Rechenzentren sind die Grundlage unseres digitalen Lebens. Fast alle modernen Technologiedienstleistungen sind auf ihre Rechenleistung angewiesen. Die Aufrechterhaltung der optimalen Leistung von Rechenzentren ist entscheidend, um die Verfügbarkeit zu gewährleisten und die Lebensdauer der Systeme zu verlängern. Ein oft übersehener, aber kritischer Aspekt des Rechenzentrumsmanagements ist die Raumluftqualität (IAQ).
In seinem aktuellen Bericht „IoT Devices in Smart Commercial Buildings 2025 to 2030” betont der auf intelligente Gebäude spezialisierte Branchenanalyst Memoori, dass „die hohen betrieblichen Anforderungen von Rechenzentren sie an die Spitze der technologischen Innovationen im Bereich intelligenter Gebäude gebracht haben”. Dies hängt unter anderem mit den Umgebungssensoren zusammen, mit denen „praktisch jedes Rechenzentrum ausgestattet ist”, da „selbst geringfügige Ineffizienzen erhebliche Kosten- und Leistungseinbußen zur Folge haben können”.
Es ist daher nicht verwunderlich, dass Sensoren für die Innenraumluftqualität (IAQ) zu einem wichtigen Bestandteil der Infrastruktur zur Überwachung der Umgebung in Rechenzentren geworden sind.
Warum IAQ für Rechenzentren so wichtig ist
Die Luftqualität in Rechenzentren ist für die Gesundheit der dort verwendeten Server, Switches, Router und Speichermedien von entscheidender Bedeutung. Eine schlechte Luftqualität kann die Gesamtleistung des Rechenzentrums beeinträchtigen, einen regelmäßigeren Wartungsaufwand zur Vermeidung von Ausfallzeiten erforderlich machen und den Gesamtenergieverbrauch des Rechenzentrums erhöhen.
Aufgrund des Dauerbetriebs von Servern und anderen Geräten erzeugen Rechenzentren eine erhebliche Menge an Wärme. Um einen ordnungsgemäßen Betrieb zu gewährleisten, sind sie auf fortschrittliche Kühlsysteme zur Temperaturregelung angewiesen. Eine genaue Echtzeit-Übersicht über die Temperaturen im gesamten Rechenzentrum ist für Betreiber unerlässlich, um eine optimale Leistung aufrechtzuerhalten.
Staub und Partikel können ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Verschlechterung der Leistung der empfindlichen IT-Geräte in Rechenzentren spielen. Wenn sich Staub auf Servern, Lüftern oder elektrischen Bauteilen ansammelt, kann dies den Luftstrom beeinträchtigen und zu Überhitzung führen. Darüber hinaus können Kurzschlüsse in der Elektronik auftreten, was kostspielige Reparaturen oder Ausfallzeiten zur Folge hat.
Rechenzentren müssen einen bestimmten Feuchtigkeitsbereich einhalten, um Kondensation an den Geräten zu verhindern. Diese kann zu elektrischen Problemen und Korrosion führen. Zu geringe Luftfeuchtigkeit kann jedoch statische Elektrizität verursachen, die wiederum empfindliche Komponenten beschädigen kann.
Das Kühlsystem eines Rechenzentrums ist so konzipiert, dass es Temperatur und Luftfeuchtigkeit reguliert und somit einen effizienten Betrieb der Geräte gewährleistet. Wenn die Luftqualität im Rechenzentrum beeinträchtigt ist, können die Kühlsysteme an Wirksamkeit verlieren.
Angesichts des hohen Energieverbrauchs von Rechenzentren weltweit, insbesondere vor dem Hintergrund des explosionsartigen Wachstums der künstlichen Intelligenz (KI), ist Energieeffizienz ein zentrales Thema im Rechenzentrumsmanagement. Alle Informationen und Daten, die die Leistung des Rechenzentrums unterstützen und zur Energieeffizienz beitragen, sind willkommen.
Ein Beispiel für das Einsparpotenzial liefert Google. Durch die Analyse der von Tausenden Sensoren gesammelten Daten mithilfe von KI konnte Google DeepMind die Kühlkosten seines Rechenzentrums um 40 % senken. Die Anwendung dieses Ansatzes in allen Rechenzentren hätte enorme Auswirkungen.
