Project Natick: Microsoft versenkt Rechenzentren im Meer

1. Februar 2016 Kategorie: Hardware, Internet, geschrieben von: Sascha Ostermaier

artikel_microsoftWährend man die Cloud dem Namen nach eher über unseren Köpfen vermutet, könnte sie sich bald unter Wasser abspielen. Project Natick möchte genau dies verwirklichen. Die Vorteile, die so ein Unterwasser-Rechenzentrum bietet, sind vielfältig. Forscher von Microsoft absolvierten nun einen längeren Test mit einer solchen Unterwasser-Installation und zeigen sich nun positiv überrascht. Der Test ist besser verlaufen als man vorher erwartet hätte. Natürlich wird bei einem solchen Vorhaben, das ja durchaus größere Dimensionen annehmen kann, auch an die Umwelt gedacht. Bisherige Erkenntnisse darüber sind ebenfalls eher positiv.

Heutige Rechenzentren verbrauchen Energie und erzeugen nicht erwünschte Wärme, die wiederum durch den Einsatz von noch mehr Energie eliminiert wird. Erfreulicherweise werden die großen Rechenzentren aber auch bereits heute in vielen Fällen mit grüner Energie versorgt, im Idealfall kommen sie durch den Einsatz von Solarkollektoren und Windrädern komplett ohne „Fremdenergie“ aus. Das erfordert aber große Flächen, in Ballungszentren ist dies nicht realisierbar. Aus diesem Grund befinden sich große Rechenzentren abseits der Zivilisation.

natick

Das sorgt für lange Leitungen und hohen Wartungsaufwand. Forscher von Microsoft können sich zwei verschiedene Systeme vorstellen, um Rechenzentren unter den Meeresspiegel zu bringen. Das bringt einige Vorteile, als erstes hätte man das Problem der Kühlung nicht mehr, das würde das Wasser erledigen. Gleichzeitig könnte die Strömung genutzt werden, um die benötigte Energie zu generieren.

Auf dem Meeresboden könnten große Rohre mit den Servern verlegt werden, die dann via Glasfaserkabel verbunden werden. Die interessantere Methode sind aber unter der Wasseroberfläche schwebende Tanks, die die Strömung zur Energiegewinnung nutzen können. Neben den energiebedingten Vorteilen gibt es aber einen weiteren, der vor allem für den Endverbraucher interessant ist.

Große Ballungszentren befinden sich in vielen Fällen in Meeresnähe. Liegen die Daten näher beim Nutzer, können sie auch schneller bei ihm sein. Gerade bei der Nutzung von Internetdiensten sollte sich dies dann bemerkbar machen. Einen nicht unerheblichen wirtschaftlichen Aspekt bieten die Serverkapseln auch noch. Sollte es zu einer Massenproduktion kommen, könnte Rechenzentren innerhalb von 90 Tagen entstehen. Heute, auf die konventionelle Methode mit Gebäude, dauert es zwei Jahre. Das reduziert logischerweise die Kosten für die Inbetriebnahme eines Rechenzentrums enorm.

105 Tage – so lange dauerte der letzte Test mit einer solchen Serverkapsel. Die Testkapsel misst knapp 2,5 Meter im Durchmesser, sie wurde rund 9 Meter unter der Wasseroberfläche positioniert. Mehr als 100 Sensoren überwachten die Kapsel und ihre Umgebung, vor allem, um die Begebenheiten zu verstehen. Auch die Umgebung wurde überwacht, die Lautstärke und die Temperatur spielen hier eine große Rolle.

Aber hier gab es nichts zu beanstanden. Ein vorbei schwimmender Shrimp übertönte die Geräusche der Kapsel und die Temperatur veränderte sich bereits wenige Zentimeter neben der Kapsel nicht mehr. Überwacht und gesteuert wurde das Ganze aus Büros vom Microsoft Campus. Der Test verlief sehr erfolgreich, sodass er sogar verlängert wurde. Mittlerweile ist die Kapsel wieder an Land.

Die nächste Stufe wird ein dreimal so großes System sein, das nächstes Jahr fertiggestellt werden soll. Hier sucht Microsoft die Zusammenarbeit mit einem noch nicht bestimmten Entwickler von Meeres basierter Energiegewinnung. Die Tests sollen nächstes Jahr in der Nähe von Florida oder in Nordeuropa stattfinden. Die Kapseln könnten auch für die Weiterentwicklung von anderen Komponenten führen, was sich wiederum positiv auf alle Rechenzentren auswirken würde.

Die Kapseln werden nämlich so konzipiert, dass sie für eine Dauer von 5 Jahren wartungsfrei sind. Das ist ein längerer Zeitraum als der durchschnittliche Server heute ohne Wartung durchhält. Also müssen Komponenten her, die diese Zeitspanne durchhalten. Mal eben einen Techniker zur Wartung schicken, ist unter Wasser eben nicht so einfach möglich.

