Aktuell wird der Anteil von Rechenzentren am weltweiten Stromverbrauch auf bis zu 3 % geschätzt; bis 2030 soll dieser Anteil auf 4 % steigen. Ein durchschnittliches Hyperscale-Rechenzentrum verbraucht zwischen 20 und 50 MW pro Jahr – theoretisch genug Energie, um 37.000 Haushalte zu versorgen. Experten von Vertiv gehen davon aus, dass dies 2023 zu verstärkter staatlicher Kontrolle führen wird.

In einigen Regionen ist dies bereits Realität. Dublin, Irland, und Singapur haben Maßnahmen ergriffen, um den Energieverbrauch von Rechenzentren zu kontrollieren. Der enorme Wasserverbrauch von Rechenzentren dürfte ähnliche Überprüfungen nach sich ziehen, insbesondere in dürregefährdeten Gebieten. Laut dem US-Energieministerium liegt die Wassereffizienz (WUE) eines durchschnittlichen Rechenzentrums mit Verdunstungskühlung bei 1,8 Litern pro Kilowattstunde (kWh). Ein solches Rechenzentrum kann täglich zwischen 11 und 19 Millionen Liter Wasser verbrauchen – vergleichbar mit dem Wasserverbrauch einer Stadt mit 30.000 bis 50.000 Einwohnern. Die Branche wird weiterhin Maßnahmen zur Selbstregulierung und Verbrauchsreduzierung ergreifen, beispielsweise durch eine zunehmende Präferenz für umweltfreundliche Wärmekonzepte. Die regulatorische Aufsicht soll jedoch ab 2023 verstärkt werden.

Hyperscaler:
Laut einer aktuellen Omdia-Umfrage geben 99 % der Betreiber von Unternehmensrechenzentren an, dass vorgefertigte, modulare Rechenzentrumskonzepte Teil ihrer zukünftigen Strategie in diesem Bereich sein werden. Das ist mehr als nur ein Trend – es ist die neue Normalität. Experten von Vertiv prognostizieren, dass sich diese Entwicklung bei Hyperscalern bis 2023 fortsetzen wird, da sie die Geschwindigkeit und Effizienz anstreben, die die Standardisierung bietet.

Dies ist ein neues Konzept für führende Cloud-Service-Anbieter weltweit, die sich an Colocation-Anbieter wenden, welche seit Jahren standardisieren, um es umzusetzen. Konkret lagern diese Cloud-Service-Anbieter ihre neuen Infrastrukturen an Colocation-Anbieter aus, um deren Marktexpertise, bewährte Zuverlässigkeit und schnelle Bereitstellung zu nutzen. Die Standardisierung, die von modularen Komponenten wie Stromversorgungs- und Kühlmodulen und Skids bis hin zu kompletten vorgefertigten Installationen alles umfasst, wird schon bald zum Standardansatz werden – nicht nur für Unternehmen, sondern auch für Hyperscale- und Edge-Computing.

Dieselgeneratoren stehen vor ernsthafter Konkurrenz.
Sie sind seit Langem ein unvollkommener, aber unvermeidbarer Bestandteil des Rechenzentrums-Ökosystems. Sie speichern Energie, die größtenteils ungenutzt bleibt und dennoch nach längeren Stillstandszeiten Wartung oder Betankung erfordert. Zudem produzieren Generatoren im Betrieb CO₂-Emissionen, die Betreiber unbedingt vermeiden wollen. Einige Unternehmen setzen bereits auf Batterien, um Lasten über längere Zeiträume – in manchen Fällen bis zu fünf Minuten – zu decken, und planen ihre Rechenzentren sogar mit minimaler Generatorkapazität.

Dies sind Übergangsschritte, um die Rolle des Generators zu minimieren, während die Branche andere Optionen, darunter neue Batterietechnologien, zur Erzielung erweiterter Reichweiten erforscht. Die Experten von Vertiv erwarten, dass sich im Jahr 2023 eine bevorzugte Alternative durchsetzen wird: Wasserstoff-Brennstoffzellen. Diese Brennstoffzellen werden zunächst als Generator fungieren und kurzzeitige Ladeunterstützung bieten, später aber einen dauerhaften oder sogar kontinuierlichen Betrieb ermöglichen.

Höhere Dichte erfordert veränderte Wärmestrategien:
Nach Jahren relativ konstanter Rackdichten fordern Rechenzentrumsbetreiber zunehmend Racks mit höherer Dichte. Laut der globalen Rechenzentrumsumfrage 2022 des Uptime Institute gaben mehr als ein Drittel der Rechenzentrumsbetreiber an, dass ihre Rackdichten in den letzten drei Jahren rasant gestiegen sind. Dies gilt insbesondere für große Unternehmens- und Hyperscale-Rechenzentren: Fast die Hälfte der Betreiber von Anlagen mit einer Leistung von 10 MW oder mehr gaben an, Racks mit über 20 kW zu verwenden, und 20 % nutzten sogar Racks mit über 40 kW.

Dies steht im Einklang mit der Reife flüssigkeitsgekühlter Servertechnologien und ihrer zunehmenden Akzeptanz und Verbreitung. Der bereits erwähnte Anstieg des Stromverbrauchs von Servern geht mit dem wachsenden Bedarf an schnell erweiterter Kapazität einher und stellt Betreiber weltweit vor Herausforderungen. Ihnen bleibt daher nichts anderes übrig, als die Grenzen bestehender Infrastrukturen auszuloten, indem sie Rechenleistung auf engstem Raum hinzufügen, die Rackdichte erhöhen und thermische Profile schaffen, die eine Flüssigkeitskühlung erfordern. Flüssigkeitskühlung ist zwar keine neue Technologie, doch die ersten erfolgreichen, effizienten und störungsfreien Implementierungen in Umgebungen mit hoher Dichte haben einen Machbarkeitsnachweis erbracht, der die Verbreitung im kommenden Jahr vorantreiben wird. Die Integration der direkten Chipkühlung in die neuen Standards OCP und Open19 wird diesen Trend weiter beschleunigen.