Es braut sich was zusammen – aber was?

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Die Zeichen sind nicht zu übersehen und sie sind eindeutig: In Zürich braut sich was zusammen. Immer mehr Unternehmen nehmen in immer mehr Rechenzentren immer mehr Server in Betrieb. Je grösser die Nachfrage, umso grösser das Angebot, umso grösser die Nachfrage … Und immer öfter spielen die Clouds dabei eine entscheidende Rolle. Das braucht Platz und Strom. Eine Bestandsaufnahme der Cloudifizierung in Zürich samt Einordnung und Prognosen.

(Source: zVg)

Das Internet ist dezentral. Aber das heisst nicht, dass es auch homogen ist. Im Gegenteil, es besteht aus Tausenden Teilnetzen. Die sind zwar nicht in der schönen Geometrie eines Spinnennetzes miteinander verbunden, die Netztopografie sieht sogar recht unübersichtlich aus, aber dennoch wächst die digitale Infrastruktur gemäss nachvollziehbaren und damit auch vorhersehbaren Gesetzmässigkeiten.

Eine davon lautet: Daten ziehen sich gegenseitig an. Auch wenn Daten über keine eigene Masse im physikalischen Sinne verfügen, so ist der Effekt doch klar erkennbar. Fachleute sprechen von Data Gravity und beobachten das Phänomen schon länger. An Orten, an denen besonders viele Daten gespeichert und verarbeitet werden, nimmt das Datenvolumen auch besonders schnell zu. Auch die zugehörigen Anwendungen neigen dazu, zu den Gravitationszentren hinzuwandern. Das Netz hat dicke Knoten.

Ihre Wanderung hin zu diesen Knoten vollziehen Daten und Anwendungen selbstverständlich nicht aus eigenem Antrieb. Sie werden gewandert, von Menschen, die dafür einen guten Grund haben. Denn je produktiver die Daten sind, je intensiver sie genutzt werden, desto wichtiger wird es, dass die Datenmenge nicht zu gross wird, um noch mit ihr arbeiten zu können. Damit das nicht passiert, müssen IT-Verantwortliche die zur Verfügung stehende Bandbreite sowie die bei der Verarbeitung auftretende Latenz optimieren. Und beides, Bandbreite und Latenz, ist grundsätzlich nahe an den Daten und den zugehörigen Anwendungen leichter und kostengünstiger zu erreichen. Die dicken Knoten werden dicker.

Daten ziehen Daten an

Cloud Computing verändert die Gleichung mit der Anziehungskraft von Daten radikal. Durch Cloud Computing können Unternehmen schnell neue Kapazitäten in Betrieb nehmen und so ihr Datenvolumen steigern. Durch Cloud Computing können Unternehmen ihre Bandbreite optimieren. Durch Cloud Computing können Unternehmen ihre Latenz reduzieren. So werden dank Cloud Computing selbst sehr grosse Datenmengen nicht zu einem unbrauchbaren Wirrwarr, sondern bleiben produktiv nutzbar. Die dicksten Knoten sind die besten.

Weltweit ist im Internet Platz für verschiedene Gravitationszentren. Regional kann es in der Regel nur eines geben. In der Schweiz ist klar, wer das ist: Zürich. Die Stadt ist schon seit Jahren als Internethauptstadt der Schweiz bekannt. In diesen Monaten wird Zürich zu einem noch grösseren Datenschwergewicht. Allein beim grössten Anbieter, Interxion (Schweiz): A DigitalRealty Company, kommen mit dem Bau von ZUR3 am Campus in Zürich nochmal einmal 11 400 Quadratmeter Fläche dazu, so viel wie 17 Tennisplätze. Das neue Rechenzentrum wird bei planmässiger Inbetriebnahme über eine Kapazität von 24 Megawatt verfügen und den Campus über die Marke von 40 Megawatt heben. Damit würde schon Interxion allein die Stellung Zürichs als das Internetrechenzentrum der Schweiz zementieren.

Die Connectivity-Dichte ist hier höher als an jedem anderen Ort in der Schweiz, dazu trägt Swissix bei, dazu tragen die mehr als 50 Carrier und ISPs bei und dazu tragen die Netzwerkknoten der drei weltweit wichtigsten Clouds von AWS, Azure und Google Cloud bei. Sie alle können von Unternehmen, die bei Interxion Server betreiben, mittels Cross Connect oder Cloud Connect direkt angezapft werden.

Wie viel Cloud Computing ist verträglich?

