LANDTAG STEIERMARK
XVIII. GESETZGEBUNGSPERIODE


TOP 4

EZ/OZ 1186/5

Schriftlicher Bericht

Ausschuss: Verfassung

Betreff:
"Energieeffiziente Server- und Rechenzentren"

 

zu:
EZ 1186/1, Energieeffiziente Server- und Rechenzentren (Selbstständiger Antrag von Abgeordneten (§ 21 GeoLT))

 

Der Ausschuss "Verfassung" hat in seiner Sitzung am Dienstag, dem 29.06.2021 über den oben angeführten Gegenstand die Beratungen durchgeführt.

Mit Beschluss des Ausschusses für Verfassung vom 17.03.2021 wurde die Steiermärkische Landesregierung ersucht, eine Stellungnahme zum Antrag, Einl.Zahl 1186/1, betreffend "Energieeffiziente Server- und Rechenzentren" abzugeben.

Aufgrund dieses Beschlusses erstattet die Steiermärkische Landesregierung folgende Stellungnahme:

"Ad 1.) Die Landesregierung wird aufgefordert, ein Konzept zur energieeffizienten Modernisierung der steirischen Server- und Rechenzentren auszuarbeiten und zeitnah umzusetzen

Abteilung 1:

Beim Energiemanagement von Rechenzentren muss neben den technischen Rahmenbedingungen auch die geforderte Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit berücksichtigt werden. Es entsteht eine Wechselwirkung und auch ein Zielkonflikt zwischen Sicherheit durch Redundanzen und reiner Energieeffizienz.

Eine durchgehende Verfügbarkeit der IT-Systeme ist unbedingt erforderlich. Als wesentliche Reaktion auf diese Herausforderungen ist der Betrieb zweier Rechenzentren in entsprechender Entfernung erforderlich. Durch eine auf zwei Standorte verteilte Installation von Services kann eine auch von Stromausfällen, Bränden, Anschlägen u. dgl. unbeeinflusste Verfügbarkeit angeboten werden, benötigt natürlich aber mehr Kapazitäten.

Das Land Steiermark betreibt zwei Rechenzentren an zwei unterschiedlichen Standorten:

  • Rechenzentrum Burg, Betreiber Land Steiermark, Hofgasse 13, 8011 Graz

  • Rechenzentrum Gries, Betreiber A1 Telekom, Ägydigasse 6-8, 8020 Graz

Das A1 Datacenter verfügt über eine Vielzahl von Zertifizierungen für Sicherheit, Qualitäts-, Umwelt- und Energiemanagement (ISO 50001 – Energiemanagement, ISO 14001 – Umweltmanagement). Dadurch profitiert das Land Steiermark von Infrastruktur am Stand der Technik und erhöhter Ausfallsicherheit, ohne selbst teure Investitionen in eigenen Anlagen tätigen zu müssen.

Stromverbrauch

Der Betrieb der beiden Rechenzentren verbraucht hochgerechnet ca. 300.000 – 350.000 kWh pro Jahr.

Die derzeitige Ausstattung und mögliche Modernisierungsüberlegungen der Rechenzentren sind auch standortbezogen zu sehen. Speziell das erste Rechenzentrum des Land Steiermark am Standort Burg verursacht durch den Kellerstandort, die damit gegebenen baulichen Voraussetzungen und die denkmalgeschützten Rahmenbedingungen nur eingeschränkte Möglichkeiten um zukünftige Anforderungen in einem finanziell überschaubaren Rahmen zu realisieren.

Die Abteilung 1 setzt nach den finanziellen Möglichkeiten zahlreiche Maßnahmen, um bei der Modernisierung der Server- und Rechenzentren am Stand der Technik zu bleiben und zukünftige Verbesserungspotentiale auch zu realisieren. In den letzten 10 Jahren hat es gerade im Serverumfeld sämtlicher Landesserver eine großflächige Optimierung durch eine fast flächendeckende Virtualisierung gegeben.

