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Energie-Herausforderungen im KI-Zeitalter
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KI-Infrastrukturen im Energiewandel fordern Containment-Lösungen als nachhaltige Alternative.
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Die Ergebnisse der aktuellen Energiestudie des Borderstep Instituts (https://www.bundestag.de/presse/hib/kurzmeldungen-1037734 ) zeichnen ein deutliches Bild, denn der Energieverbrauch von Rechenzentren in Deutschland könnte sich bis 2030 mehr als verdoppeln. Prägnant ist dabei der überproportionale Anstieg durch KI-Anwendungen, die im Vergleich zu herkömmlichen Workloads einen bis zu zehnfach höheren Energiebedarf aufweisen können. Während Unternehmen rasch auf den KI-Zug aufspringen möchten, fehlt vielen Rechenzentren schlichtweg die notwendige Infrastruktur, um diesen Energiebedarf nachhaltig zu decken und den Regularien des Energieeffizienzgesetzt nachzukommen. Dabei ist die Herausforderung vielschichtig. So müssen neben dem reinen Stromverbrauch auch die Kühlkapazitäten massiv ausgebaut werden, da KI-Beschleuniger wie GPUs erheblich mehr Abwärme erzeugen als traditionelle Serverkomponenten. Dies stellt bestehende Rechenzentren vor strukturelle Probleme, die nicht kurzfristig zu lösen sind – besonders angesichts der Tatsache, dass in vielen Regionen Deutschlands bereits jetzt Netzkapazitäten knapp sind.
Modulare Containment-Lösungen: Die schlüsselfertige KI-Infrastruktur
Als Antwort auf diese Herausforderungen bieten sich spezialisierte KI-Containment-Lösungen an. Diese vorkonfigurierten Einheiten bieten eine sofort einsatzfähige KI-Infrastruktur, die außerhalb des bestehenden Rechenzentrums betrieben werden kann. Der entscheidende Vorteil für den Kunden liegt darin, dass er eine komplette Infrastruktur nutzen kann, die speziell für seine individuellen KI-Anwendungsfälle ausgestattet ist. Die Container werden mit der notwendigen Hardware für spezifische KI-Workloads geliefert – sei es für Bilderkennung, natürliche Sprachverarbeitung oder prädiktive Analytik. Die vorinstallierte Software-Umgebung mit entsprechenden KI-Frameworks ermöglicht es Unternehmen, ohne langwierige Vorlaufzeit direkt mit ihren KI-Projekten zu starten. Dies verkürzt die Time-to-Market für KI-gestützte Innovationen erheblich.
Energieeffizienz durch integriertes Klima- und Stromkonzept
Ein zentraler Bestandteil der KI-Container ist das ganzheitliche Energie- und Kühlkonzept. Im Gegensatz zu vielen bestehenden Rechenzentren, die für niedrigere Leistungsdichten konzipiert wurden, sind diese Container von Grund auf für die extremen Anforderungen von KI-Workloads optimiert. Die Container nutzen hocheffiziente Kühlmethoden wie Direct Liquid Cooling (DLC) oder immersive Kühlungstechnologien, bei denen die Hardware direkt mit Kühlflüssigkeit in Kontakt kommt. Dies ermöglicht Kühleffizienzwerte, die mit herkömmlicher Luftkühlung nicht zu erreichen sind. Die Abwärme kann zudem durch integrierte Wärmerückgewinnungssysteme für die Gebäudeheizung oder andere Prozesse genutzt werden, was die Gesamtenergieeffizienz weiter verbessert.
Das Strommanagement basiert auf intelligenten Verteilungssystemen, die den Energieverbrauch in Echtzeit überwachen und optimieren. Dynamische Lastverteilung und automatische Abschaltung nicht benötigter Komponenten senken den Stromverbrauch in Phasen geringerer Auslastung. Optional können die Container mit erneuerbaren Energiequellen gekoppelt werden, um den CO2-Fußabdruck weiter zu reduzieren.
Autarker Betrieb außerhalb bestehender Rechenzentrumsinfrastrukturen
Ein wesentlicher Vorteil der Containment-Lösungen liegt in ihrer Autonomie. Sie operieren vollständig unabhängig vom unternehmenseigenen Rechenzentrum und entlasten dieses dadurch von den extremen Anforderungen der KI-Workloads. Dies vermeidet kostspielige Upgrades bestehender Infrastrukturen und reduziert das Risiko von Betriebsstörungen durch Überlastung. Die Container können flexibel platziert werden – beispielsweise in unmittelbarer Nähe zu erneuerbaren Energiequellen oder an Standorten mit guter Netzanbindung. Diese Flexibilität ermöglicht es Unternehmen, ihre KI-Infrastruktur strategisch zu positionieren und von regionalen Vorteilen wie niedrigeren Strompreisen oder besserer Konnektivität zu profitieren. Nicht zuletzt erfüllen die KI-Container sämtliche relevante Sicherheitsstandards und Brandschutzanforderungen nach gültigen DIN EN-Normen für IT-Infrastrukturen. Insbesondere werden die Brandschutzbestimmungen nach DIN EN 1047-2 für Datensicherungsräume und DIN EN 13501 für die Klassifizierung des Brandverhaltens von Baustoffen und Bauteilen eingehalten.
