan Kuitunen: Das vereint ja viele Dinge miteinander. Zum einen gewährleistet Open Source Zugänglichkeit für Software. Es ermöglicht dadurch eine Teilhabe an der Entwicklung und schafft Transparenz, weil der Code offen liegt und da jeder auch reingucken kann.
Daniel Gerber: Also jeder, der möchte, prinzipiell auch ich, könnte mitentwickeln?
Stefan Kuitunen: Also Open Source heißt ja, das ist dann nicht mehr unsers. Also Open Source würde bedeuten, dass wir zum Beispiel eine Software entwickelt haben und die dann frei zur Verfügung stellen und andere können daran teilhaben und auch mitentwickeln, wie zum Beispiel auch Mozilla. Firefox ist ja auch ein Open Source-Browser, wo auch viele mitentwickeln können.
Daniel Gerber (Minute 3:24): Du hast gerade die Wasserkühlung genannt. Was ist denn so State of the art, wie man das bisher macht?
Stefan Kuitunen: Also bei uns ist es eine Direkt-Heißwasserkühlung. Das heißt, man erreicht am Serverausgang Temperaturen so 63-65°C. Die nutzbare Abwärme-Temperatur liegt dann so bei 60°C. Und im Prinzip sind es halt Kühlkörper, die direkt auf den Komponenten, also auf Prozessoren, auf Spannungswandlern und auf Speichern sitzen, die die Wärme erzeugen. Die werden dann halt von Flüssigkeit durchströmt und die Wärme wird dann abtransportiert, an die Umgebung abgegeben oder dann nachgenutzt. Der Vorteil ist auch, neben der Abwärme-Nutzungsmöglichkeit, dass man durch die hohen Temperaturen fast immer auf aktive Kälte verzichten kann, also auf Kompressions-Kältemaschinen, die viel Strom verbrauchen.
Daniel Gerber: Also aktuell gibt es in den meisten Rechenzentren eher noch eine Luftkühlung und ihr seid da schon einen Schritt weiter?
Stefan Kuitunen: Genau, genau. Der Großteil der Anlagen ist aktuell noch luftgekühlt. Genau.
Daniel Gerber (Minute 4:30): Und warum macht ihr das überhaupt? Was ist eure Motivation hinter dem ganzen Nachhaltigkeitsgedanken?
Stefan Kuitunen: Also grundsätzlich muss man sagen, Cloud&Heat hat das so ein bisschen in seiner DNA. Wir haben uns ja auch daraus gegründet, dass man gesehen hat, okay, der Energiebedarf von Rechenzentren steigt in den nächsten Jahren. Das Potenzial der Abwärme, das dort entsteht, wird auch steigen. Im Zuge der Herausforderung, die man mit Klimawandel und Energiewende hat, war das immer schon ein Motivator. Ich erlebe das auch so im Alltag bei uns, dass das eigentlich für alle Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auch ein Grund war, Cloud&Heat als Arbeitgeber zu wählen. Also dieser Nachhaltigkeitsgedanke wird auch von den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern getragen. Wir sind ja eigentlich kein überdimensional großes Unternehmen, wir sind so knapp unter 100 Mitarbeiter. Deswegen ist für uns auch Wissenstransfer ein wichtiges Thema. Wir wollen auch andere dazu befähigen, Dinge zu tun, weil wir nicht alles selber machen können. Deswegen versuchen wir auch über Open Source, aber auch über Blogposts und Whitepaper auf einem technischen Level Wissen zu vermitteln. Oder wir bieten auch Schulungen und Webinare an zum Thema. Weil am Ende können wir die Herausforderungen ja nur alle zusammen bewältigen. Wir können das nicht alleine, nur weil wir ein bisschen vorangehen. Wir brauchen alle dazu.
Daniel Gerber: Das höre ich immer wieder. Wir haben einen großen Fachkräftemangel und viele Unternehmen ziehen explizit Menschen an, die genau an diesen Lösungen zur Bewältigung der Klimakrise mitarbeiten wollen und da irgendwie ihren eigenen, ja ihr eigenes Wissen einbringen wollen. Und das merkt ihr offenbar auch.
Stefan Kuitunen: Ja, das merken wir auch.
Daniel Gerber (Minute 6:05): Die Anzahl an Rechenzentren weltweit steigt immer mehr. Alle Prozesse werden digitalisiert, Stichwort Industrie 4.0 null usw. Wie hoch ist denn aktuell bei euch so die Nachfrage in Bezug auf Sachsen und vielleicht auch auf Deutschland insgesamt?
