Quelle: Eigene Darstellung
Das Projekt IT-Zauber, gefördert durch das BMBF im Rahmen der neun Verbundforschungsprojekte des GreenHPC-Programms, setzt sich zum Ziel, die Effizienz und Nachhaltigkeit von Rechenzentren durch digitale Zwillinge zu verbessern. Diese digitalen Abbilder ermöglichen eine holistische Betrachtung von Rechenzentren, indem sie den gesamten Betrieb einschließlich der Rechnerlast sowie der Stromversorgnungs- und Kühlinfrastruktur umfassen.
Im Fokus des Projekts liegt ein ganzheitlicher Ansatz zur Optimierung von Rechenzentren. Bisherige Bemühungen zur Energieeffizienz konzentrierten sich auf Einzelkomponenten, während IT-Zauber Synergien und Abhängigkeiten im Gesamtsystem berücksichtigt. Dabei werden Möglichkeiten wie die effiziente Nutzung von Abwärme und die Auswahl von Prozessoren mit unterschiedlichem Kühlungs- und Energiebedarf untersucht. Außerdem soll eine betriebliche Flexibilität ermöglicht werden, um auf Energiepreisschwankungen reagieren zu können.
Partnerschaft für innovative Lösungen
Die beiden Rechenzentren NHR4CES@RWTH, vertreten durch das IT Center, NHR@TUD der TU Dresden, und das ZIH dienen als Demorechenzentren und sind Teil des Nationalen Hochleistungsrechnens (NHR) und Mitglieder im NHR-Verbund.
Die Partnerschaft zwischen Hochschulen wie der RWTH Aachen und der TU Dresden sowie Industriepartnern wie ROM Technik ermöglicht es, die Konzepte und Technologien an Demorechenzentren zu testen. Diese Rechenzentren dienen als Grundlage für die Entwicklung und Demonstration des digitalen Zwillings.
In der Planungsphase ermöglicht der digitale Zwilling die Bewertung und den Vergleich verschiedener Erweiterungs- oder Bauoptionen für Rechenzentren. Er gibt Aufschluss über die Auswirkungen auf den Energieverbrauch, die Kühlung und die Gesamtleistung. In der Betriebsphase dient der digitale Zwilling als Echtzeitsimulation des Rechenzentrums und ermöglicht die Optimierung der Kühlsysteme und der Arbeitslastverteilung zur Maximierung der Effizienz.
Durch die Integration von Daten zur Kühlinfrastruktur, Stromversorgung und Rechnerlast ermöglicht IT-Zauber die Entwicklung von Optimierungskonzepten und Regelstrategien. Ein Ziel ist es, CO₂-Einsparungen zu bewerten, die durch die Projektergebnisse erzielt werden können.
Datenerfassung und Modellierung
Das IT Center als ein Teil des Konsortiums bringt umfangreiche Erfahrungen aus der Überwachung und Datensammlung in Rechenzentren mit ein. Zusätzlich zur bestehenden Infrastruktur wurden weitere Datenpunkte der Sensorik von Netzteilen, Wärmetauschern und Rückkühlwerken integriert. Eine prototypische Datenplattform des digitalen Zwillings wird entwickelt, um das Zusammenspiel von Rechnerlast, Energieverbrauch und Wärmeabgabe zu modellieren.
Mit dem IT-Zauber-Projekt setzt Deutschland einen wichtigen Schritt zur Gestaltung nachhaltiger und effizienter Rechenzentren durch innovative digitale Zwillinge.
Verantwortlich für die Inhalte dieses Beitrags ist Malak Mostafa.
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