Die Container sind mit modernen Brandfrüherkennungssystemen ausgestattet, die bereits kleinste Rauchentwicklungen registrieren, bevor offene Flammen entstehen. Automatische Löschsysteme auf Basis von inerten Gasen gewährleisten im Ernstfall eine schnelle Brandbekämpfung ohne Schäden an der empfindlichen IT-Hardware. Die geschlossene Bauweise mit feuerhemmenden Materialien verhindert zudem die Ausbreitung eines möglichen Brandes auf umliegende Infrastrukturen. Neben dem Brandschutz bieten die Container umfassende physische Sicherheitsmerkmale wie biometrische Zugangssysteme, Videoüberwachung und Einbruchschutz nach höchsten Standards. Dies garantiert nicht nur den Schutz der wertvollen Hardware, sondern auch die Sicherheit der darauf verarbeiteten Daten.
Die modularen KI-Containment-Lösungen bieten Unternehmen einen pragmatischen und zukunftssicheren Weg, um die Energieherausforderungen des KI-Zeitalters zu meistern. Sie kombinieren sofortige Einsatzbereitschaft mit maximaler Energieeffizienz und höchsten Sicherheitsstandards. Durch ihren autarken Betrieb außerhalb bestehender Rechenzentren vermeiden sie kostspielige Infrastrukturanpassungen und ermöglichen eine flexible Skalierung der KI-Kapazitäten. Unternehmen, die auf diese Containment-Lösungen setzen, profitieren von einer drastisch verkürzten Implementierungszeit ihrer KI-Strategien bei gleichzeitiger Minimierung des ökologischen Fußabdrucks. In einer Zeit, in der sowohl Innovation als auch Nachhaltigkeit entscheidende Wettbewerbsfaktoren sind, bieten diese spezialisierten Infrastrukturen einen wertvollen strategischen Vorteil.
Ein Praxisbeispiel
Ausgangssituation
Ein Industrieunternehmen im Mittelstand benötigte zusätzliche IT-Infrastrukturen, um KI-basierte Automatisierungsprozesse in der Produktion zu implementieren aber:
- Das bestehende Rechenzentrum war nicht ausreichend dimensioniert<
- Ein Rechenzentrumsneubau hätte die Implementierung monatelang verzögert.
- Die verfügbaren Stromkapazitäten waren begrenzt
- Spezifisches Know-how fehlte
- Produktionsdaten erforderten höchste Sicherheitsstandards und Verfügbarkeiten
Die DeRZ-Lösung
Ein maßgeschneiderter KI-Container mit:
- speziellen GPUs und TPUs
- Direct Liquid Cooling (Vorbereitung für die Nutzung von Wärme in Gebäude, Produktion, etc. kann individuell gestaltet werden)
- vorinstallierter KI-Software-Umgebung
- integriertem Sicherheitskonzept auf Rechenzentrumsniveau
- Betrieb und Service durch DeRZ-Sitemanager
Datensicherheit durch DeRZ-Expertise
Die langjährige Erfahrung der DeRZ im Rechenzentrumsbetrieb gewährleistete:
- Verarbeitung sensibler Produktionsdaten in einer abgeschirmten Umgebung
- Zertifizierte Sicherheitsprozesse nach IT-Grundschutz
- Lokale Datenverarbeitung für maximale Souveränität
- Nahtlose, aber geschützte Integration in die bestehende IT-Landschaft
Umsetzung und Erfolg
- Von der Analyse bis zur Inbetriebnahme: nur 5 Monaten
- Der Einsatz energieeffizienter Systeme und Anlagen kompensiert den hohen Energiebedarf der KI-Anwendungen zum Teil
- erhebliche Produktivitätssteigerung
- keine Kompromisse bei der Verfügbarkeit und Perfomance
- Einsatz optimierter IT-Infrastruktur für KI-Nutzung (
- Schlüsselfertige Bereitstellung
Fazit:
Die DeRZ hat dem Industriekunden nicht nur eine energieeffiziente KI-Lösung geliefert, sondern auch die Sicherheit seiner geschäftskritischen Produktionsdaten gewährleistet – ein entscheidender Faktor für das kundenseitige Vertrauen in das Projekt.
