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Efficiency matters.
Trägerschaft: Gefördert durch:
Herzliche willkommen zur Informationsveranstaltung
PUEDA:
Förderung von Energieeffizienz in
Rechenzentren und Serverräumen
Zürich, 4. April 2012
Efficiency matters.
Trägerschaft: Gefördert durch:
Informationsveranstaltung PUEDA
c/o Amstein+Walthert, Zürich
Energieeffizienz in Rechenzentren und
Serverräumen
Zürich, 4. April 2011
Adrian Altenburger
Programmleiter PUEDA, c/o Amstein+Walthert
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 3
Agenda
Hintergrund (A. Altenburger)
– Rechenzentren in der Schweiz
– Strombedarf
– Energieeffizienz
– Messkonzepte (J. Willers)
Förderprogramm PUEDA (Dr. M. Jakob)
– Ziele
– Trägerschaft/Finanzierung
– Förderkriterien/Förderbeiträge
– Ablauf
– Anmeldung
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 4
Hintergrund Attraktiver Standort Schweiz
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 5
Hintergrund Rechenzentren in den Medien
Tagesanzeiger, Jan 2011
PCTipp, Apr 2008
NZZ, Okt 2009
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 6
Hintergrund Strombedarf in Rechenzentren
Steigend - Aufgrund stetig steigenden Anforderungen an
Rechenzentren (RZ) in Bezug auf Rechenleistung, Speicherkapazität,
Zuverlässigkeit und Sicherheit steigt der Strombedarf
2% - Strombedarf von IKT inklusive Rechenzentren (RZ) verursacht
ca. 2% des weltweiten CO2-Ausstosses, gleich viel wie der gesamte
Luftverkehr
4x - Weltweiter Energiebedarf in RZ hat sich in den letzten zehn
Jahren ca. vervierfacht
50% - Im Durchschnitt fällt rund 50% des Stromverbrauchs von
Rechenzentren für die IT-Infrastruktur an (Raumkonditionierung,
Wärmeabführung und unterbrechungsfreie Stromversorgung, etc.)
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 7
Hintergrund Stromkonsument IT
Förderprogramm PUEDA, Zürich 4. April 2012 8
Hintergrund Power Usage Effectiveness (PUE)
Power Usage Effectiveness (PUE): international anerkannter
Messwert für die Energieeffizienz von Rechenzentren (RZ)
PUE eingeführt von "The Green Grid", einem globalen Verband von
IT-Firmen
Je näher der PUE bei 1.0, desto kleiner der Anteil der IT-
Infrastrukturkomponenten (Lüftung, Kühlung, USV, Licht) am
Gesamtstromverbrauch des RZ
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 9
Hintergrund PUE - Facts
Umfrage „The Green Grid“ (2009):
Mittelwert des PUE betrug 2.03 (n = 60 RZ)
Benchmarking „Lawrence Berkeley National Laboratory“ (2006)
Mittleren PUE von 1.86 (n = 19 RZ)
Studie „Technischen Universität Berlin“ (2008)
PUE von 1.74 (n = 16 RZ)
PUE = 2: Hälfte des Stromverbrauches für Betrieb
IT- Infrastrukturkomponenten (Lüftung, Kühlung,
USV, Licht, Telekom)
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 10
Hintergrund PUE - Figure
PUE bestehender Rechenzentren
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 11
Hintergrund Effizienzpotentiale
Grosse Effizienzpotentiale im Bereich der IT-Infrastruktur
Mögliche Massnahmen zur Verbesserung der Stromeffizienz:
– Anhebung der Systemtemperaturen
– Nutzung von Free Cooling
– Variable Regelung der Luftmengen
– Trennung der Kalt- und Warmgänge
– Einhausung der Serverracks
– Teillastoptimierung der USV
– Lichtsteuerung
– Effiziente Geräte/Komponenten (Pumpen, KM, RK)
– Übergreifende Automation
Wirtschaftliche und sichere Umsetzung von Massnahmen möglich
Abwärmenutzung -> Gutschrift
Systemischer Ansatz
Efficiency matters.
