DER NETZWERK INSIDER –
Ausgabe Juni 2024

Man sollte meinen, spätestens mit dem Anstieg der Energiekosten in den letzten Jahren, der in den Medien immer wieder thematisierten Energiewende und speziell mit der Diskussion über das Gebäudeenergiegesetz sei das Bewusstsein über die notwendige Energieeffizienz der Informationstechnik (IT) genug geschärft. Weit gefehlt, wie mir meine letzten Projekterfahrungen vor Augen geführt haben.

Formel für Energiekosten

Green IT ist kein neuer Begriff und stammt aus den 90er Jahren. Damals veröffentlichte die US-Umweltschutzbehörde EPA (https://www.epa.gov) das sogenannte EnergyStar-Label, mit dem energiesparende Monitore sowie andere IT-Geräte gekennzeichnet wurden. Vor Jahren wurden öffentliche Auftraggeber im deutschen Vergaberecht verpflichtet, in ihren Beschaffungen Energieeffizienz zu berücksichtigen.

Von ComConsult aktuell ausgearbeitete Ausschreibungsunterlagen berücksichtigen für die Kostenbetrachtung nicht nur die Beschaffung von Hardware, sondern auch die mit dem Betrieb der Hardware verbundenen Energiekosten. Selbst wenn unklar ist, welcher mittlere Verbrauch in Watt bzw. kW sich für ein Stück Hardware nach jahrelanger Nutzung ergeben haben wird, kann man von vertretbaren Annahmen ausgehen, zum Beispiel 50 % des maximalen Verbrauchs. Der Preis pro kWh ist variabel. Auch hier muss man eine Annahme treffen, was den mittleren Preis über die nächsten Jahre betrifft. Gehen wir von 0,50 Euro netto aus, obwohl die Preise nach dem Spitzenwert vor ungefähr zwei Jahren im Moment deutlich gesunken sind. Trotzdem sollte man eher skeptisch als euphorisch sein und langfristig besser von steigenden Preisen ausgehen, denn die Energiewende hat erst begonnen, und erhebliche Investitionen in neue Energiequellen und vor allem das Leistungsnetz wollen bezahlt werden.

In Rechenzentren und Technikräumen müssen wir zusätzlich noch berücksichtigen, dass solche Räume zu kühlen sind. Selbst moderne RZ-Flächen, die nach dem neuesten Stand der Klima- und Belüftungstechnik ausgestattet sind, fügen dem Verbrauch 20 bis 30 % hinzu. Man spricht vom Faktor Power Usage Effectiveness (PUE), der für neue Rechenzentren 1,3 nicht überschreiten darf. Wir haben es oft jedoch mit einer Mischung von sehr alten, alten und neuen Räumen zu tun. Es ist in den meisten Fällen gerechtfertigt, einen PUE-Wert von 2 der Kostenbetrachtung für IT zugrunde zu legen.

So kommen wir zu folgender Formel für die Energiekosten:

Zahl der zu betrachtenden Jahre * 365 Tage / Jahr * 24 Stunden / Tag * maximaler Verbrauch in kWh * 0,5 (Verhältnis zwischen mittlerem und maximalem Verbrauch) * 2 (für PUE) * 0,5 Euro / kWh

Pro kW ergeben sich somit bei einer Betrachtung von 5 Jahren Nutzungszeit:

5 * 365 * 24 * 0,5 * 2 * 0,5 Euro = 21.900 Euro netto

Anteil an den Gesamtkosten

Der Hersteller Cisco gibt für den RZ-Switch Nexus 9364C-GX den maximalen Verbrauch 1622 Watt an und weist in Übereinstimmung mit der obigen Annahme einen „typischen“ (gleich mittleren) Wert von 811 Watt aus, d.h. 0,811 kW. Nach der obigen Formel verursacht ein solcher Switch über die gesamte Nutzungszeit von 5 Jahren Energiekosten in Höhe von 17.760,90 Euro. Der momentane Listenpreis des Geräts liegt laut einschlägigen Quellen im Internet bei 62,069,20 $, d.h. bei ca. 58.000 Euro. Selbst wenn man das Gerät gut mit Transceivern bestückt, kommt man bei Annahme üblicher Rabattsätze auf Hardware-Beschaffungskosten von nicht mehr als 30.000 Euro. Dies bedeutet, dass zu den Beschaffungskosten noch ein Aufschlag von ca. 70 % für Energie hinzukommt.

Bei Servern kann der Anteil von Energie- an den Gesamtkosten noch höher liegen. Ein typischer Server mit ungefähr demselben Verbrauch wie der oben genannte Cisco-Switch kostet in der Regel signifikant weniger als der Switch-Preis.