Sehr spannende Geschichte, an der Microsoft da forscht. Da gerade Cloud-Dienste ein enormes Wachstum vorweisen, sind solche Lösungen nicht nur schön anzusehen, sondern auch dringend nötig. Der Bedarf an Rechenzentren wird in den nächsten Jahren drastisch zunehmen, diese dann nahe am Nutzer im Wasser zu versenken, klingt nach einer plausiblen Idee.

(Quelle: NY Times)

Über den Autor: Sascha Ostermaier

Technik-Freund und App-Fan. In den späten 70ern des letzten Jahrtausends geboren und somit viele technische Fortschritte live miterlebt. Vater der weltbesten Tochter (wie wohl jeder Vater) und Immer-Noch-Nicht-Ehemann der besten Frau der Welt. Außerdem zu finden bei Twitter (privater Account mit nicht immer sinnbehafteten Inhalten) und Instagram. PayPal-Kaffeespende an den Autor.

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24 Kommentare

Robert 1. Februar 2016 um 23:31 Uhr

„Danke für die Microsoft-Werbung“ möchte man fast sagen….

Nico 2. Februar 2016 um 01:03 Uhr

@Robert, dann kann man fast bei der Hälfte Artikel schreiben „Danke für die xy-Werbung“ Wenn ein Projekt gut ist darf man es doch wohl genau so loben wie man andersherum Kritik äußern darf.

ABC 2. Februar 2016 um 07:38 Uhr

Doof nur das die Temperatur des Wassers steigt und das Ökosystem sich wandelt…

Klaus 2. Februar 2016 um 07:41 Uhr

Thema Sicherheit war wohl nicht so wichtig…

Hotti 2. Februar 2016 um 07:46 Uhr

Natürlich hat das alles keine Auswirkungen auf das Meer. Wer’s glaubt.
Das Land haben wir schon kaputtgekriegt, das Meer schaffen wir auch noch.

Arno 2. Februar 2016 um 08:15 Uhr

… schützt das Versenken von Elektronik im Wasser vielleicht vor einem EMP?

Petr 2. Februar 2016 um 08:27 Uhr

@Arno, die frage fände ich auch interessant 😀

Drogo 2. Februar 2016 um 08:27 Uhr

Es mag ja sein, das eine winzige Kapsel keinen Einfluss auf die Temperatur hat. Aber wenn das tatsächlich ein Erfolg wird, sind bald die Weltmeere voll von den Dingern und auf Dauer muss es einen Einfluss auf die Umwelt haben.

Simon Pück 2. Februar 2016 um 08:30 Uhr

Wenn wir aber den Meeresboden damit zupflastern wird die Temperatur Zwangsweise ansteigen. Von der Zerstörung des Meeresboden mal abgesehen. Und ja wenn das Tief genug ist kommt da kein EMP ran.

Reinhold 2. Februar 2016 um 09:04 Uhr

Ganz ehrlich: egal, was Sascha schreibt, es wird immer kritisiert!!
@Robert: ein dümmerer Kommentar ist dir nicht eingefallen, oder?? Bist wahrscheinlich ein typischer Computerbild Leser…
Ich finde, dass dies ein guter Artikel ist, ich habe z.B. von solchen Projekten noch nichts gehört!

Fraggle 2. Februar 2016 um 09:08 Uhr

Kurze Frage, wo gibt es Petitionen zum Unterschreiben um das zu verbieten? Die dabei entstehende Erwärmung des Wasser ist sehr umweltschädlich. Wer es nicht glaubt, einfach mal nach Berichten über die Ökologie von Flüssen hinter Kraftwerken mit Kühlwasser aus dem Fluß googlen oder nachschlagen, daß bereits unterirdische Stromkabel die Flora und Fauna um das Kabel herum zerstören und Brutstätten für Ungeziefer bewirken. Achja, das ist keine Paranoia eines Greenpeacers oder eines Unwissenden. Weder bin ich bei Greenpeace oder gegen Forstschritt, noch ist es für mich als Biologe (wenn auch kein Ökologe), kein unbekanntes Terrain.