Es werden verschiedenste Ebenen bei der Konzeption miteinbezogen - von den einzelnen Komponenten, über die Wahl des Formfaktors und des Kühlverfahrens bis hin zur Konfiguration der einzelnen Racks, der Klimatisierung, sowie der grundsätzlichen räumlichen Aufbau des gesamten Rechenzentrums. Dabei wird auf die Komponenten der Rechenzentrums-Infrastruktur (Kühlung, USV, etc.), Netzwerkinfrastruktur, Serverinfrastruktur und Speicherinfrastruktur Rücksicht genommen.

Klimatisierung in den Rechenzentren

Um eine möglichst optimale Klimatisierung in den Rechenzentren zu erreichen, werden zahlreiche Maßnahmen gesetzt:

  • Möglichst optimal aufgestellte und angeordnete Racks: Der Bereich der Kühlung hat eine besondere Bedeutung. Luftstrom im Raum und im Rack und damit eine Warmgang-Kaltgang-Anordnung.

    Die Racks sind so ausgerichtet, dass die Server mit der jeweils zu kühlenden Seite in den Kaltgang zeigen. Es wird versucht alles so auszurichten, dass zu beiden Seiten eines Ganges entweder nur kalte Luft auf die zu kühlenden Systeme bläst oder diese ihre warme Abluft in den Gang abgeben.

  • Optimierung in der Kabelverlegung in den Schränken und Unterböden um den Wirkungsgrad der Kühlsyteme zu optimieren.

  • Verbesserungen der Kühlluftzirkulation & Serverauslastung: Die Temperaturverteilung im Rechenzentrum wird über die Regelung des Luftvolumenstroms optimiert. Unnötig niedrige Temperaturen und gefährlich hohe Temperaturen werden vermieden.

Kontinuierliche Optimierungs- und Anpassungsmaßnahmen um Stromverbrauch gleich zu halten bzw. zu verringern.

Serverinfrastruktur

Ein wesentlicher Ansatzpunkt zur Reduzierung des Energieverbrauchs im Rechenzentrum liegt in der Optimierung der IT-Hard- und Software.

Prinzipiell lassen sich zwei Vorgehensweisen unterscheiden, um den Energieverbrauch von Servern zu reduzieren. Zum einen kann die Hardware optimiert werden, so dass weniger Strom verbraucht wird. Zum zweiten kann der Betrieb dieser Hardware so verbessert werden, dass die durchschnittliche Auslastung der Systeme erhöht wird.

Maßnahmen im Hardwarebereich:

  • Hardwareauswahl: Effiziente Hardware hängt sehr stark vom Produktdesign ab. Die richtige Komponenten- und Softwareauswahl und die präzise Dimensionierung reduzieren den Energieverbrauch.

  • Kontinuierliche Reinvestition von Servern und benötigten Hardwaregeräten um den Einsatz von modernen Komponenten, „State of the art” Technologie, wie zum Beispiel energiesparendere CPUs und Festplatten, energiesparende Lüfter und Netzteile mit hohem Wirkungsgrad usw. zu ermöglichen.

  • Effiziente Nutzung der Hardwareressourcen: Konsolidierung und Virtualisierung haben den Energie- und Materialverbrauch stark reduziert.

  • Einsatz von Blade Server Technologie: Durch gemeinsam genutzte Komponenten wie Netzteile benötigen Blade-Server wesentlich weniger Strom als vergleichbare Rack-Server. Zudem reduziert sich z.B. die Anzahl der Ventilatoren für die Kühlung.

  • Optimierung durch Monitoring: IT-Monitoring aller relevanten Auslastungsdaten, Auffinden von Auffälligkeiten, schnelle und detaillierte Analyse einzelner Phänomene. Durch die Optimierung der Hardware konnten auf diese Weise schon erhebliche Energieeinsparungen erreicht werden. Noch größer sind die Potenziale durch eine effiziente Nutzung der Systeme.

Virtualisierung

Die Virtualisierung stellt ein erhebliches Einsparungspotential dar, indem die anfallende Belastung effektiver auf einzelne Server aufgeteilt wird.

  • Virtualisierung durch Abstraktion: Logische Systeme wurden von der realen physischen Hardware abstrahiert. Ressourcen werden dabei nicht mehr dediziert, sondern gemeinsam genutzt. Auf diese Weise können vorhandene Ressourcen flexibler bereitgestellt und die Kapazitäten besser ausgenutzt werden. Dies hat die Auslastung der Systeme erheblich erhöht und damit Energie gespart.