Stefan Kuitunen: Also wenn wir Rechenzentren im Bau begleiten, dann sind wir in erster Linie auch Dienstleister, die zum Beispiel in der Konzeptplanung oder auch in der Demonstrator-Umsetzung unterstützen. Was die Nachfrage angeht, kann man auf Deutschland bezogen sagen, dass die Energie-Effizienz von Rechenzentren von 2010 bis 2021 im Schnitt um 25 % besser geworden ist. Da gibt es so eine Kennzahl, die PUE, die man da hat, bedeutet Power Usage Effectivness. Die PUE gibt an, wie viel Hilfsenergie ich noch zusätzlich zu dem Strom benötige, den ich für die Rechner brauche. Also der aktuelle deutsche Schnitt sind so 1,55 für diese PUE. Das bedeutet, wenn ich 1000 Watt brauche für den Betrieb von meinem IT Gerät, brauche ich noch einmal 550 Watt, um den ganzen Rest drumherum, also die Kühlung und die Elektroversorgung zu betreiben. Das heißt, man hat da schon so einen stetigen Trend gesehen. Die Rechenzentren werden im Durchschnitt in Deutschland energieeffizienter. Das heißt, da ist schon mal eine breite Nachfrage da. Das ist natürlich auch durch die Betriebskosten getrieben, die sich damit reduzieren. Jetzt Ende 2023, wenn das Energieeffizienzgesetz (EnEfG) dann in Kraft treten wird, ist die Nachfrage auch gesetzlich verordnet. Dieser PUE ist dort vorgeschrieben, muss bis 2030 noch eimal um weitere 25 Prozent auf mindestens 1,3 reduziert werden. Jetzt könnte man natürlich sagen, das hätte noch ambitionierter sein können. Weil wir hatten jetzt in den letzten elf Jahren 25 Prozent, wir haben dann noch mal 25 Prozent in neun Jahren. Ist ein ähnliches Tempo, auch wenn die nächsten 25 Prozent vielleicht herausfordernder sind als die 25 Prozent davor. Aber die Emissionen, von welchen 25 Prozent die kommen, ist der Umwelt halt auch egal. Deswegen also nach meinem Geschmack hätte man schon auch da mehr machen können.
Daniel Gerber: Man kann immer mehr machen, aber ja.
Stefan Kuitunen: Genau, es sind ja auch gesetzliche Vorgaben. Wir haben das Gesetz im Entstehungsprozess mitverfolgt und wie der Entwurf sich über die Zeit geändert hat. Und da haben wir zum Teil auch leider feststellen müssen, dass da wenig verschärft wurde und Dinge eher weicher dargestellt wurden dann, genau.
Daniel Gerber (Minute 9:03): Also ihr haltet es für möglich, schärfere Vorgaben zu machen, weil die kann man bereits jetzt auch schon erfüllen?
Stefan Kuitunen: Wir haben jetzt noch mal den aktuelleren Stand gesehen von dem Entwurf, wie er gerade ist. Und da wurde zum Beispiel ein Punkt rausgeschnitten, was Zulufttemperaturen für Server angeht. Da gab es in den früheren Fassungen Vorgaben, dass man dort mindestens 27 Grad Lufttemperatur realisieren wollte. Und das hatte den Grund, dass man wollte, das weniger Kälteanlagen eingesetzt werden. Es ist immer noch ein gutes Argument, dass man das machen sollte. Zumindest für neue Anlagen sollte man das fordern. Wenn da alte Anlagen manchmal in der Bestandstechnik Herausforderungen haben, das umzusetzen, dann ist das was anderes. Aber für Neuanlagen sollte man das schon fordern. Und das fand ich ein bisschen schade, dass das dann so entfallen ist.
Daniel Gerber (Minute 10:08): Jetzt sind wir schon ganz tief in dieser EnEfG-Debatte drin. Gibt es denn neben gesetzlichen Vorgaben aus irgendwelchen Bundesgesetzen noch andere Dinge, die Politik machen müsste, um den Rechenzentrums-Zweig in Zukunft CO2-neutraler zu machen?
