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19.09.2022

08:00

Digitale Infrastruktur

Ausfälle in Rechenzentren von Google, Oracle und Twitter: Wird es zu heiß fürs Internet?

Von: Christof Kerkmann, Hannah Krolle

Wegen der Hitze in Kalifornien ist ein Rechenzentrum von Twitter offline. Kein Einzelfall: Die Branche diskutiert, wie sie sich für den Klimawandel rüstet – und Ausfälle verhindert.

Besonders Server von Rechenzentren müssen vor Hitze und möglichen Ausfällen geschützt werden. Dafür habe die Branche umfangreiche Notfallpläne. dpa

Cloud-Computing-Rechenzentrum der T-Systems

Besonders Server von Rechenzentren müssen vor Hitze und möglichen Ausfällen geschützt werden. Dafür habe die Branche umfangreiche Notfallpläne.

Düsseldorf Die extreme Hitze in Kalifornien ist nicht nur für Mensch und Natur eine große Belastung, sondern auch für die Technik. Das bekommt Twitter derzeit zu spüren: Nach einem Bericht des TV-Senders CNN ist ein Rechenzentrum in der Hauptstadt Sacramento ausgefallen – wegen des „extremen Wetters“, wie es demnach in einer internen E-Mail heißt.

Das Unternehmen weicht auf andere Rechenzentren aus. Bei weiteren Ausfällen könne man den Onlinedienst aber womöglich nicht weiter allen Nutzern anbieten, warnt eine Managerin die Mitarbeiter. Alle Updates, die nicht dringend sind, werden deshalb verschoben. Die Devise lautet offenbar: Bloß kein Risiko eingehen.

Bei Oracle und Google ging es im Juli weniger glimpflich aus. Als in Großbritannien das Thermometer auf mehr als 40 Grad stieg, mussten die beiden Konzerne nach Ausfällen der Kühlungssysteme für mehrere Stunden Rechenzentren abschalten – vorsorglich, um die Server zu schützen. Besonders betroffen waren Cloud-Dienste.

In Europa mag die Hitze vorerst vorbei sein. Der Rekordsommer 2022 hat jedoch gezeigt, dass die Klimaerwärmung Internetdienstleister und Betreiber von Rechenzentren vor Probleme stellt, weil beispielsweise in Hitzeperioden Kühlsysteme an Grenzen geraten oder die Stromerzeugung stockt. Und nun drohen als Folge des Konflikts mit Russland auch noch im Winter Probleme.

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Standort erkennen

    „Das Risiko, einen flächendeckenden Blackout in Deutschland zu erleben, ist höher als noch vor einigen Jahren“, warnt Günter Eggers vom Verband der Internetwirtschaft Eco. Ein Blackout hätte besonders im Winter „schwerwiegende Folgen für nahezu alle Aspekte unseres zivilisierten Lebens“.

    „Die Branche betrachtet die technische und organisatorische Vorbereitung auf einen bis zu drei Tage oder länger andauernden Stromausfall als einen wesentlichen Teil ihrer Dienstleistung“, sagt Eggers. Völlig unklar sei aber, ob die Maßnahmen noch funktionierten, wenn die Mitarbeiter wegen ausgefallener Transportmöglichkeiten nicht mehr ihre Arbeitsplätze erreichen können.

    Angst vor Stromausfällen

    Deutschland ist ein wichtiger Standort für Rechenzentren, besonders Frankfurt: In der Nähe des großen Internetknotens De-Cix haben sich zahlreiche Unternehmen angesiedelt. Trotz aller Effizienzgewinne, die die Branche erzielt, wächst der Energiebedarf kräftig: Im Jahr 2020 lag der Stromverbrauch nach einer Analyse des Borderstep-Instituts bei 16 Milliarden Kilowattstunden (kWh). Im Jahr 2018 waren es noch 14 Milliarden.

    Angesichts der Energiekrise macht sich die Wirtschaft Gedanken um die Versorgungssicherheit. Ein Stresstest des Bundeswirtschaftsministeriums kam kürzlich zu dem Ergebnis, „dass stundenweise krisenhafte Situationen im Stromsystem im Winter 22/23 zwar sehr unwahrscheinlich sind, aktuell aber nicht vollständig ausgeschlossen werden können“.

    Grafik

    Für solche Situationen sieht man sich in der Branche gerüstet. Es gebe „umfangreiche Notfallpläne zum Schutz unserer globalen Rechenzentrumsinfrastruktur, Netzwerke und Systeme“, sagt etwa Jens-Peter Feidner, Geschäftsführer von Equinix Deutschland, einem führenden Anbieter für Rechenzentren. Daher habe man ein „hohes Maß an Ausfallsicherheit und Redundanz“, auch bei unerwarteten Stromausfällen.