Darüber hinaus ist der Bedarf an solchen Erkenntnissen aufgrund strengerer Kontrollen durch Regulierungsbehörden und der Einführung spezifischer Industriestandards für den Betrieb von Rechenzentren zwingend erforderlich. Zu diesen Standards zählen die Norm ISO 50001 für das Energiemanagement und die Ebenen-Standards des Uptime Institute, die betriebliche Anforderungen für Rechenzentrumsanlagen festlegen. Ein Bericht aus dem Jahr 2023 ergab, dass weniger als die Hälfte der Rechenzentrumsbetreiber die zur Bewertung ihrer Nachhaltigkeit oder zur Erfüllung künftiger regulatorischer Anforderungen erforderlichen Kennzahlen erfassten.
Angesichts der Auswirkungen der Luftqualität in Rechenzentren auf die Leistung und den Energieverbrauch suchen Betreiber nach Möglichkeiten, die Innenraumluftqualität (Indoor Air Quality, kurz IAQ) zu messen und zu überwachen. Sensoren für die Innenraumluftqualität sind grundlegend, um die erforderlichen Erkenntnisse für eine effiziente und effektive Optimierung der Luftqualität in Rechenzentren zu gewinnen.
Was sind Sensoren für die Innenraumluftqualität?
Es handelt sich um Geräte zur Überwachung verschiedener Umweltfaktoren, darunter Schadstoffe und Verunreinigungen in der Luft, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Kohlendioxid-(CO₂)-Konzentration. Während viele Menschen IAQ mit dem Komfort und der Gesundheit von Menschen in Verbindung bringen, liegt der Schwerpunkt in Rechenzentren auf der Schaffung einer optimalen Umgebung für den Betrieb der Geräte. Diese Sensoren liefern Echtzeitdaten, anhand derer Betreiber von Rechenzentren fundierte Entscheidungen zur Optimierung der Luftzirkulation, Filterung und der Kühlsysteme treffen können.
Die Vorteile von IAQ-Sensoren in Rechenzentren
Durch die Integration von IAQ-Sensoren in ihren Betrieb können Rechenzentren zahlreiche Vorteile realisieren. Die Echtzeitüberwachung der Luftqualitätsparameter ermöglicht es den Betreibern, sofortige Anpassungen an den Luftfilterungs- und HLK-Systemen vorzunehmen. Dadurch werden Systemineffizienzen vermieden und eine konstante Leistung aufrechterhalten.
Diese kontinuierliche Überwachung und Optimierung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftstrom kann den Bedarf an übermäßiger Kühlung reduzieren und somit zu erheblichen Einsparungen bei den Betriebskosten führen.
Darüber hinaus verringert die Aufrechterhaltung der richtigen Luftqualitätsbedingungen die Wahrscheinlichkeit von Systemausfällen oder Ausfallzeiten aufgrund von Überhitzung, Staubansammlung oder Feuchtigkeitsproblemen.
Solche Probleme mit der Luftqualität können erkannt werden, bevor sie zu Ausfällen von Geräten führen. Dadurch ist es möglich, vorausschauende Wartungsmaßnahmen anstelle von reaktiven Reparaturen durchzuführen. Das Risiko unerwarteter Ausfälle wird verringert und die Leistung bleibt erhalten.
Die Reduzierung des Energieverbrauchs und die Optimierung der HLK-Systeme tragen zu den allgemeinen Nachhaltigkeitsbemühungen bei, indem sie den CO₂-Fußabdruck des Rechenzentrumsbetriebs verringern.
Rechenzentren als unsere technologische Grundlage müssen reibungslos funktionieren
Die Innenraumluftqualität ist ein oft übersehener Aspekt des Rechenzentrumsmanagements, spielt jedoch eine entscheidende Rolle für die Effizienz, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der darin untergebrachten Geräte – und somit auch für die kritischen digitalen Dienste, die Rechenzentren bereitstellen.
Durch die Integration von IAQ-Sensoren in ihre Infrastruktur können Rechenzentren ihre Betriebsleistung verbessern, Energiekosten senken und eine optimale Umgebung für unternehmenskritische Systeme gewährleisten.
Da die Nachfrage nach Datenverarbeitung und -speicherung weiter steigt, wird die Rolle von IAQ-Sensoren für die Aufrechterhaltung der Gesundheit von Rechenzentren immer wichtiger. Nur so können diese Einrichtungen auch in Zukunft effizient, zuverlässig und nachhaltig bleiben.