Stefan Kuitunen: Also wir sehen das ja, dass es auch im kommunalen Wärmegesetz, in der Planung, in den Planungsvorgaben dort Bestrebungen gibt, Rechenzentrums-Abwärme sozusagen mit verstärkt zu nutzen. Und auch im EnEfG ist das mit verankert, dass das genutzt werden soll. Und wir hatten ja schon am Anfang gesagt, die Abwärme Temperatur ist da ein entscheidendes Kriterium, wie energieeffizient ich meine Abwärme dann auch nutzen kann. Ist die Abwärme auf einem niedrigen Temperaturen-Niveau und ich muss die auf einer höheren Temperatur nutzen, brauche ich dazwischen immer noch mal technische Lösungen, wie eine Wärmepumpe zum Beispiel, die dort noch mal Energie aufwendet, um die Abwärme nutzbar zu machen. Deswegen ist so etwas wie zum Beispiel Niedertemperatur-Wärmenetze ein Punkt, wo man das sehr stark vereinfachen könnte und auch die Abwärmenutzung dort energieeffizienter gestalten könnte. Da zum Beispiel noch Subventionen etc. für solche Wärmenetze in den kommunalen Wärmeplanungen mit vorzusehen, wäre zum Beispiel ein Punkt.
Daniel Gerber: Oder wenn jetzt beispielsweise ein Freistaat ein neues Rechenzentrum bauen würde, dann müsste man in Zukunft darauf achten, dass eben genau solche Sachen mit beachtet werden. Und man sollte vielleicht auch das Rechenzentrum nicht irgendwo in die grüne Wiese setzen.
Stefan Kuitunen: Genau, die Nähe zur Nutzung ist ein Punkt. Bisher sind ja die Kriterien für ein Rechenzentrum: Es gibt einen Stromanschluss, der die entsprechende Leistungsklasse hat und es gibt die Internetverbindung. Also viele Rechenzentren befinden sich auch da, wo die Internetknoten in Deutschland verteilt sind. Also ein ganz großer Schwerpunkt ist Frankfurt, dann kommt vielleicht noch Hamburg und München. In Sachsen sind halt eher Dresden und Leipzig größere Schwerpunkte. Und zukünftig gehört halt auch in die Planung eines Rechenzentrums mit dazu, wo so eine Abwärme-Quelle ist, also wo ich meine Wärme sozusagen nutzen kann.
Daniel Gerber (Minute 12:15): Stefan, du kannst mir jetzt ja viel erzählen, dass ihr besonders nachhaltig seid. Wenn man sich selber sozusagen den Stempel geben kann, dann machen das vielleicht sogar viele. Aber am besten ist es ja, wenn man von unabhängigen Stellen dafür zertifiziert wird, dass man besonders nachhaltig arbeitet. Und werdet ihr das?
Stefan Kuitunen: Da gibt es jetzt verschiedene Layer der Zertifizierung. Es gibt ja verschiedene Dinge, für die man sich zertifizieren kann. Und an sich kann man erst mal festhalten: Zertifizierungen sind immer Zeit, Personal und Geld. Vieles kostet, deswegen, auch wenn wir es gerne würden, wir können uns nicht für alles gleichzeitig zertifizieren lassen. Wir haben da also eine bestimmte Reihenfolge für uns als Unternehmen abgeleitet, die sich aus unseren Kundenbedürfnissen heraus ergeben. Was für uns als erstes wichtig war, war Datensicherheit, weil wir ein IT-Unternehmen sind, das auch mit Daten arbeitet und unseren Kunden Daten zur Verfügung stellt und IT-Dienste zur Verfügung stellt.
Deswegen war eine Zertifizierung in dem Bereich für uns erst einmal das Wichtigste. Das ist in dem Fall die ISO 27001. Da haben wir auch ein Zertifikat. Ich kann das mal kurz in die Kamera halten für die, die es interessiert. Nur um dem Verdachtsfall, wir würden uns das selber nur so auf die Fahne schreiben, entgegenzuwirken. Und die nächsten Schritte sind dann, dass wir gerade an dem Qualitätsmanagement arbeiten, an der Zertifizierung nach der ISO 9001. Und dem nachgelagert sind dann halt Zertifizierungen, die auch Energieeffizienz betreffen. Aber das wird dann halt zu gegebenen Zeitpunkt auf unserer Roadmap festgehalten und dann wird es halt angegangen. Was wir im Zusammenhang mit der Energieeffizienz aber schon mit einem Kunden zusammen gemacht haben, ist, wir haben einen Server zertifizieren lassen nach dem Blauen Engel. Das war auch in Deutschland der erste Server, der nach dem Blauen Engel zertifiziert wurde. Ist natürlich noch mal ein ganz, ganz anderer Prozess als jetzt ein Rechenzentrum zertifizieren zu lassen. Da geht es dann um Dinge wie: Welche Materialien sind da verbaut? Wie lange sind die Ersatzteile verfügbar? Welchen Energieverbrauch hat der Server? Auch wenn er quasi im Standby Modus ist. Also gibt es eine ganze Reihe von Kriterien, die da erfüllt werden müssen, bevor man da das Zertifikat bekommt.
