Effizienzanforderungen des Umweltbundesamts

Green IT konform mit dem Blauen Engel

20. Mai 2022, 7:00 Uhr | Thomas Wermke/jos
Anlage im Testbetrieb.
Anlage im Testbetrieb.
© Schäfer Werke

Den ökologischen Fußabdruck von Rechenzentren und deren Infrastruktur zu reduzieren, ist eine der zentralen Aufgaben zur Erreichung der Klimaziele 2030. Ein bedeutender Lösungsansatz ist die Optimierung der IT- und Infrastrukturkühlung nach den Vorgaben des Umweltbundesamts.

Eine zwingende Voraussetzung für ein positives Umwelt-Audit sind energieeffiziente Kühllösungen ohne Fluorkohlenwasserstoffe (FKW), eine Jahresarbeitszahl (JAZ) größer 8 und eine Power Usage Effective-ess (PUE) von kleiner 1,3. Diesen Anforderungen hat sich Schäfer IT-Systems in einem Testaufbau am Standort Betzdorf gestellt. Deutschland ist der größte Rechenzentrumsstandort in Europa und der Drittgrößte in der Welt. Das Gros der Rechenzentren Deutschlands befindet sich in Frankfurt am Main. Ohne Strom kommt kein Rechenzentrum aus. Stromfresser sind im Betrieb teuer und ein Hemmschuh zur Erreichung der im Bundesklimaschutzgesetz formulierten Ziele. Die Rechenzentren in Frankfurt – der größte RZ-Standort innerhalb der Europäischen Union – verantworten etwa ein Fünftel des gesamten Stromverbrauchs der Stadt, Tendenz steigend.

Die europaweite Kältemittelverordnung hat für Rechenzentrumsbetreiber umfassende Pflichten zur Folge. Für bestehende Anlagen gibt es Übergangsfristen. Neuanlagen dürfen mit traditionellen Kältemitteln nicht mehr errichtet werden. Für zukunftsfähige Neuanlagen ist es sinnvoll, diese nach den Anforderungen des Blauen Engels zu planen und eine Zertifizierung anzustreben – das Umweltzertifikat „Blauer Engel“ soll dabei als Garant für nachhaltige Umweltverträglichkeit gelten.

Testaufbau mit Kaltwassersatz von Efficient Energy

Die von Schäfer IT-Systems zusammen mit Efficient Energy aufgebaute und getestete Kälteanlage ist ein Kreislaufkonzept aus rechenzentrumstypischen Edge-Computing-Komponenten. Der Hintergrund ist, dass durch die zunehmende Digitalisierung und den Anstieg an Datenströmen dezentrale Systeme am „Edge“, dem äußeren Rand der Infrastruktur, an Bedeutung gewinnen – hinsichtlich Latenzzeiten, Skalierbarkeit, Ausfallsicherheit und Verfügbarkeit.

Konventionelle Rechenzentren nutzen nur etwa die Hälfte des verbrauchten Stroms von den Prozessoren, Speichermedien, Netzwerkkarten und anderen Computerbausteinen. Zwischen 40 und 60 Prozent des RZ-Gesamtstrombedarfs entfallen auf die Infrastruktur. Die Kühlung ist dabei der größte Verbraucher. Aus diesem Grund haben die Fachleute von IT-Systems den bestehenden Ansatz überarbeitet und eine bewährte Wasserkühlung aus iQdata-Cooling-Komponenten mit dem Kaltwassersatz eChiller ergänzt.

Der Vorteil der Wasserkühlung: Die Wärmeleistung wird direkt im IT-Schrank abgeführt. Dazu nutzt man mit reinem Wasser (R718) durchströmte Kühler, sogenannte Cooler, die indirekten Kontakt mit den zu kühlenden Bauteilen haben. Dabei kann der Wärmeübertrager im oder am Schrank befestigt sein. Folglich führt Wasserkühlung die unvermeidbare thermische Verlustleistung der IT-Komponenten unmittelbar dort ab, wo sie entsteht.

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Schematischer Testaufbau.
Bild 1. Schematischer Testaufbau.
© Schäfer Werke

SideCooler mit einer Kälteleistung von 30 kW

Bild 1 zeigt schematisch den Testaufbau. Das Kühlsystem besteht im Wesentlichen aus einem iQdata SideCooler mit einer Kälteleistung von 30 kW, einem 30kW-Kaltwassersatz von Efficient Energy und Freikühler und Rückkühler, die im Verbund einer vollständigen Anlage installiert sind. Zentral ist die Rack-Anlage mit einer EdgeRow –  ein geschlossenes Rack-System mit einer maximalen IT-Leistung von 30 kW, das neben den vier iQdata-IS1-Schränken auch den SideCooler Enterprise enthält. Der praxisnahe Aufbau der Gesamtanlage erlaubt im Testbetrieb die Ermittlung realer Betriebs- und Effizienzwerte für die Freikühlung, wie Dr. Dieter Thiel, Mitglied des Expertenkreises Blauer Engel, bestätigte.


  1. Green IT konform mit dem Blauen Engel
  2. eChiller ist wichtige Komponente der Cooling-Lösung

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