    Angesichts des Kriegs in der Ukraine habe das Unternehmen noch zusätzliche Maßnahmen ergriffen, beispielsweise um ausreichend Diesel für die Notfallgeneratoren zu haben, die bei Stromausfällen anspringen. „Wir gehen davon aus, dass wir nicht länger als ein paar Stunden oder schlimmstenfalls einen Tag mit Diesel auskommen müssen“, sagt Feidner. Man sei aber für den Notfall vorbereitet, einen längeren Zeitraum überbrücken zu müssen.

    Trotzdem fordert der Verband Bitkom, in dem Unternehmen aus IT und Telekommunikation organisiert sind, dass Rechenzentren mit systemrelevanter IT-Infrastruktur in Notfallplänen „prioritär“ berücksichtigt werden. Denn Betreiber von Rechenzentren seien „enorm“ bedroht, vor allem auch die kleinen Anlagen. Bislang gelten die Pläne nur für größere Standorte mit mehr als 3,5 Megawatt Anschlussleistung.

    Wärme reicht für ganze Stadtviertel

    Neben der Notfallversorgung ist für die Unternehmen die Kühlung ein großes Thema. In ihren Rechenzentren sind Hunderte oder gar Tausende Server im Einsatz, die E-Mails versenden, Videos übertragen oder Algorithmen trainieren. Ein Nebenprodukt dieser Rechenoperationen ist enorme Hitze.

    Die Kühlung der Server, Speicher und Netzwerke ist daher beim Betrieb von Rechenzentren ein großer Kostenpunkt. Das Marktforschungsinstitut „Next Move Strategy Consulting“ schätzt, dass die Ausgaben für Kühlsysteme von gut zehn Milliarden US-Dollar im Jahr 2019 auf rund 34 Milliarden US-Dollar im Jahr 2030 steigen.

    Die Bedeutung der Kühltechnik nimmt noch weiter zu. Denn auch in Ländern mit gemäßigten Temperaturen gibt es durch den Klimawandel immer häufiger Hitzeperioden. In diesem Sommer stieg das Thermometer beispielsweise in Großbritannien auf 40 Grad. Das gilt für andere Teile Westeuropas erst recht, auch Deutschland.

    Das Problem: Beim Bau der Rechenzentren in diesen Ländern wurden Faktoren wie Hitze und Wasserverfügbarkeit nicht berücksichtigt, sagt der britische Seriengründer und Forscher David Mytton, der sich in seinen Publikationen mit nachhaltiger IT beschäftigt. Einige Datenfabriken geraten dadurch an Grenzen, wie im Sommer in Großbritannien bei Google und Oracle.

    Nun müsse man die Anlagen nachrüsten und neue anders konzipieren – zumal moderne Rechenzentren durch das wachsende Datenvolumen mehr Strom benötigen und damit die Anforderungen an die Kühlung steigen. „Der Lebenszyklus der Rechenzentren ist lang, sie laufen teilweise Jahrzehnte“, betont er.

    Bauverbot für Google wegen Wassermangel

    Ein Beispiel: Ein Rechenzentrum mit Wasserkühlung benötigt allein zur Kühlung mehrere Millionen Liter Wasser pro Jahr. Der Forscher David Mytton rechnet vor: Eine mittelgroße Anlage mit 15 Megawatt Leistung brauche so viel wie drei Krankenhäuser oder mehr als zwei Golfplätze. Auf ein ganzes Land bezogen ist das überschaubar. Aber: In Gebieten mit Wasserknappheit gebe es erhebliche Kontroversen.

    Zum Beispiel in Neuenhagen in Brandenburg, direkt an der Grenze zu Berlin: Der zuständige Wasserverband legte nach einem Bericht des Rundfunks Berlin-Brandenburg (RBB) ein Veto ein, als Google einen Standort eröffnen wollte. Der Verbrauch wurde mit 1,3 Millionen Kubikmetern pro Jahr taxiert, nicht viel weniger als in der Tesla-Fabrik im nahen Grünheide. Nach Einschätzung des Versorgers zu viel für die Region.

    In der Branche wächst daher das Problembewusstsein. Das zeigt eine Umfrage des Borderstep-Instituts unter rund 120 Experten, darunter viele Mitarbeiter von Rechenzentren: Demnach erwarten zwei Drittel, dass der Klimawandel einen hohen oder sehr hohen Einfluss auf den Bau und Betrieb der Anlagen haben wird. Einen Vorfall wie aktuell Twitter will niemand selbst erleben.

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