Ziehen sich im Sommer nachmittags die Wolken zusammen, heisst es aufpassen. Von einem Gewitter überrascht werden will niemand. Wie verhält es sich mit den Computer-Clouds? Ist das alles im grünen Bereich oder ist da nicht demnächst vielleicht die Grenze dessen erreicht, was noch verträglich ist? Eine wichtige Frage, die nicht nur angesichts der Klimakrise gestellt werden darf und muss. Aktuell gibt die Branche darauf zwei Antworten. Die eine Antwort hat mit Effizienz zu tun, die andere mit "Schöner wohnen".

Zunächst zur Effizienz. Unsere digitale Welt braucht Strom. Der geringste Teil davon fällt direkt beim Konsumenten an. Wer abends zur Entspannung eine Serie streamt, schliesst dafür vielleicht nicht einmal das Laptop an die Steckdose an. Selbst wenn, wer weiss schon, um wie viele Franken die eigene Stromrechnung durch das bisschen Unterhaltung ansteigt oder ob es nicht doch eher Rappen sind?

Wer seine Stromrechnung jedoch ganz genau kennt, sind die Betreiber von Rechenzentren. Das liegt einerseits daran, dass Energiekosten bei ihnen mit den grössten Posten ausmachen. Jegliche Einsparungen und Effizienzsteigerungen machen sich direkt bemerkbar und werden von der durchaus kostensensitiven Kundschaft auch eingefordert. Das liegt andererseits auch daran, dass Rechenzentrumsbetreiber sich ihrer Verantwortung als CO2-Verursacher stellen.

Strom sparen, wo immer es geht

Rechenzentrumsbetreiber gehören schon seit einigen Jahren zu den Akteuren, die Strom sparen, wo auch immer sie können, und die an jeder Stelle darauf schauen, wie sie noch effektiver werden können. Die massgebliche Kenngrösse ist die Power Usage Effectiveness (PUE). Der Traumwert liegt bei 1,0. Wäre dieser Wert erreicht, würde alle im Rechenzentrum verbrauchte Energie ausschliesslich in den Betrieb der Server fliessen.

Diese Marke kann freilich nicht erreicht werden, denn selbst wenn Server, die ja keine Augen haben, in vollständiger Dunkelheit betrieben würden, müssen sie ja immer noch beispielsweise vor Feuer geschützt werden oder vor einer Unterbrechung der Stromversorgung. Vor allem aber müssen Server in einer klimageregelten Umgebung laufen, und das bedeutet in unseren Breiten: Sie müssen gekühlt werden.

Wer schon einmal ein Rechenzentrum von innen gesehen und sich selbst davon eine Vorstellung gemacht hat, welch technisch komplexer und moderner Aufwand betrieben werden muss, damit Rechner in Ruhe rechnen können, wird vielleicht anerkennen: Eine PUE von 1,2, wie sie moderne Rechenzentren erreichen und bei der für jedes Watt Rechenzentrumsumgebung fünf Watt Serverleistung herauskommen, zeugt von einer respektablen Entwicklung.

Kürzlich zeigte das Wissenschaftsmagazin "Science" sogar, dass der Strombedarf aller Rechenzentren weltweit bei steil wachsender Rechenleistung aufgrund zunehmender Effizienz nur moderat oder vielleicht sogar überhaupt nicht ansteigen wird. Fazit: Lieber ein grosses und dafür effizientes Rechenzentrum betreiben als viele kleine, ineffiziente.

Mit dem Kühlschrank heizen

Zur zweiten Antwort auf die Frage der Umweltverträglichkeit grosser Rechenzentren: Welchen Beitrag hat ein Rechenzentrum zum Thema "Schöner wohnen" zu bieten? Auch das hat wieder mit einer Gesetzmässigkeit zu tun, dieses Mal geht es um Wärmeaustausch. Im Sommer die Wohnung zu kühlen, indem man die Kühlschranktür aufsperrt, ist keine gute Idee. Denn während dem Kühlschrank vorne zwar angenehme Kühle entweicht, entsteht hinten neue Wärme. Im Rechenzentrum passiert genau das, bloss grösser und mit dem Unterschied, dass die Wärme nicht im Rechenzentrum bleibt, sondern in die Umgebung abgegeben wird.

