RZ – Rechenzentrum
Abkürzung: RZ
Ein Rechenzentrum ist ein Gebäude oder Gebäudeteil, der dafür gebaut ist, IT-Technik dauerhaft und ohne Unterbrechung zu betreiben. Die Server selbst sind dabei der kleinere Teil des Aufwands.
Der Unterschied zum Serverraum liegt nicht in der Größe. Ein Serverraum ist ein Raum, in dem Technik steht. Ein Rechenzentrum ist eine Anlage, in der Stromversorgung, Kühlung, Brandschutz, Zutrittskontrolle und Netzanbindung so ausgelegt sind, dass jede einzelne davon ausfallen darf, ohne dass der Betrieb endet.
Die vier Gewerke
Strom
Die Versorgung ist in der Regel doppelt ausgeführt, idealerweise aus zwei getrennten Einspeisungen des Netzbetreibers. Fällt beides aus, greift eine Kette mit klarer Aufgabenteilung:
Die USV überbrückt die Lücke. Sie hält den Betrieb Sekunden bis wenige Minuten aufrecht — lange genug, damit die Netzersatzanlage anläuft und die Last übernimmt. Ein Dieselaggregat braucht dafür typischerweise zehn bis fünfzehn Sekunden, und genau diese Zeitspanne ist der Daseinszweck der USV.
Die Auslegung wird in Redundanzstufen angegeben: N ist der nackte Bedarf, N+1 hält eine Reserveeinheit vor, 2N baut die gesamte Versorgung zweimal auf. Was ein Anbieter unter „redundant" versteht, steht in dieser Notation und nicht im Prospekt.
Kühlung
Jedes Watt, das in die Technik geht, kommt als Wärme wieder heraus. Kühlung ist deshalb kein Nebenaspekt, sondern der zweitgrößte Posten im Stromverbrauch.
Üblich ist die Trennung in Kalt- und Warmgang: Die Racks stehen abwechselnd Front an Front und Rück an Rück, sodass angesaugte und ausgeblasene Luft sich nicht mischen. Ohne diese Trennung kühlt man zu einem erheblichen Teil die eigene Abluft.
Freie Kühlung nutzt Außenluft, solange sie kalt genug ist, und spart dadurch die Kältemaschine — in Mitteleuropa an vielen Tagen des Jahres. Bei hohen Leistungsdichten reicht Luft nicht mehr aus; dort wird direkt am Rack oder am Chip mit Wasser gekühlt.
Sicherheit
Zutritt in mehreren Stufen, meist mit Vereinzelungsanlage, und Brandschutz in eigener Ausführung: Eine Sprinkleranlage würde die Technik zerstören, die sie schützen soll. Üblich sind daher Frühwarnsysteme, die Rauchpartikel in angesaugter Luft erkennen, und Löschanlagen mit Gas, das den Sauerstoffgehalt senkt, ohne Geräte zu beschädigen.
Anbindung
Ein Rechenzentrum ohne Netz ist ein teurer Heizkörper. Carrier-neutrale Häuser führen die Leitungen mehrerer Anbieter in einen gemeinsamen Raum, von dem aus Kunden sich untereinander und an Netze schalten lassen. Die Verbindung zwischen zwei Mietern im selben Haus heißt Cross Connect und ist oft die billigste und schnellste Verbindung, die es gibt — ein Kabel, keine Übertragungsstrecke.
Viele dieser Häuser sind zugleich Standorte eines Internetknotens.
Gemessen wird in Megawatt
Früher beschrieb man Rechenzentren über die Fläche. Heute ist die elektrische Anschlussleistung das Maß, und zwar aus einem einfachen Grund: Die Leistung je Rack ist über die Jahre erheblich gestiegen. Wo früher zwei bis fünf Kilowatt je Schrank üblich waren, sind heute zweistellige Werte normal, und Racks mit Beschleunigern für KI-Berechnungen liegen deutlich darüber.
Damit ist die Fläche nicht mehr der begrenzende Faktor. Ein Neubau scheitert nicht am Grundstück, sondern am Netzanschluss — und deshalb entstehen neue Anlagen dort, wo Leistung im Netz verfügbar ist.
Die Kennzahl PUE
Power Usage Effectiveness setzt den gesamten Stromverbrauch der Anlage ins Verhältnis zum Verbrauch der IT-Technik allein.
Ein Wert von 1,0 wäre der theoretische Idealfall: Jedes Watt landet in der Technik, nichts geht an Kühlung und Verluste. Erreichbar ist das nicht. Moderne Anlagen liegen bei etwa 1,2, älterer Bestand deutlich darüber.
Die Kennzahl hat eine bekannte Schwäche: Sie bewertet die Effizienz der Gebäudetechnik, nicht die der Rechenarbeit. Ein Rechenzentrum voller schlecht ausgelasteter Server kann einen hervorragenden PUE haben.
Verfügbarkeit: Tier und EN 50600
Zwei Systeme stehen nebeneinander und werden regelmäßig verwechselt.
Die Tier-Klassifizierung des Uptime Institute reicht von I bis IV. Die praktisch wichtige Grenze liegt zwischen III und IV: Tier III erlaubt Wartung im laufenden Betrieb, Tier IV übersteht zusätzlich einen unvorhergesehenen Ausfall einer beliebigen Komponente. Tier ist eine Zertifizierung eines einzelnen Anbieters — wer „Tier 3" schreibt, ohne zertifiziert zu sein, meint meist „nach Tier-III-Kriterien gebaut", und das ist etwas anderes.
Die europäische Norm EN 50600 beschreibt dieselbe Idee in Verfügbarkeitsklassen 1 bis 4 und deckt daneben Planung, Betrieb und Energieeffizienz ab.
Bauarten
- Unternehmensrechenzentrum — für den eigenen Betrieb, im eigenen Haus.
- Colocation — der Betreiber stellt Fläche, Strom, Kühlung und Anbindung, die Technik gehört dem Kunden. Der Markt, den die meisten Anbieter in Deutschland bedienen.
- Hyperscale — Anlagen der großen Cloud-Anbieter, auf eine einzige Betriebsart hin gebaut und in Regionen statt in Gebäuden gedacht.
- Edge — kleine, verteilte Standorte nah am Nutzer, wo kurze Laufzeiten wichtiger sind als Größe.
In Deutschland
Die Verteilung ist stark ungleich: Das Rhein-Main-Gebiet trägt den größten Anteil, weil dort mit dem DE-CIX der wichtigste Austauschpunkt liegt und sich Anbieter dort ansiedeln, wo andere Anbieter schon sind. Neue Großprojekte entstehen dagegen zunehmend abseits der Ballungsräume, dort wo Flächen und Netzanschluss zu haben sind.
Welche Standorte das sind, führt das Rechenzentrums-Verzeichnis nach Bundesländern auf.
Normen
- EN 50600 – Informationstechnik, Einrichtungen und Infrastrukturen von Rechenzentren, mehrteilig
- EN 50600-2-2 – Stromversorgung und -verteilung
- EN 50600-2-3 – Regelung der Umgebungsbedingungen
- EN 50600-4-2 – Power Usage Effectiveness
- ISO/IEC 22237 – internationale Entsprechung zu EN 50600