ABWÄRMENUTZUNG IN RECHENZENTREN

Transkript

1 ABWÄRMENUTZUNG IN RECHENZENTREN ROBERT PAWLIK German Datacenter Association Stuttgart,

2 Internetfähige Endgeräte Anwendungsfälle für Datenauswertung Internet content Leistungsfähigkeit 2

3 CLOUD COMPUTING WIRD IMMER ATTRAKTIVER % 35% 82% 65% Quelle: bitkom 2017 Cloud On premise Cloud On premise 3

4 WACHSENDER BEDARF AN RECHENLEISTUNG Erwartete Entwicklung des Traffics von Rechenzentren weltweit Übersicht über die Rechenzentren weltweit (2016) 1 ZB = 1 Mrd. TB Quelle: McKinsey Report Quelle: datacentermap.com 4

5 NEUE MARKTTRENDS > Österreich (8,7 Mio. Einwohnern 5

6 WAS BEDEUTET DAS FÜR UNS? Erwartete Entwicklung des Energieverbrauchs von Rechenzentren weltweit 28 MW RZ in Dallas, Oregon Quelle: Cisco Global Cloud Index Quelle: Google.com Wir müssen effizientere und nachhaltige Lösungen finden! 6

7 ENERGIEDICHTE VON CPU 7

8 ENERGIEDICHTE VON CPU Induktionsherd: 8 Watt pro Quadratzentimeter Intel Xeon E v4: 31 Watt pro Quadratzentimeter 4x höher als bei einer Herdplatte 8

9

10 ENERGIEBEDARF VON RECHENZENZENTREN Quelle: greenhousedata.com 10

11 KONVENTIONELLE KÜHLTECHNOLOGIEN W a r m g a n g - K a l t g a n g E i n h a u s u n g m i t D o p p e l b o d e n Quelle: wireraven.com Quelle: 42u.com 11

12 HEIßWASSER DIREKTKÜHLUNG Mainboard CPU bis zu 55 C bis zu 60 C RAM 12

13 DATACENTER IN A BOX Wärmesenke Industrieller Heizbedarf Wassergekühlte Server Privater Heizbedarf & 1-40 Blades Wärmetauscher Externer Rückkühler 13

14 ANSCHLUSSSCHEMA Und wenn kein Bedarf an Warmwasser besteht? 1) Kühlung des Wasserkreislaufs über einen externen Rückkühler 2) Zuschaltung eines Bedarfskühlers 14

15 DATACENTER CONTAINER Server racks Pumps Heat Exchanger 15

16 100 % WASSERKÜHLUNG V o l l s t ä n d i g e r V e r z i c h t a u f K l i m a g e r ä t e 16

17 EIGENSCHAFTEN DES DATACENTER IN A BOX Nennleistung: 10,2 kw (projektabhängig) Nennwärmeleistung variabel, je nach Auslastung Vorlauftemperatur Warmwasser konstant geregelt einstellbar bis 55 C Alle Komponenten der Wasserkühlung sind redundant vorhanden, zusätzlicher Leckageschutz durch Tropfwannen und Live Monitoring Automatische Remote-Steuerung und Kontrolle zur Gewährleistung hoher Ausfallsicherheit 17

18 ERFAHRUNG DURCH PRAXIS Anzahl Racks Einfamilienhäuser Mehrfamilienhäuser 71 (16 Standorte) 66 (3 Standorte) Öffentliche Einrichtungen 3 Seit 2011 insgesamt 20 Projekte mit ca. 500 Server 18

19 ENERGIEFLUSSDIAGRAMM Wallotstrasse DD3 PUE3(2016) = 1,026, ERE = 0.68 (Weltrekord) 19

20 EUROTHEUM G r e e n I T i m H e r z e n F r a n k f u r t s Baujahr: 1999 Gesamthöhe: 110 m Nutzungsfläche: m² Eigentümer: 20

21 EUROTHEUM G r e e n I T i m H e r z e n F r a n k f u r t s Zielsetzung: Reaktivierung und Modernisierung der veralteten RZ-Infrastruktur Integration der Abwärme in die bestehende Wärmeversorgung Herausforderungen: Gebäudeseitige Rücklauftemperatur im Sommer zu hoch um Abwärme aufzunehmen Konzeption einer redundanten Kühlung um höchste Verfügbarkeit sicherzustellen Einhaltung höchster Sicherheitsanforderungen nach Tier 3+ Standard 21

22 UMBAUMAßNAHMEN Anpassung des Doppelbodens Installation der Serverschränke 22

23 UMBAUMAßNAHMEN Installation des Hydraulikkreislaufs Kaltgangeinhausung für Luftkühlung 23

24 UMBAUMAßNAHMEN Installation des Klimageräts Installation der Freien Kühlung 24

25 UMBAUMAßNAHMEN Vorher (PUE = 1,92) Nachher (PUE = 1,27) 25

26 EUROTHEUM V e r s o r g u n g s s i c h e r h e i t Zusammenfassung: 1) Wärmetauscher Heizungsanlage 2) Kühlgerät und freie Kühlung 3) Zentrale Kältebereitstellung im Gebäude 4) Bedarfskühler und Umluftgerät 5) Ausschalten 26

27 WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG Gesamtleistung Rechenzentrum Annahmen: Durchschnittliche Auslastung Abwärme-Rückgewinnung Nutzungsgrad Abwärme Kältebedarf vorher Kühlbedarf nachher Eingesparte Kältekosten Eingesparte Heizkosten Gesamt Einsparung 500 kw 50 % 50 % 50 % kwh/a kwh/a /a /a /a 557 t CO 2 /a 7,8 Fußballfelder Wald PUE vorher = 1,92 PUE nachher = 1, kwh/a (-28 %) in 5 Jahren 27

28 UNSERE PROJEKTE S t a t e o f t h e A r t R e c h e n z e n t r e n - W e l t w e i t Public Cloud Eurotheum Frankfurt, Germany Blockchain Optimized Containers Mie Prefecture, Japan Hønefoss, Norway Dezentrales Rechenzentrum Innogy AG, Rheinland-Pfalz 28

29 ICH FREUE MICH AUF IHREN KONTAKT Robert Pawlik Business Development Manager Cloud&Heat Technologies GmbH Zeitenströmung Halle 15 Königsbrücker Str Dresden