Trägerschaft: Gefördert durch:
Informationsveranstaltung PUEDA
PUEDA
Messkonzept - Beispiele aus der Praxis
Zürich, 4. April 2012
Jobst Willers
Jobst Willers Eng. AG
Zentrale Punkte in PUEDA sind
eine Energieanalyse, ein Massnahmenplan und ein Messkonzept
Messkonzept: Wo / Welche Geräte / Welche Auswertung
Elektrische Energie (kWh)
Thermische Energie (kWh)
Verifikation nach Umsetzung der Effizienz-Massnahmen
(optional auch Messung vor Umsetzung)
Investition von Messeinrichtung relativ niedrig meist
Elektrozähler
Messkonzept Grundlagen
13 Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012
Speziell für Rechenzentren sind:
Geringe Lastschwankungen im IT-Bereich
Saisonale Lastschwankungen im Infrastruktur-Bereich
Kälteerzeugung mit hohem COP/JAZ ist entscheidend
Freecooling / Abwärmenutzung wirken
Messkonzept Eigenheiten RZ
14 Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012
Bestimmung des PUE mit wenig Messeinrichtungen möglich
Standard-Messkonzept für RZ gibt Empfehlung für Geräte und
Datenlogger
Beispiel Konfiguration a:
Keine Abwärmenutzung und keine geteilte Kältenutzung
Systemgrenze
Serverräume
Server
E2
E1
Q
Kälteerzeugung
Übrige IT-Infrastruktur
PUEDA = PUE = ----------------- E1 + E2
E1
Messkonzept Konfigurationen
15 Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012
Beispiel Konfiguration b:
Geteilte Kältenutzung mit Kühlinfrastruktur innerhalb der Systemgrenzen
Systemgrenze
Serverräume
Server
E2
E1
Q1
Q2
Externe Räumlichkeiten
Übrige IT-Infrastruktur
Kälteerzeugung
E3
PUEDA = ------------------------------------------ E1 + E2 – E3 * Q2 / (Q1 + Q2)
E1
Messkonzept Konfigurationen
16
PUE = ----------------- E1 + E2
E1
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012
Beispiel Konfiguration c:
Direkte Abwärmenutzung zu Heizzwecken
Systemgrenze
Serverräume
Server
Externe Räumlichkeiten
E2
E1
Q1
Q2
Kälteerzeugung
Übrige IT-Infrastruktur
E3
PUEDA = -------------- - ----------------------------- E1 + E2 E3 * Q2 / (Q1 + Q2)
E1 E1
PUE = ----------------- E1 + E2
E1
Messkonzept Konfigurationen
17 Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 18
Messkonzept Praxisbeispiel
Praxisbeispiel ETH, Gebäude HIT
Fazit
Hauptsächlich Elektrozähler günstige Installationen
Kleine Lastgangs-Dynamik, daher kürzere Messperioden möglich
Abwärmenutzung wird 1:1 belohnt
Einfacher als VHKA
Messkonzept Fazit
19 Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012
Efficiency matters.
Trägerschaft: Gefördert durch:
Informationsveranstaltung PUEDA
Einführung zum Förderprogramm PUEDA
Zürich, 4. April 2012
Martin Jakob
Programmmanagement PUEDA, c/o TEP Energy
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 21
Förderprogramm PUEDA Eckdaten
PUEDA wird im Rahmen der Wettbewerblichen Ausschreibungen
2010 und 2011 zur Steigerung der Stromeffizienz des Bundes
durchgeführt
Die Gesamtmenge an Fördergeldern als auch die Laufzeit des
Förderprogramms sind begrenzt (frühzeitige Anmeldung empfohlen)
Trägerschaft: Privatfirmen Amstein+Walthert AG, Jobst Willers
Engineering AG und TEP Energy GmbH
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 22
Förderprogramm PUEDA Ziele
Kostenfaktor Strom, deshalb:
– Verbessern Sie die Stromeffizienz mit Investitionen oder betrieblichen
Massnahmen
– Sparen Sie damit Energie und Stromkosten
PUEDA:
– Wir fördern die Energieeffizienz der Infrastruktur von neuen und
bestehenden Serverräumen (SR) oder Rechenzentren (RZ)
– Professionelle Unterstützung zur Planung und Umsetzung von
Effizienzmassnahmen
– Attraktive Fördergelder
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 23
Förderprogramm PUEDA Zielpublikum
Nationale Ausrichtung: Investoren, Planer, Betreiber oder Eigentümer
von Rechenzentren und Serverräumen in der Schweiz
Grosse Firmen sowie KMU‘s
Potentielle Betreiber von RZ und Serverräumen
– IT-Branche, Telekommunikation
– Versicherungen, Bankenbranche
– Detailhandel
– Gewerbe- und Industrieunternehmen
– Schulen, Spitäler
– Weitere Dienstleistungsunternehmen
– Öffentliche Hand (Gemeinden, Kantone, Bund)
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012
24
Förderprogramm PUEDA Zwei parallele Förderprogramme