Daniel Gerber: Es gibt auch Bestrebungen einen blauen Engel für Software einzusetzen.
Stefan Kuitunen: Ja, ist auch sinnvoll. Ich selber habe mich immer viel beschäftigt mit Energieeffizienz der Infrastruktur. Und was dann aber auf dem Server passiert, wie effizient die Rechnungen sind, die da ausgeführt werden, das hat sich auch immer bisher meinem Zuständigkeitsbereich und dem Wirkungsbereich so ein Stück weit entzogen.
Daniel Gerber (Minute 14:49): Vielleicht kannst du uns ja mal ein bisschen erklären – also ihr seid ja bestimmt einen langen Weg gegangen – auf welche Probleme und Stolpersteine ihr in der Umsetzung von solchen nachhaltigen Rechenzentren gestoßen seid?
Stefan Kuitunen: Da würde ich auch mal unterscheiden. Es gibt so allgemeine Herausforderungen, vor denen jeder Rechenzentrumsbetreiber in irgendeiner Form steht. Auch gerade Rechenzentrumsbetreiber, die vielleicht mit dem Gedanken spielen, auf Direktflüssigkeitskühlung zu setzen. Zum einen muss man sagen, so ein Planungshorizont von so einem Rechenzentrum sind so zwei bzw. dreieinhalb Jahre. Aktuell spielt auch schon das Energieeffizienzgesetz, was jetzt kommt, da mit in die Planungsprozesse rein. Das ist dann für diese Rechenzentren schon eine Herausforderung, die dort gestellten Anforderungen in den laufenden Planungsprozess mit zu integrieren.
Ein zweites Thema ist Wärmenutzung, wo Bestands-Rechenzentren manchmal technisch limitiert sind, Abwärme überhaupt nutzbar zu machen. Es gibt da ein ganz schönes Beispiel. Es gab ein Rechenzentrum, die haben pro Regalsystem – so ein Wrack nennt man das, wo die ganzen Server drin sind – auf dem Dach eine Kühleinheit. Und dann gab es in dem Rechenzentrum hunderte von Wracks, hunderte von Kühleinheiten auf dem Dach. Das hätte sich quasi technisch und wirtschaftlich nie gelohnt dort diese ganzen Einzelgeräte jetzt an Wärme-Nachnutzung anzuschließen.
Also bei alten Rechenzentren ist es manchmal auch rein technisch und wirtschaftlich total schwierig, weil das nicht dafür gebaut ist, die Abwärme zu nutzen. Deswegen macht das Energieeffizienzgesetz das für neue Rechenzentren verpflichtend, dass die ihre Abwärme nutzen.
Daniel Gerber (Minute 16:33): Wie lange ist denn so ein Rechenzentrum in Betrieb? Also für welchen Planungszeitraum muss man denn da denken, wenn man so eine Planung macht?
Stefan Kuitunen: Ich kann sagen, dass wir auf jeden Fall über 10 Jahre plus reden. Das Rechenzentrum wird ja auch gebaut. Das ist am Anfang noch nicht komplett ausgebaut, also da stehen noch nicht die ganzen Computer drin, sondern das wird ja dann in der Regel bedarfsgerecht modular ausgebaut, je nachdem wie halt auch Kunden dazukommen. Das teuerste im Rechenzentrum sind immer noch die Server. Das Gebäude erst einmal hinzustellen ist eine Investition und dann werden die Server immer mehr ausgebaut. Das heißt bis ein Rechenzentrum auch seine volle Last hat, dauert es auch so zwei, drei Jahre in der Regel.
Wir hatten jetzt das Thema Abwärmenutzung sozusagen, dass das eine Herausforderung sein kann. Ein anderes Thema ist natürlich, wenn ich so ein Rechenzentrum plane, dann nehme ich schon eine bestimmte Auslastung meiner Rechner an. Und wenn ich mich damit verschätze, kann das halt zu Problemen führen, weil mein Rechenzentrum dann an einem anderen Betriebspunkt ist und die Geräte dann alle eine unterschiedliche Effizienz haben. Und dann erreiche ich vielleicht gar nicht mehr mein Planungsziel, was ich ursprünglich mal angestrebt habe in der Effizienz von meinem Rechenzentrum. Das ist eine Herausforderung.
