Ein grünes Rechenzentrum in einer alten Hauptstadt

18.1.2022 Vorgefertigt und modular, mit indirekter Verdunstungskühlung kann der Energieverbrauch radikal reduziert werden.

XI'AN, China - Xi'an, im Nordwesten Chinas ist eine der geschichtsträchtigsten Städte der Welt. Lange war es auch Hauptstadt des alten Chinas. Genau deswegen strömen jedes Jahr Millionen Touristen nach Xi'an besuchen, um die Terrakotta-Krieger, den Daming-Palast und den Trommel- und Glockenturm und andere imposante Sehenswürdigen von Xi'an zu besichtigen. Die Stadt verbindet außerdem auf ganz besondere Art Kultur, Natur und moderne Entwicklung.

Im heutigen digitalen Zeitalter bringen diese Besucherströme jedoch eine gewaltige Datenflut mit sich. Nach Angaben des externen Datenbankunternehmens Statista wird das Datenvolumen im Jahr 2021 weltweit um 79 Zettabyte (ZB) ansteigen, was etwa 79 Milliarden Terabyte (TB) entspricht. So ein dramatischer Anstieg des Datenvolumens stellt eine große Belastung für die Betreiber dar, und die Betreiber in Xi'an sind keine Ausnahme von diesem Trend.

Als einer der größten Telekommunikationsanbieter der Welt ermöglicht China Mobile mehr als 2 Milliarden Verbindungen zwischen Nutzern. Da das Unternehmen ein neues Datenzentrum für die Region Nordwestchina benötigte, sollte das neue Xixian Data Center von China Mobile (Shaanxi) in der alten Hauptstadt Xi'an gebaut werden. Da ein schneller Aufbau und eine entsprechende Erweiterung von Rechenzentren sich direkt auf das digitalen Verbindungen auswirkt, wollte der Betreiber seine Nutzer nicht im Stich lassen. Die Ingenieure des Xixian Data Center im Juni 2021 schafften ihr ehrgeiziges Bauziel: ein grünes Rechenzentrum mit 938 Schränken in nur sechs Monaten.

Ein Rechenzentrum ist eine komplexe und anspruchsvolle physische Infrastruktur und umfasst tausende Geräte. Der Bau eines Rechenzentrums mit 1000 Schränken dauert in der Regel acht Monate, und für die Installation der Geräte, die Inbetriebnahme und die Abnahme werden 10 Monate benötigt. Zusätzlich würde ein solches Großrechenzentrum jedes Jahr 60 Millionen kWh Strom und 60 Millionen Tonnen Wasser verbrauchen, was indirekt zu fast 30.000 Tonnen Kohlenstoffemissionen pro Jahr beiträgt.

Angesichts dieser Herausforderungen waren die Ingenieure von China Mobile (Shaanxi) zuversichtlich, dass sie eine rasche Einführung des Dienstes erreichen und gleichzeitig umweltfreundlichen und kohlenstoffarmen Lösungen den Vorrang einräumen konnten. In Zusammenarbeit mit dem langjährigen Partner Huawei entschied man sich für eine Lösung, bei der ein vorgefertigtes, modulares Rechenzentrum mit indirekter Verdunstungskühlung kombiniert wurde.

Das Rechenzentrum wurde in 232 Module unterteilt, wobei die Geräte alle im Werk vorgefertigt und vorinstalliert wurden. Nach Abschluss der Vorbereitungen vor Ort wurde dann eine LEGO-ähnliche Konstruktion erstellt. Dies ermöglichte es den Ingenieuren, die gesamte Einführung des Dienstes in nur sechs Monaten abzuschließen, wobei gleichzeitig Bauabfälle und Staub um 80% reduziert und eine Materialrückgewinnungsrate von über 80% erreicht wurde.

Herkömmliche Kühlsysteme für Rechenzentren sind zudem extrem ressourcenhungrig: Sie verbrauchen mehr als 30 % des gesamten Stromverbrauchs und immense für ein Rechenzentrum zur Verfügung stehenden Wasserressourcen. Die indirekte Verdunstungskühlung von Huawei macht sich jedoch das Klima von Xi'an zunutze und saugt Luft aus der Umgebung an, um die Anlagen zu kühlen. Dank Künstlicher Intelligenz (KI) wird der Luftkompressor nur zwei Monate im Jahr benötigt, während die Anlage in den anderen zehn Monaten mit natürliche Kühlung betrieben werden kannt, wodurch der Energieverbrauch des Kühlsystems um mehr als 50 % reduziert wird. Auf diese Weise werden über einen 10-Jahres-Zyklus fast 60 Millionen kWh Strom und 400.000 Tonnen Wasser eingespart, was zu einer Verringerung der Kohlenstoffemissionen um 27.000 Tonnen führt, was der Pflanzung von 37.000 Bäumen entspricht.

Diese beeindruckenden Leistungen waren nur dank des Ingenieurteams von China Mobile (Shaanxi) und der innovativen Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) von Huawei möglich. Durch die optimale Nutzung des natürlichen Klimas der alten Stadt konnte die rasche Einführung des Dienstes in nur sechs Monaten erreicht werden, wobei der Umweltschutz auch hier im Vordergrund stand.