  • Die Abteilung 1 betreibt ca. 650 Server. Davon sind momentan nur ca.10 % durch physische Hardware abgebildet.

Ad 2.) in einem mehrstufigen Prozess zunächst die Energieeffizienz der heimischen Rechenzentren sowie das diesbezügliche Verbesserungspotential zu evaluieren, bevor geeignete Maßnahmen gesetzt werden

Abteilung 15:

Der Aktionsplan zur Klima- und Energiestrategie Steiermark 2030 enthält Maßnahmen, die darauf abzielen neben anderen Quellen auch Rechen- und Datenzentren als potentiellen Energielieferant für die Wärmebereitstellung verfügbar zu machen. Die eingesetzte Energiemenge für den Betrieb kann damit wesentlich effizienter genutzt werden, wenn die anfallende Abwärme ausgekoppelt und beispielsweise für leitungsgebundene Niedertemperaturfernwärme bereitgestellt werden kann.

E-03 Abwärmekataster evaluieren und weiterentwickeln

Die Erschließung möglicher neuer Abwärmequellen und -potenziale ist einer der Hauptpunkte dieser Maßnahme. Dazu zählen vor allem Niedertemperaturquellen, deren Energieinhalt derzeit ungenutzt an die Umgebung abgegeben wird. Der aktuelle Stand der Technik bei der Abwärmenutzung, z.B. durch neue Wärmepumpentechnologien, wird bei der Evaluierung berücksichtigt.

Zu dieser Maßnahme wurde ein Auftrag an ein Konsortium bestehend aus AEE INTEC, Montanuniversität Leoben (Lehrstuhl für Energieverbundtechnik) und e!Think vergeben. Dieser Auftrag befindet sich derzeit in Ausarbeitung und es werden noch in diesem Sommer erste Ergebnisse erwartet.

Der Auftrag ist modulartig gegliedert und dabei werden speziell zum Thema Niedertemperaturnutzung folgende Inhalte behandelt:

  • Flächendeckende Erhebung aktueller Daten von Abwärmepotentialen in der Steiermark mit der Ausweisung der technisch nutzbaren Potentials in Industriebetrieben und Produktionsstätten, bei Kraftwerken und Kläranlagen und in Rechenzentren

  • Einsatzmöglichkeiten von Wärmepumpen und Energiespeichern zur Abwärmenutzung und deren Anwendung in Niedertemperaturnetzen

  • Georeferenzierung der Abwärmequellen und deren Eigenschaften im GIS Steiermark

Folgende Maßnahmen bauen darauf auf und sollen sowohl die Aufbringung als auch die Nutzung unterstützen:

E-12: Anteil der erneuerbaren Energieträger in Fernwärmenetzen erhöhen

Ziel ist die Gestaltung einer Förderausschreibung für die Energieaufbringungsseite, die nach Abschluss und Veröffentlichung des Abwärmekatasters - in dem auch die Rechenzentren inkludiert sind - zur Verfügbarmachung von ungenutzten Potentialen führen soll.

E-16: Demoprojekte zur Nutzung von Niedertemperaturabwärme sowie Erd- und Umgebungswärme mittels Wärmepumpen in Gewerbe, Industrie und im Geschoßbau fördern

Mit dieser Maßnahme wird die Verbraucherseite angesprochen. Durch den Einsatz effizienter Wärmepumpen in Kombination mit Niedertemperaturfernwärme kann oftmals ungenutzt an die Umgebung abgegebene Abwärme sinnvoll genutzt werden. Geförderte Demoprojekte sollen im Gewerbe, in der Industrie sowie im Geschoßbau mögliche Anwendungen aufzeigen und beispielgebend für Folgeprojekte sein.

E-04: Dezentrale Mikronetze mit Niedertemperaturwärme forcieren

Ziel dieser Maßnahme ist die Verbreitung von Praxisinformation, wie der Einsatz von Niedertemperaturwärmenetzen bzw. der Umstieg auf Niedertemperatursysteme in einzelnen Netzteilen gelingen kann.