PUEDA für bestehende RZ:
Fördert Steigerung der Stromeffizenz bei Erneuerungen von
bestehenden RZ und SR
aktiv seit August 2011
PUEDA für neue RZ:
Fördert Steigerung der Stromeffizenz während Planung und
Realisierung von neuen RZ und SR
aktiv ab April 2012
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 25
Förderprogramm PUEDA Zulassungskriterien für bestehende RZ
Zulassung:
– Das RZ ist in Betrieb
– Die installierte Leistung der IT-Geräte beträgt mindestens 10 kWIT
– Lüftungs- und/oder eine Kühlanlage ist im RZ installiert
Spezielle Bedingungen, falls das Unternehmen:
– dem Grossverbraucherartikels (GVA) des kantonalen Vollzugs unterliegt
– Teil eines EnAW-Modells ist
– Beiträge oder Preisrabatte von anderen Förderprogrammen im Bereich
Stromeffizienz erhält
Grundsatz: Massnahmen dürfen nicht mehrfach geltend gemacht werden
Individuelle Abklärung im Einzelfall
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012
26
Förderprogramm PUEDA Förderbeiträge für bestehende RZ
Drei Bedingungen bestimmen die Höhe der einzelnen Förderbeiträge:
– Erreichter PUEDA
– Grösse des Rechenzentrums
– Beschränkung nach oben
• absolut: Förderbeitrag pro RZ
maximal 100'000 CHF
• relativ: maximal 50% des
nachgewiesenen finanziellen
Aufwands zur Umsetzung
von Effizienz- massnahmen
– Gutschrift Abwärmenutzung
bei PUEDA Berechnung
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
0 50 100 150 200
CH
F
kWIT
Förderbeiträge bestehende RZ & SR
Erreichter PUE ≤ 1.3
Erreichter PUE = 1.4
Erreichter PUE = 1.5
Erreichter PUE = 1.6
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 27
Förderprogramm PUEDA Ablauf für bestehende RZ
Sechs Phasen
PUEDA setzt Fristen und entscheidet über den Eintritt in die
jeweiligen Phasen des Programms
Phase 1 Anmeldung
Phase 2
Planung
Phase 3
Vertrag
Phase 5
Reporting
Phase 4
Umsetzung
Phase 6
Auszahlung
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 28
Förderprogramm PUEDA Ablauf für bestehende RZ
Informieren: Get started mit Homepage
Phase 1 –
Anmeldung
Informieren
Eingangs-Check
Anmelden
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 29
Förderprogramm PUEDA Ablauf für bestehende RZ
Eingangs-check: Erfüllen Sie die Zulassungskriterien
– Ist Ihr Rechenzentrum zur Zeit in Betrieb?
– Ist die maximale Leistungsaufnahme der IT-Geräte (Server) in
Ihrem Rechenzentrum >10 kWIT?
– Sind in Ihrem Rechenzentrum Anlagen zur Raumkühlung und
Lüftung installiert?
– Nehmen Sie an weiteren energiepolitischen Instrumenten im
Bereich Stromeffizienz teil?
- EnAW
- Grossverbrauchermodell des kantonalen Vollzugs
- Stromeffizienzbonus (EWZ)
Phase 1 –
Anmeldung
Informieren
Eingangs-Check
Anmelden
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 30
Förderprogramm PUEDA Ablauf für bestehende RZ
Anmeldung: Anmeldeformular auf www.pueda.ch
Angabe folgender Informationen
– Standort Rechenzentrum
– Status des Rechenzentrums (in Planung, in Betrieb, …)
– Leistung IT-Equipment (kWIT)
– Raumkühlung und Lüftung
– Teilnahme energiepol. Instrumente
– Kontaktinformationen
Phase 1 –
Anmeldung
Informieren
Eingangs-Check
Anmelden
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 31
Förderprogramm PUEDA Ablauf für bestehende RZ
Ziele Energieanalyse:
– Identifikation von Effizienzpotenzialen
– Bestimmung des PUE anhand von Betriebsdaten des RZ
– Ausgangs-PUE wird rechnerisch, d.h. ohne Messungen
bestimmt
Phase 2 – Planung
Energieanalyse
Massnahmenplan
Messkonzept
Systemgrenze
Serverräume
Server
E2
E1
Q1
Q2
Externe Räumlichkeiten
Übrige IT-Infrastruktur
Kälteerzeugung
E3
E1 + E2 – E3 * Q2 / (Q1 + Q2)
PUEDA
= PUE = -------------------------------------------
E1
Beispiel: Geteilte Kältenutzung mit Kühlinfrastruktur innerhalb der Systemgrenzen
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 32
Förderprogramm PUEDA Ablauf für bestehende RZ
Massnahmenplan:
– Bestandsaufnahme des IST-Zustands
– Erstellung Massnahmenplan, um den Stromverbrauch der
Infrastrukturkomponenten zu senken
Phase 2 – Planung
Energieanalyse
Massnahmenplan
Messkonzept
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 33
Förderprogramm PUEDA Ablauf für bestehende RZ
Messkonzept:
