Fachartikel

Energieeffiziente Beleuchtung im Rechenzentrum

In Rechenzentren ist Effizienz das Gebot der Stunde – sowohl beim Energiekonsum als auch bei den Prozessen. Doch nicht nur die IT-Infrastruktur an sich schlägt in der Energiebilanz kräftig zu Buche, sondern auch die Beleuchtung. Denn nicht zuletzt für IT-Fachkräfte sind optimierte Lichtverhältnisse essenziell, etwa um wichtige Parameter exakt ablesen zu können. Warum sich neben der Beleuchtung selbst sogar die Farbe der Racks unmittelbar auf den Energieverbrauch auswirkt, behandelt dieser Fachartikel.
Eine intelligente Beleuchtung steigert im RZ die Energieeffizienz und reduziert Kosten.
Klimaneutrale Rechenzentren bis 2030 – dieses ehrgeizige Ziel schreibt die EU-Kommission im European Green Deal vor, einem Aktionsplan für ein klimaneutrales Europa bis zum Jahr 2050. Um diesen Forderungen gerecht zu werden, haben sich Anfang dieses Jahres einige namhafte IT-Wirtschaftsverbände, Betreiber von Rechenzentren sowie Cloudanbieter zu einer Selbstregulierungsinitiative zusammengeschlossen und den "Pakt für klimaneutrale Rechenzentren" unterzeichnet. Damit verpflichten sich einige der größten Player der europäischen IT-Branche auf eine Reihe von Maßnahmen zur Reduzierung des CO2-Fußabdrucks. Dazu zählen unter anderem die Reduzierung des Wasserverbrauchs, die vermehrte Wiederaufbereitung von IT-Hardware sowie die gezielte Nutzung von Abwärme. Ferner sollen Rechenzentren bis 2030 ausschließlich mit Strom aus regenerativen Quellen betrieben werden.

Einer der anspruchsvollsten Punkte auf der Agenda ist das Thema Energieeffizienz – ausgedrückt durch den Kennwert PUE (Power Usage Effectiveness), der sich so weit wie möglich dem Wert von 1,0 nähern sollte. Der PUE-Wert gibt Aufschluss darüber, welcher Anteil der in einem Rechenzentrum eingesetzten Gesamtenergie tatsächlich in Rechenleistung umgesetzt wird. Neue oder bestehende Rechenzentren mit einer Leistung von über 50 KW müssen gemäß dem "Pakt für klimaneutrale Rechenzentren" bis 2025 beziehungsweise bis 2030 einen jährlichen PUE-Wert von 1,3 (in kühlen Klimazonen) erreichen. Um einen idealen PUE-Wert zu erzielen, müssen sämtliche Komponenten, die im Rechenzentrum Strom verbrauchen, genau unter die Lupe genommen werden. Dazu zählen nicht nur die Server und die zugehörigen IT-Peripheriegeräte, sondern auch die sogenannte "sonstige Infrastruktur" – inklusive Kühlung und Beleuchtung.
Die Rolle der Lichttechnik
Rein rechnerisch mag der Anteil der Beleuchtung am Gesamtenergieverbrauch eines Rechenzentrums im einstelligen Prozentbereich auf den ersten Blick gering erscheinen. Angesichts des angestrebten PUE-Werts sollte jedoch keine Stellschraube für mehr Energieeffizienz vernachlässigt werden. So spielen beispielsweise nicht nur die Art und Anzahl der eingesetzten Lichtquellen eine Rolle. Auch die Farbe der Server und Racks hat einen direkten Einfluss auf den Energieverbrauch und damit die Kosten im gesamten Rechenzentrum. Über die Jahre hat sich die Farbe Schwarz als Standard für IT-Geräte etabliert – diese Wahl ist jedoch vor dem Hintergrund der Energieeffizienz zu hinterfragen.

Schwarze Serverracks und andere IT-Komponenten absorbieren viel Licht und wirken somit einer optimalen Lichtverteilung im Rechenzentrum entgegen. Gleichzeitig fällt die Wärmeabstrahlung höher aus und steigert den Aufwand für Kühlung und Klimatisierung der Geräte und Räumlichkeiten. Beide Faktoren treiben den Stromverbrauch in die Höhe. Weiße Geräte hingegen reflektieren im Vergleich das Licht wirkungsvoller und strahlen zudem weniger Wärme ab. Hochrechnungen zufolge werden in Rechenzentren mit weißer Ausstattung 37 Prozent weniger Leuchten benötigt. Weniger Leuchten bedeuten reduzierte Investitionskosten sowie entsprechend reduzierte Energieverbräuche in der Nutzungsphase. In einer VR Experience [1] zeigt der Lichttechnik-Anbieter Zumtobel anschaulich, wie sich die Farbe von Racks und anderer IT-Ausrüstung direkt auf den PUE-Wert auswirkt.


Weiße Geräte und Racks im Rechenzentrum reflektieren das Licht wirkungsvoller und
strahlen zudem weniger Wärme ab als schwarze.

Die Beleuchtung im Rechenzentrum ist viel mehr als eine (Strom-)Kostenstelle; sie trägt maßgeblich zu einer günstigen Arbeitsumgebung bei. So müssen IT-Fachkräfte in der Lage sein, Datenanzeigen und Beschriftungen auf den Rack-Frontseiten mühelos zu entziffern. Die Qualität der Beleuchtung hat somit auch Einfluss auf die Arbeitsqualität der Techniker und damit in letzter Konsequenz auf die Rentabilität eines Rechenzentrums. Darüber hinaus ist eine ausreichende Beleuchtung nicht nur eine Frage des Komforts, sondern auch eine Frage der Sicherheit. Die sogenannte Sicherheitsbeleuchtung, etwa in Form von beleuchteten EXIT-Schildern und Beleuchtung von Fluchtwegen, stellt sicher, dass Personen im Notfall rasch den Weg aus einem Gebäude finden, selbst wenn die übrige Stromversorgung ausgefallen ist. Dazu muss die Sicherheitsbeleuchtung aus einer separaten Stromquelle gespeist werden. Welche sonstigen Voraussetzungen die Sicherheitsbeleuchtung erfüllen muss, wird durch entsprechende Normen definiert.

Neben der reinen Beleuchtung sowie Sicherheitsaufgaben kann eine zeitgemäße LED-Lichtinfrastruktur noch weitere Funktionen übernehmen. Im Verständnis von Zumtobel dient die Lichtinfrastruktur als Rückgrat einer vernetzten, intelligenten Gebäudeautomation. So lässt sich die Lichtinfrastruktur beispielsweise für ein lückenloses Monitoring der Umgebungsbedingungen oder Registrierung von Personenverkehr im Rechenzentrum mit intelligenten Sensoren und weiteren IoT-Elementen anreichern. Durch ein intelligentes Lichtmanagementsystem lässt sich somit in Summe nicht nur der Energieverbrauch eines Rechenzentrums deutlich reduzieren, sondern es entstehen darüber hinaus weitere Mehrwerte für die Zukunft.



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27.10.2021/ln/Birthe Bittner, Head of Application Industry bei Zumtobel

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