E-06: Den rechtlichen Rahmen zur bevorzugten Energieversorgung mit erneuerbarer Fernwärme anpassen

Diese energieraumplanerische Begleitmaßnahme soll u.a. dafür sorgen, dass der rechtliche Rahmen die forcierte Nutzung von leitungsgebundenen dezentralen und erneuerbaren Wärmeversorgungslösungen bestmöglich unterstützt.

Ad 3.) und neben der Optimierung sämtlicher Landesserver eine Förderschiene für Unternehmen zu entwickeln, um Anreize für Energieeffizienzmaßnahmen zu setzen

Abteilung 12:

Zur Aufforderung eine Förderschiene für Unternehmen zu entwickeln, um Anreize für Energieeffizienzmaßnahmen zu setzen, wird auf folgende Aktivitäten hingewiesen:

Das Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK) verfügt aus Mitteln der Umweltförderung im Inland (UFI) über ein umfassendes Förderungsportfolio im Bereich der AGVO (Allgemeine Gruppenfreistellungsverordnung) für Energie und Umweltbeihilfen. Die Operative Förderungsstelle ist hierbei die KPC (Kommunalkredit Public Consulting).

Mit 1. Juli 2020 hat hier der Bund weitere signifikante Anreize für klimarelevante Investitionen, um regionale Wertschöpfung und damit auch Beschäftigung zu schaffen bzw. zu sichern, gesetzt. Einen wesentlichen Teil hierbei nehmen die Angebote aus dem Bereich Energieeffizienz für Unternehmen ein. Insbesondere ist im Kontext der Anfrage auf den neuen Förderungsbereich „Energiezentralen zur innerbetrieblichen Wärme- und Kältebereitstellung“ zu verweisen, dieser fördert die Errichtung von Energiezentralen als Kombination von besonders innovativen und energieeffizienten Systemen zur innerbetrieblichen Wärme- und Kälteversorgung und wendet sich an umfassende Projekte.

Das Land Steiermark unterstützt regelmäßig die Förderungsaktivitäten der KPC durch die Bereitstellung von Mitteln aus dem EFRE (Europäischer Fonds für regionale Entwicklung) des steirischen Programmteils. Dies sind lt. Finanztabelle für die Periode 2014 – 2020 (inkl. REACT-EU Abrechnung bis Mitte 2023) 21,2 Mio. € EFRE-Mittel, wodurch insgesamt Investitionen von 78,5 Mio.€ in Unternehmen ausgelöst werden. Damit stellt die Steiermark unter allen österreichischen Bundesländern der KPC für die Zwecke der UFI den mit Abstand größten Betrag zur Verfügung. Für die Periode 2021 – 2027 ist weiterhin vorgesehen, die Förderungsaktivitäten der KPC mit einem bedeutenden Betrag aus EFRE-Mitteln des Landes zu unterstützen.

Die mit 3. Mai 2021 gestartete Förderungsaktion „Thermische Sanierung von Mietwohnungen im Eigentum gemeinnütziger Bauvereinigungen“ ist eine Maßnahme des Landes Steiermark mit dem Ziel, die Sanierungsrate in diesem Bereich zu steigern und wird im Rahmen von REACT-EU – „Recovery Assistance for Cohesion and the Territories of Europe“ (Aufbauhilfe für den Zusammenhalt und die Gebiete Europas) – über die SFG als Förderungsstelle im Programm abgewickelt. Das Förderungsbudget hierfür beträgt insgesamt weitere 8 Mio. € EFRE-Mittel.

Die Energieeffizienz ist auch bei den betrieblichen SFG Investitionsförderungsaktionen ein Thema und wird entsprechend mitgefördert, wie etwa bei den Förderungsprogrammen Wachstums!Schritt und Groß!Tat.

Ergänzend darf auf die – nicht in den Bereich der A12 oder SFG fallende – Initiative „Wirtschaftsinitiative Nachhaltigkeit – WIN“ sowie die Leistungen der Energieagentur Steiermark verwiesen werden."

Es wird daher der

Antrag

gestellt:

Der Landtag wolle beschließen:

Der Bericht des Ausschusses für Verfassung zum Antrag, Einl.Zahl 1186/1, betreffend "Energieeffiziente Server- und Rechenzentren", der Abgeordneten der Grünen wird zur Kenntnis genommen.

 

 

 

Der Obmann:
LTAbg. Mag. Lukas Schnitzer