Thomas 2. Februar 2016 um 09:10 Uhr

Zunächst einmal ist es überhaupt kein nützlicher Hinweis, dass wenige Zentimeter neben der Kapsel keine Temperaturveränderung gemessen wurde. Wenn Sie ein Streichholz anzünden merken Sie auch 5 Zentimeter daneben nichts mehr. Das Wasser nimmt die Energie auf und verteilt sie, so dass sie natürlich in einem bestimmten Abstand nicht mehr auffällt. Und trotzdem wird dem Wasser Wärme zugeführt. Schon heute leiden die Ozeane an Überwärmung mit dem Ergebnis abnehmenden Sauerstoffhehaltes und Algenpest etc. Dieser Eingriff in das Ökosystem wäre je nach Dimension der Serverfarmen verheerend. Außerdem würde die natürlich Zirkulation des Wassers beeinträchtigt. Wer das als Zukunftsmodell anpreist hat von Ökologie und Physik keine Ahnung.

ccubisde 2. Februar 2016 um 09:35 Uhr

@ Thomas: so einfach ist es leider auch nicht. Wenn durch die rein passive Kühlung der Energieaufwand zur aktiven Kühlung wegfällt, ist schon etwas gewonnen – denn dem Gesamtsystem „Umwelt“ würde insgesamt weniger Energie zugeführt werden.

Ronald Hofmann 2. Februar 2016 um 09:40 Uhr

War ja nur eine Frage der Zeit bis man begonnen hat das Meer stärker kommerziell zu nutzen. Leider hat der Mensch immer noch nicht genug Ahnung davon wie die Dinge funktionieren.

Wir brauchen also nur auf den nächsten Supergau zu warten und die übliche Ausrede: „Oh, hab ich nicht gewusst“

¯\_(ツ)_/¯ (@ChrisLietze) 2. Februar 2016 um 09:50 Uhr

Passend dazu:

Apple has Air. Amazon has Fire. Google has Earth. – Microsoft should really created something called Water.

😀 https://www.facebook.com/ProgrammersCreateLife/photos/a.241809332534619.55240.241806149201604/975587979156747/?type=3&theater

Icancompute 2. Februar 2016 um 09:58 Uhr

Da bekommt der Begriff Datenleck eine ganz neue Perspektive. 😀

Aber Spaß bei Seite.

Wer braucht schon die eisigen Polkappen? Ist doch total irrelevant für unser Ökosystem. Und Eisbären wie auch Pinguine können ja schwimmen. Die Inuiten können ja größere Kajaks bauen.
Ohne Holland ist internationaler Fußball auch besser und Sylt wird halt wie Venedig mit Luftkissen ausgestattet.

Frank Oe. 2. Februar 2016 um 10:36 Uhr

Es gibt überall Kritiker. Aber wenn es nach denen geht, müssten wir die ganze Industrialisierung zurückdrehen und uns wieder in die Zeit des Mittelalters begeben. Dummerweise müsste dann die Bevölkerung auch reduziert werden, um auch die Umweltbelastung auf dieses Niveau zu senken… Ist nicht möglich, daher sollte man diese Generell-Nörgler einfach ignorieren. Fakt ist, dass die meisten Kritiker dieses Projekts nicht wirklich weit vorausschauend zu denken scheinen und nur einen sehr stark fokusierten Blick haben.
Natürlich wird durch die Kühlung im Wasser Energie in Form von Wärme ins Meer abgegeben. Und natürlich kann man auch darüber diskustieren, ob die Energiegewinnung durch die Strömung nicht ggf. sogar zur Abschwächung der Strömung führen könnte. Also ja, die direkte Umweltbelastung im Meer ist messbar höher als bei der Alternative an Land, was praktisch keine direkte Auswirkung aufs Meer hat. Daher sind die Einwände sogar nachvollziehbar, aber EXTREM KURZSICHTIG! Denn es gibt neben direkten Einflüssen auch indirekte Einflüsse. Wie der Artikel bereits erklärt hat, könnte man so ggf. sogar Rechenzentren an Land abschalten, oder zumindest den Neubau stark reduzieren. Der Energiebedarf an Land ist deutlich höher als im Wasser, was an Land zu Umweltverschmutzung führt. Aber damit ist das Wasser nicht unbeeinflusst, denn die Energie muss ja erstmal gewonnen werden, was u.U. auch zu Einflüssen im Wasser führt und somit am Ende auch das Meer belastet, nur halt indirekt und nicht direkt. Zusätzlich wurde betont, dass die Komponenten unter Wasser langlebiger sein müssen als die Bauteile an Land, weil sie eben nicht mal eben so schnell ausgetauscht werden können. Das führt am Ende dazu, dass unsere Wegwerfgesellschaft zumindest in diesem Teil optimieren würde und somit die Produktionskosten und -einflüsse reduziert. Bei der Herstellung der Bauteile wird Energie benötigt. Je mehr Teile man produziert, um so mehr Energie wird verbraucht und um so höher ist die Umweltverschmutzung. Auch das führt wieder indirekt zu einer stärkeren Belastung der Meere.
Fazit: Warum sollte man verhindern, dass man das Meer wenig direkt belastet, um dann unbemerkt zu verlangen, das Meer indirekt stärker zu belasten, als es direkt der Fall wäre? Man darf halt nicht immer nur auf 1 Punkt gucken, um die Gesamtheit zu erfassen. Die Menschheit wächst und belastet den Planeten immer mehr. Das ist eine Tatsache, die sich nicht verhindern aber etwas bremsen lässt (solange keine Technologie entwickelt wurde, die wirklich zu 100% die Umwelt nicht belastet). Warum sollen wir also auf die weniger umweltschädliche Alternative verzichten, weil sie eine direkte Auswirkung aufs Meer hat, um auf gesamtheitlich mehr umweltschädliche Lösungen auszuweichen, die nur direkt weniger das Meer belasten?