– Ziel: Bestimmung des PUE anhand Messungen des
Stromverbrauchs der Infrastruktur- und
IT-Komponenten nach Umsetzung der Effizienzmassnahmen
– Erstellung eines Energieflussdiagramms mit grafischer
Darstellung der Stromflüsse, der stromverbrauchenden Geräte
und der Messvorrichtungen im RZ
– Ein Standard-Messkonzept für RZ gibt Empfehlungen für den
Einsatz von Strom- und Wärmemessgeräten sowie von
Datenloggern
Phase 2 – Planung
Energieanalyse
Massnahmenplan
Messkonzept
PUEDA prüft Energieplan, Messkonzept und
Massnahmenplan
Sie schliessen einen Vertrag mit dem
Förderprogramm PUEDA ab
Sie setzen die Massnahmen um
Sie messen den PUE-Wert (gemäss eingereichtem
Messkonzept)
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 34
Förderprogramm PUEDA Ablauf für bestehende RZ
Phase 4 –
Umsetzung
Massnahmen umsetzen
Messungen durchführen
Phase 3 – Vertrag
Vertrag unterzeichnen
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 35
Förderprogramm PUEDA Ablauf für bestehende RZ
Sie berichten dem Förderprogramm
- die umgesetzten Massnahmen
- den gemessenen PUE
- die Kosten der Massnahmen
Das Förderprogramm unterstützt Sie mit einem
Förderbeitrag nach erfolgreicher Umsetzung der
vereinbarten Massnahmen
Phase 6 –
Auszahlung
Auszahlung Förderbeträge
Phase 5 –
Reporting
Dokumentationsbericht
zuhanden
Förderprogramm
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012 36
Förderprogramm PUEDA Zulassungskriterien für neue RZ
Zulassung:
– Das RZ befindet sich in der Planungs- oder Realisierungsphase
– Die installierte Leistung der IT-Geräte beträgt mindestens 50 kWIT
– Lüftungs- und/oder eine Kühlanlage ist im RZ vorgesehen
Spezielle Bedingungen, falls das Unternehmen:
– dem Grossverbraucherartikels (GVA) des kantonalen Vollzugs unterliegt
– Teil eines EnAW-Modells ist
– Beiträge oder Preisrabatte von anderen Förderprogrammen im Bereich
Stromeffizienz erhält
Grundsatz: Massnahmen dürfen nicht mehrfach geltend gemacht werden
Individuelle Abklärung im Einzelfall
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012
37
Förderprogramm PUEDA Förderbeiträge für neue RZ
Drei Bedingungen bestimmen die Höhe der einzelnen Förderbeiträge:
– Erreichter PUEDA
– Grösse des Rechenzentrums
– Beschränkung nach oben
• absolut: Förderbeitrag pro RZ
maximal 150'000 CHF
– Gutschrift Abwärmenutzung
bei PUEDA Berechnung
0
25000
50000
75000
100000
125000
150000
175000
0 250 500 750 1000
CH
F
kWIT
Förderbeiträge neue RZ & SR
Erreichter PUE ≤ 1.15
Erreichter PUE = 1.2
Erreichter PUE = 1.3
Erreichter PUE = 1.4
Förderung in 2 Situationen:
A. Energieeffiziente Planung des neuen RZ
B. Steigerung der Effizienz während der Realisierung
PUEDA setzt Fristen und entscheidet über den Eintritt in die
jeweiligen Phasen des Programms
Eine Förderung für energieeffizientes Planen schliesst eine
zusätzliche Förderung während der Realisierung aus.
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012
38
Förderprogramm PUEDA Ablauf für neue RZ
Situation A - Planung:
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012
39
Förderprogramm PUEDA Ablauf für neue RZ
Situation B - Realisierung:
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012
40
Förderprogramm PUEDA Ablauf für neue RZ
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012
41
Förderprogramm PUEDA Abgrenzung FP neue und bestehende RZ
Anmeldung unter www.pueda.ch
Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012
42
Homepage Get started
Vielen Dank! Ihr Förderprogramm PUEDA
Programmleitung PUEDA
Adrian Altenburger
Programmmanager PUEDA
Martin Jakob
Förderprogramm PUEDA
c/o TEP Energy GmbH
Rotbuchstr.68, CH-8037 Zürich
www.pueda.ch
+41 43 500 71 71
Trägerschaft
Amstein + Walthert AG
TEP Energy GmbH
Jobst Willers Engineering AG
Gefördert von ProKilowatt
www.prokilowatt.ch
Medienpartner
Die Medienpartner des Förderprogramms PUEDA
sind aktuell die folgenden Zeitschriften:
Netzwoche
TEC21
Haustech
Quellen
Behrendt et al. (2008). Konzeptstudie zur Energie-
und Ressourceneffizienz im Betrieb von
Rechenzentren. TU Berlin. Dezember.
The Green Grid. (2009). Energy Measurement
Survey Results Analysis. Beaverton, November.
43 Förderprogramm PUEDA, Zürich, 4. April 2012