Was anderes ist noch, wenn jemand Direktflüssigkeitskühlung als Technologie einsetzen möchte, ist er natürlich damit konfrontiert, zum Teil eine geringere Auswahl an Servern zu haben. Und die haben auch zum Teil höhere Kosten. Die Auswahl an Servern steigt natürlich. Also wir haben das auch in den letzten Jahren gesehen. Als wir als Cloud&Heat angefangen haben, gab es da noch sehr wenig am Markt. Mittlerweile haben alle großen Hersteller auch Server im Angebot, die Direktwasserkühlung unterstützen. Und die höheren Kosten amortisieren sich in der Regel dann auch über die Zeit über die Betriebskosten.
Wir haben ein eigenes Rechenzentrum in Frankfurt im Eurotheum. Das haben wir damals 2018 von der EZB übernommen und auf Direktwasserkühlung umgebaut. Man kann auch bestehende Rechenzentren umbauen, aber wir sehen da halt auch eine Reihe von Herausforderungen vor uns. Zum Beispiel haben wir dort noch eine freie Kühlung eingebaut, also dass wir quasi dann die Wärme von den Servern, die direkt mit Flüssigkeit gekühlt sind, an die Umgebung abgeben können. Und wir sind aber im siebten Stock von so einem Hochhaus. Das heißt, es ist schwierig, da Leitungen bis ganz hoch zu legen. Wir mussten dann den Weg gehen, zum Beispiel Änderungen an der Fassade vorzunehmen, was einfach eine Herausforderung war. Zudem sind wir dort in einem Mischgebäude, was organisatorisch einfach eine Herausforderung ist, da wir uns mit der Hausverwaltung und dem technischen Dienst absprechen mussten. Nicht alle Anlagen sind in unserer Hand, sozusagen also auch ein Schnittstellenthematik. Das sind schon Herausforderungen, mit denen wir da umgehen müssen.
Daniel Gerber: Wer baut denn in einen siebten Stock eines Hochhauses ein Rechenzentrum?
Stefan Kuitunen: Wir haben es ja übernommen. Das war die EZB, die Europäische Zentralbank. Die sind ja dann in ein eigenes neues Gebäude in Frankfurt.
Daniel Gerber (Minute 19:33): Okay, das klingt für mich alles irgendwie machbar. Was hält denn Unternehmen, oder eine Landes- oder Bundesregierung etc. bisher davon ab, das tatsächlich so umzusetzen?
Stefan Kuitunen: Also rein aus technisch-wirtschaftlicher Sicht sehe ich da gar keine Einschränkung. Also energieeffizienter heißt immer geringere Betriebskosten im Endeffekt. Das heißt, auf lange Sicht lohnt sich das immer energieeffizienter zu bauen. Aus meiner Sicht gibt es da keine Einschränkungen, warum man das nicht angehen sollte.
Daniel Gerber (Minute 20:06): Das freut mich zu hören. Viele Menschen haben Smartphones und setzen quasi im Privatleben, auch wenn sie es vielleicht nicht wissen, permanent Cloud-Dienste ein. Was können den private Anwenderinnen und Anwender machen, um da in so eine nachhaltigere Cloud-Infrastruktur reinzukommen?
Stefan Kuitunen: Genau. Also die Endnutzerinnen und Endnutzer von digitalen Diensten sind ja im Prinzip grob zwei Gruppen. Das eine sind die privaten Endnutzer, die du gerade angesprochen hast. Das andere wären dann eher Unternehmen, die das nutzen. Und die privaten Nutzer, die haben in der Regel die Einblicke zum Großteil gar nicht. Mit dem Energieeffizienzgesetz, das jetzt kommt, soll es zwar ein öffentliches Register für Rechenzentren geben, da kann man dann sehen, Rechenzentrum XY hat zum Beispiel den und den Effizienzwert. Das ist schon einmal eine Hilfe, um da einen Einblick zu bekommen und Transparenz zu schaffen. Aber wenn ich jetzt zum Beispiel, wir haben das auch intern mal diskutiert, so ein klassisches Beispiel: Ich bin jetzt Netflix-Nutzerin oder Netfllix-Nutzer und es kommt jetzt raus, die betreiben das über ein Kohlerechenzentrum. Wer würde dafür seinen Netflix-Account abgeben? Das ist so ein Thema, wo man sieht, da hat man oft die Informationen nicht und es stellt sich die Frage, ob man auf den eigentlichen Dienst verzichten würde, wenn man das weiß. Deswegen ist es so ein bisschen schwierig, jetzt den Endnutzerinnen und Endnutzern die Verantwortung zu geben. Die haben oft gar nicht die Steuerungsmöglichkeiten, da was zu machen.