Heiko Hilscher 2. Februar 2016 um 11:47 Uhr

Hallo Frank Oe.

Ich denke nicht, dass jemand das Mittelalter wieder zurück will. Aber wie im Mittelalter gibt es auch heute Zustände, die man nicht dulden sollte. Während man im Mittelalter den Aberglaube und die kritischen Hygienischen Zustände überwinden musste stehen heute die umweltschädliche Einstellung der Menschen, das Modell Wachstum, die Ausbeutung der wirtschaftsschwachen Länder und der Umwelt an sich zur Disposition.

Der Ersatz einer Technologie durch eine andere vermeintlich weniger Umweltschädlich ändert nichts an der Tatsache. Genauso wenig wie Elektroautos helfen die Umwelt zu schonen, helfen Rechenzentren unter Wasser den Kern des Problem zu beseitigen.

Bambino13 2. Februar 2016 um 11:53 Uhr

Mal eine Frage, an alle Kritiker hier. Gibt es dazu auch genaue Beweise bzw. Argumente? Ab wie vielen RZ würde die Meertemperatur ansteigen und um wie viele Grad? Also etwas handfestes wäre wirklich interessant und keine einfache Panikmacherei.

manu 2. Februar 2016 um 16:34 Uhr

Und woher soll man solche Daten bitte haben? Fakt ist, im Meer ist Wasser. sehr viel davon. Aber auch sehr viel Wasser bekommt man auf lange Sicht warm. Und genau das WIRD passieren. Da braucht man nur die Rosarote Brille absetzen.
Schlimme Entwicklung.

Da halte ich den Ansatz Rechenzentren in Canyons zu bauen die einen natürlichen Luftzug haben für wesentlich sinnvoller.

Und ja, dann muss das Rechenzentrum eben weit weg bleiben. Mir is das egal ob meine Website in 20ms oder in 120ms aufgebaut ist.
Der Hardcore FPS Zocker von nebenan wird natürlcih brüllen, aber das wohl von vielen überwiegt hier GANZ KLAR dem Wohl von wenigen…

Dumm nur das die wenigen meistens den Takt angeben und doch alles so machen wie es ihnen passt…

Tolle Welt.

Bernhard Kronfeld 2. Februar 2016 um 16:35 Uhr

Wer sich im Bereich der RZ auskennt weiß das die nördlichen Länder (Island, Schweden, Norwegen, Holland usw.) RZ – Betreiber mit günstigen Bauflächen in Meeresnähe anlocken. Genehmigungen, diese RZ mit Meerwasser zu kühlen und diese Wärme in die Meere zu geben, sind aktuell schon üblich. Auf diese Art und Weise verschafft man sich Kostenvorteile gegenüber anderen Standorten z.B. in Deutschland.
Welche lokalen Umwelteinflüsse dadurch entstehen wird die Zukunft weisen.
Ich gebe Herrn Hilscher recht. Durch diese Maßnahmen wird die Umwelt nach wie vor beeinflusst. Besser wäre es Server zu haben die im Ausnahmefall mit Wasser gekühlt werden können. Wasser ist ein besserer Wärmeübertragungselement als Luft. Hier gibt es interessante Entwicklungen. Muss ich überhaupt einen Server kühlen. Viele Anwender folgen noch nicht einmal den zugelassenen Richtlinien der Hersteller. Moderne Server lassen Temperaturen > 33°C zu. Betrieben werden diese aber sehr oft < 26°C. Hier kann direkt sparen und die Umwelt beeinflussen. Insofern müssen wir tatschlich erst einmal den "Aberglauben" überwinden und für den Rest an Kühlung sinnvolle Lösungen erarbeiten.

bat 2. Februar 2016 um 17:31 Uhr

@ABC, Klaus, Hotti, Arno, Petr, Drogo, Simon Pück, Fraggle, Thomas, Ronald Hofmann, Icancompute, manu:

Den Beitrag von Frank Oe lesen, dann wirken lassen + überschlafen, dann nachdenken + recherchieren, dann evtl posten.

bat 2. Februar 2016 um 17:42 Uhr

@Sascha + Frank Oe:

Danke.


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