Überraschte Techniker

Nicht selten erlebe ich die Überraschung unter Technikern, wenn sie mit dem signifikanten Anteil der Energiekosten an den Gesamtkosten konfrontiert werden. Viele, die bislang nur zwischen den technischen Eigenschaften einerseits und dem Beschaffungspreis andererseits abgewogen haben, müssen nun auch die Energiekosten betrachten. Anders ausgedrückt erfolgt die Kostenbetrachtung nun auf einem viel höheren Niveau, nicht selten dem doppelten. Unterschiede zwischen Gerätetypen und Herstellern können bei Berücksichtigung des Stromverbrauchs zu überraschenden Ausschreibungsergebnissen führen. Leider bedeutet modernere Technik nicht selten höhere Energiekosten. Leistungsfähigere Prozessoren verbrauchen häufig mehr Energie als ihre Vorgängermodelle. Gleiches gilt für Arbeits- und Massenspeicher.

Damit entsteht ein Dilemma. Hersteller können sich durch die Energiebetrachtung im Wettbewerb veranlasst sehen, ältere, dafür sparsamere Hardware anzubieten. Das wird bei der Technik-Fraktion des Auftraggebers Befremden auslösen. Ich erlebe es immer wieder, dass Techniker versuchen, irgendwie an der Energieeffizienz vorbeizumanövrieren, sei es durch Ansetzen eines zu niedrigen „typischen“ Verbrauchs, oder durch die Hoffnung auf ein Preiswunder im Strommarkt, oder in unrealistischer Erwartung einer viel effizienteren Kühlung, ohne dass man investieren muss.

Der Markt kann Hersteller unter Druck setzen

Die Gleichung „neue Technik = höherer Verbrauch“ muss nicht immer stimmen. Je nach Technik ist möglicherweise sogar das Gegenteil der Fall. Beispiel Storage:

Drehende Festplatten haben den Vorteil, dass sie im Ruhezustand kaum Energie verbrauchen. Der Wechsel von HDD zu SSD war daher mit einem höheren Verbrauch verbunden. Die neue Generation von Storage, nämlich NVMe, senkt den Verbrauch jedoch wieder.

Bei den Prozessoren gilt, dass mit dem künftigen Übergang zur 5-nm-Technik ein niedrigerer Verbrauch erwartet wird.

Es ist durchaus vorstellbar, dass der Markt die Hersteller unter Druck setzt, wenn immer mehr Kunden bei ihren Kaufentscheidungen die Energieeffizienz berücksichtigen. Hersteller können durch mehr Wettbewerb zu Entscheidungen zugunsten effizienterer Technik gezwungen werden.

Die Entscheidungsträger bei den IT-Kunden müssen nicht unbedingt zu Umweltaktivisten mutieren, um den Energieverbrauch gebührend zu berücksichtigen. Die betriebswirtschaftliche Gesamtkostenbetrachtung reicht dafür aus.

Beispiel Bitcoin

Was Geld betrifft, irren sich Börsen selten. Die insgesamt nach oben zeigende Tendenz des Bitcoin-Preises ist nach meiner Einschätzung auf die langfristige Verteuerung von Energie zurückzuführen. Neue Bitcoins werden technisch durch Herausfinden neuer Zahlen mit vorgegebenen Hash-Werten generiert. Im Gegensatz zur einfachen Operation der Hash-Bildung ist die Umkehrfunktion rechen- und damit energieintensiv. Deshalb ist das Hinzufügen eines neuen Blocks zum Bitcoin-Blockchain in Ländern lukrativer, wo der Energiepreis niedrig ist. Als Gewächshäuser getarnte Bitcoin-Farmen in an fossilen Energieträgern reichen Ländern werden nicht selten entdeckt. Es wird angesichts der weltweit steigenden Energiepreise jedoch immer schwieriger, einen Bitcoin zu schürfen. Knapperes Angebot bedeutet Verteuerung. Um Missverständnisse vorzubeugen, weise ich darauf hin, dass ich selbst keine Kryptowährungen besitze und Sie auf keinen Fall zu einem Run auf Kryptowährungen verleiten will. Denn da kann vieles auf den Preis drücken, von schärferen internationalen Regelungen gegen Geldwäsche bis zur höheren Besteuerung von Spekulationsgewinnen.

Hier möchte ich nur zeigen, dass der weltweite Handelsplatz für Kryptowährungen den internationalen Trend in Richtung teurer Energie antizipiert hat. Gleiches müssen wir in unseren Hardware-Beschaffungen tun.