Wenn es jetzt um Unternehmen geht, die Dienste nutzen, da wird halt eine Entscheidung auch in der Abwägung zwischen Umwelt und Kosten oft zugunsten der Kosten entschieden. Das heißt, das energieeffizienteste Rechenzentrum müsste auch das kostengünstigste Rechenzentrum sein und damit müsste sich das dann von selber ergeben, dass die Wahl immer auf das nachhaltigere Rechenzentrum fällt, wenn ich mir ein Rechenzentrum aussuchen kann als privater oder als auch unternehmerischer Kunde sozusagen. Und da ist natürlich auch seitens der Politik eine Anforderung zu sagen, wie können wir da die richtigen Rahmenbedingungen schaffen, um das weiter voranzutreiben, dass es in die richtige Richtung geht.
Daniel Gerber (Minute 22:26): Jetzt bin ich ja Landtagsabgeordneter hier in Sachsen für die Grünen. Und mich interessiert natürlich, wie ich sozusagen helfen kann, diese Transformation gesetzgeberisch zu begleiten. Vielleicht kannst du mir noch mal so ein bisschen an die Hand geben, für welche Dinge ich mich einsetzen müsste oder mit wem ich sprechen müsste, um irgendwo bestimmte Veränderungen durchzuführen?
Stefan Kuitunen: Grundsätzlich würde ich sagen, gibt es halt so drei große Themenblöcke, wo ich Politik in der Verantwortung sehen würde, da etwas für die Sache zu tun.
Das eine sind halt gesetzliche Vorgaben, da ist man mit dem Energieeffizienzgesetz schon auf einem guten Weg. Aber man hat auch im Entwurfsprozess gesehen, dass an ein paar Stellen Dinge weicher gemacht worden. Da wäre es gut, wenn es da nicht nur Vertreter aus der IT-Branche gibt, denen das alles zu viel ist und die da den Aufwand gerne gering halten möchten. Da wäre es gut, wenn es dann auch eine Gegenkraft gibt, die auch mal verschärft. Ich habe in diesem Änderungsprozess des EnEfG, glaube ich, eine Sache gesehen, bei der die Anforderungen erhöht worden im Laufe des Prozesses. Bei allen anderen Änderungen im Prozess hat man wieder Dinge zurückgenommen. Es ist ja auch verständlich, dass bei einem Gesetzgebungsprozess versucht wird, eine große Schnittmenge zu finden und dann noch einmal Überlegungen getroffen werden und Anpassungen geschehen. Aber es ist auch gut, wenn es mehr Änderungen gibt, die ambitionierter sind.
Daniel Gerber: Die Entwürfe werden in den seltensten Fällen tatsächlich ambitionierter. Aber ja, ich nehme das mal mit.
Stefan Kuitunen: Genau. Es ist ja auch nur von der äußeren Betrachtung aus gesehen.
Das andere wären Subventionen wie zum Beispiel für Niedertemperatur-Wärmenetze, um mehr Abwärme nutzen zu können. Das betrifft ja nicht nur Rechenzentren. Dazu muss man wissen, Rechenzentren können anteilig ja auch nur einen Teil des Gesamtwärmebedarfs in Deutschland mit abdecken. Das ist einstelliger Prozentsatz, den die abdecken können. Und dann müssen sie natürlich auch immer noch in den entsprechenden Regionen sein. Aber gerade auch hier in Sachsen aufgrund des großen Erdgasanteils in der Wärmeerzeugung ist Rechenzentrums-Abwärme auch ein gutes Instrument, um zur Dekarbonisierung beizutragen.
Und der dritte Punkt wäre, die Vorbildwirkung von öffentlichen Rechenzentren mit voranzutreiben, indem man öffentliche Rechenzentrum zertifiziert mit Zertifikaten wie der Blauer Engel oder Energiemanagement-Systemen, Umweltmanagement-Systemen und dergleichen. Also da sehe ich schon, dass die Politik auch einen gesunden Beitrag zu dem ganzen leisten kann, um das voranzubringen.
Daniel Gerber: Vielen Dank für die ganzen vielen Informationen.
lizensiert.