Das, so weit herrscht weitgehend Einigkeit, ist Verschwendung. Viel sinnvoller, als die Wärme in die Natur zu blasen, wäre es, sie zu nutzen. Kein neuer Gedanke. Bloss bei der konkreten Umsetzung hapert es bislang. Vier wichtige Gründe stehen laut einer Umfrage des Branchenverbands eco der flächendeckenden Nutzung von Abwärme im Weg. Erstens sei das Temperaturniveau der Abwärme in der Regel zu niedrig. Zweitens seien die Investitionskosten häufig zu hoch. Drittens gebe es keine Abnehmer für die Abwärme. Viertens fehle es an einem wirtschaftlich sinnvollen Modell.

Jeder einzelne der vier Gründe ist für sich genommen schon eine rechte Herausforderung, in der Summe lassen sie das Ziel der sinnvollen Abwärmenutzung als fern erscheinen. Trotzdem geschieht auf dem Rechenzentrumscampus von Interxion in Zürich genau das. Dabei zeigt sich, dass der Wert eines modernen Rechenzentrums nicht nur darin liegt, dass Unternehmen ihre Server hier effizienter und sicherer betreiben können als auf dem eigenen Grundstück. Wichtig für Gesellschaft und Wirtschaft sind Rechenzentren auch, weil sie ein Biotop für die innovativsten Anbieter sind. Eine Community, in der die besten Ideen für eine gute digitale Welt gedeihen. Im Fall Abwärmenutzung kommt die zündende Idee von der Genossenschaft Elektra Baselland (EBL).

Der EBL ist es gelungen, alle wesentlichen Herausforderungen zu lösen, um die bis anhin verpuffte Abwärme des Rechenzentrums der Interxion in Heiz- und Kühlenergie zu verwandeln und zu Wärme- und Kältekunden in der Region zu transportieren. Das ermöglicht es, den entstehenden Energieverbund Airport City mit nachhaltiger, CO2-neutraler Energie zu versorgen. Betrachtet man den Rechenzentrumscampus von Interxion als grossen Kühlschrank, kann die EBL mit der Abwärme davon jetzt die Liegenschaften der Nachbarschaft heizen.

Insgesamt können so laut Berechnungen der EBL bis zu 15 000 Tonnen CO2 eingespart werden.

Konkret soll das Fernwärmenetz ca. 7,7 Kilometer lang sein und so potenziell mindestens 255 Liegenschaften erreichen. Die von Interxion – gratis, ganzjährig und verlässlich – zur Verfügung gestellte Abwärme hat eine Temperatur von 28 bis 30 Grad Celsius. Die EBL macht daraus mittels grosser Wärmepumpen 62 bis 80 Grad Celsius, genug zur Beheizung jeder Immobilie.

Zudem bietet die EBL auch Fernkälte zur Klimatisierung oder für industrielle Anwendungen im Temperaturbereich von 10–12 °C an. Die bei der erzeugten Kälte anfallende Abwärme wird natürlich ebenfalls ausgenutzt, denn sie dient im Sommer zur Erwärmung des Trinkwarmwassers.

Die Chancen der Digitalisierung nutzen

Die Clouds, die sich über Zürich zusammenziehen, verdeutlichen es eindeutig: Die Digitalisierung ist in vollem Gang. Das Wachstum der Rechenzentrumsbranche ist ein guter Indikator dafür, mit welcher Dynamik die digitale Welt wächst. Diese Entwicklung aufhalten zu wollen ist wirtschaftlich keine gute Idee und wäre auch im Hinblick auf Nachhaltigkeit zu kurz gedacht. Der bessere Weg ist es, die Gesetzmässigkeiten des digitalen Wachstums zu verstehen und die damit entstehenden Chancen zu nutzen.

Für Unternehmen, deren Geschäftsmodell mit Daten zu tun hat – oder deren Geschäftsmodell durch datenbasierte Vorgänge unter Druck gerät – ist die Nähe zu den grossen Akteuren ein Vorteil, den sie nutzen sollten. Connectivity, Latenz und Bandbreite sind Faktoren, an denen sie mit einfachen Mitteln schnell spürbare Verbesserungen bei der Leistung ihrer digitalen Infrastruktur erzielen können. Cloud Computing ist die Antwort auf viele unternehmerische Fragen, vor allem wenn, wie bei Interxion, die Möglichkeit besteht, mehrere Cloud-Services zu kombinieren und hybride Modelle zu entwickeln. Dass mit unternehmerisch sinnvollen Entscheidungen auch das Wohl von Mensch und Natur gefördert werden kann, und zwar kostenneutral und mit offensichtlichen Vorteilen für alle Beteiligten, macht zusätzlich Mut und Lust darauf, die Chancen der Digitalisierung und der Cloudifizierung zu nutzen.