IT und CO₂-Emissionen: Die Herausforderung für Rechenzentren
Der Einfluss von IT allgemein und Rechenzentren insbesondere auf den CO2-Ausstoß in Deutschland ist ein zunehmend wichtiges Thema. Dabei spielen Hochleistungsrechner in Rechenzentren, die große Mengen an Energie verbrauchen, eine zentrale Rolle in der modernen IT-Infrastruktur, von wissenschaftlicher Forschung bis hin zu komplexen industriellen Anwendungen. Die kontinuierliche Stromaufnahme führt jedoch zu CO2-Emissionen. Um den ökologischen Fußabdruck der IT-Infrastruktur im Sinne der Nachhaltigkeit zu verringern und somit einen aktiven Beitrag zum Klimaschutz zu leisten, sind Innovationen im Betrieb, Forschung, sowie weitere Investitionen in grüne Technologien und nachhaltige Energiequellen notwendig.
Nachhaltige IT-Infrastruktur an der RWTH Aachen
An der RWTH Aachen verbessern wir die ökologische Effizienz unseres Rechenzentrums durch energieeffiziente Rechner mit fortschrittlichen Technologien, wie beispielsweise den Hochleistungsrechner CLAIX-2023. Durch Projekte wie ENSIMA und IT-Zauber optimieren wir unsere Anwendungen und Infrastruktur kontinuierlich und streben nach einem umweltfreundlichen und netzdienlichen Einsatz von IT. Unser Engagement für Nachhaltigkeit zeigt sich in der bewussten Nutzung von Ressourcen, dem Einsatz erneuerbarer Energien und der Integration modernster Kühltechnologien.
Ganzheitlicher Ansatz zur Reduzierung des ökologischen Fußabdrucks
Somit verfolgen wir das Ziel, den ökologischen Fußabdruck unserer Hochleistungsrechner zu minimieren. Dabei betrachten wir den gesamten Lebenszyklus von der Herstellung über Betrieb in Betriebsinfrastruktur und Versorgungstechnik bis hin zur Entsorgung. Ein bedeutender Meilenstein wurde im Oktober 2023 mit der Inbetriebnahme einer integrierten Monitoring-Umgebung des Projekts IT-Zauber erreicht. Diese Umgebung ergänzt das bestehende Energiemonitoring um detaillierte Betriebsdaten aus der Versorgungsinfrastruktur und den Rechensystemen. Durch diese simultane Betrachtung können wir lokale Optimierungsmöglichkeiten erkennen und die Gesamtoptimierung des Systems vorantreiben.
Digitaler Zwilling für intelligente Regelstrategien
Im Rahmen des BMBF-Projekts IT-Zauber nutzen wir die gewonnenen Daten zur Modellierung eines „Digitalen Zwillings“, also eines digitalen Abbildes des HPC-Systems mitsamt der Betriebsinfrastruktur und Versorgungstechnik. Der Zwilling ermöglicht die Entwicklung intelligenter Regelstrategien und automatisierter Betriebsoptimierungen in Hochleistungsrechenzentren. Im BMBF-Projekt ENSIMA entwickeln wir KI-Methoden zur Optimierung von Produktionsprozessen und beschleunigten Simulationsprozessen. Dies ermöglicht den Anwendungen auf HPC-Systemen ebenso wie den Produktionsprozessen selbst mit weniger Ressourceneinsatz auszukommen.
CO₂-neutrale Rechenzentren als Zukunftsvision
Für die Zukunft planen wir, unsere Erkenntnisse auch in die Auslegung der Integration von Rechenzentren in Stromversorgungs- und Wärmenetze einfließen zu lassen, insbesondere beim neuen CO2-neutralen Datacenter im Hochschulerweiterungsgebiet Campus West.
CLAIX-2023: Energieeffiziente Hochleistungsrechner mit innovativer Kühlung
Unser Hochleistungsrechner CLAIX-2023 als bestehender Großverbraucher im Rechenzentrum verbindet maximale Rechenleistung mit minimalem Energieverbrauch und setzt damit neue Maßstäbe. CLAIX-2023 verfügt über modernste Hardware und ein Warmwasserkühlsystem, das ohne den Einsatz von Kältemaschinen auskommt. Das durch den Rechner erhitzte Wasser wird in einem Kreislauf nach außen geleitet, auf das Dach des Gebäudes geführt, durch die Außenluft abgekühlt und erneut eingesetzt. Diese als freie Kühlung bezeichnete Technologie spart jährlich erhebliche Mengen Strom und damit direkt auch CO2 ein. Darüber hinaus wird CLAIX-2023 ausschließlich mit erneuerbaren Energien betrieben, was seinen ökologischen Fußabdruck weiter reduziert.
Diese beispielhaften Projekte zeigen, wie wir durch innovative Technologien und integrierte Ansätze einen bedeutenden Beitrag zur Reduzierung des Energieverbrauchs und zur Optimierung von Hochleistungsrechenzentren leisten. Unser Ziel ist es dabei, die IT-Branche nachhaltig zu gestalten und gleichzeitig Spitzenleistungen zu erbringen.