KABELINFRASTRUCTUREN EN GROEN BOUWEN

Analisten van Gartner hebben in een recent onderzoek aangetoond dat IT-activiteiten verantwoordelijk zijn voor 2% van de wereldwijde uitstoot van CO2. Dat is te vergelijken met de CO2-productie van de luchtvaartindustrie. Bij CO2-uitstoot denkt men meestal aan transport, zware industrie en stroomopwekking, maar uit recente activiteiten op het gebied van de wereldwijde milieuproblematiek kunnen we opmaken dat IT en IT-producten op verschillende gebieden van grote invloed zijn.

Siemon is een specialist op het gebied van netwerkinfrastructuur die kabeloplossingen aandraagt op terreinen waar een groenere aanpak van IT mogelijk is.

EEN GROENE WERELD - EEN OVERZICHT

De wens om uitstoot en andere schadelijke milieu-effecten door min of meer "verborgen" activiteiten, zoals IT, te verminderen, heeft geleid tot een aantal internationale initiatieven. Het meest verregaande initiatief op het gebied van IT is gericht op zogenaamde "Green Buildings". Dit is een streven om het milieu-effect te verminderen van zakelijke bouw en woningbouw.

De WGBC (World Green Building Council - een internationale organisatie voor duurzaam bouwen) kent momenteel leden uit de Verenigde Staten, Canada, Mexico, het Verenigd Koninkrijk, de Verenigde Arabische Emiraten, India, Taiwan, Japan, Australië en Nieuw-Zeeland. Op het moment van schrijven, hebben de volgende landen aangekondigd deel te gaan nemen aan groene initiatieven: Argentinië, Brazilië, Chili, Duitsland, Egypte, de Filipijnen, Griekenland, Guatemala, Hongkong, Israël, Korea, Nigeria, Panama, Turkije, Vietnam en Zwitserland. Meer landen zullen waarschijnlijk volgen.

De aandacht van de WGBC gaat in eerste instantie uit naar duurzame energiebronnen, energiebesparing en milieubescherming op locaties van nieuwe en bestaande gebouwen; bij nadere beschouwing blijken echter ook netwerkbekabeling en -infrastructuren een invloedrijke factor te zijn.

In de Verenigde Staten heeft de USGBC (United States Green Building Council - de Amerikaanse tak van de WGBC) LEED-richtlijnen (Leadership in Energy and Environmental Design - model voor energiebesparend en milieuvriendelijk ontwerp) opgesteld voor het meten en documenteren van succesvolle ontwerpen voor elk type gebouw en elke fase in de levenscyclus van een gebouw. Hoewel er kleine regionale verschillen bestaan, werken de meeste internationale WGBC-deelnemers volgens principes die sterk lijken op deze LEED-richtlijnen. Achter aan dit document staat een overzicht van het LEED-programma van de USGBC.

Het LEED-programma omvat uiteraard meer dan alleen bekabeling. Met deze white paper wil Siemon echter enkele manieren aangeven waarop het zijn eindgebruikers wereldwijd kan helpen om groen te werken. Hierbij volgt Siemon grotendeels de LEED-richtlijnen zoals deze zijn geformuleerd door de USGBC, omdat ze redelijk representatief zijn voor soortgelijke internationale richtlijnen zoals de Indiase, Canadese en Mexicaanse voorstellen voor aanpassingen, de BREEAM-certificering (Building Research Establishment Environmental Assesment Method - methode voor de beoordeling van milieu-effecten), het Green Star Program uit Australië en de Nieuw-Zeelandse aanpassing ervan, het Japanse Comprehensive Assessment System for Building Environmental Efficiency (CASBEE - Japans beoordelingssysteem voor efficiënt bouwen op milieutechnisch gebied) en de in Taiwan opgestelde EEWH.

ENKELE STRATEGIEËN MET BETREKKING TOT BEKABELING

Op basis van de algemene richtlijnen die zijn geformuleerd door LEED komt een aantal bekabelingsstrategieën in aanmerking als groene oplossing en dus als mogelijke bijdrage aan een algemene 'groene' certificering voor het desbetreffende gebouw.

DATACENTERS EN ENERGIEVERBRUIK

Er worden in toenemend tempo energiebesparende maatregelen getroffen in datacenters. En met reden. Recent onderzoek toont aan dat het stroomverbruik 30-50% van het complete budget van datacenters vertegenwoordigt. Een deel van deze energie wordt verbruikt door de servers, switches, routers en andere apparatuur, maar de rest is nodig om al deze apparaten te koelen. Enerzijds is voor koeling dus stroom nodig en anderzijds is voor stroom weer koeling nodig.

Om tot de meest efficiënte koeling te komen, moet bekabeling goed worden ontworpen, onderhouden en geleid, zodat een ongehinderde luchtstroom ontstaat. TIA-942 en aanvullende internationale standaards voor datacenters stellen voor horizontale en verticale bekabeling aan te leggen en daarbij rekening te houden met een eventuele uitbreiding, zodat er later niet opnieuw aan hoeft te worden gesleuteld. Er zijn verschillende redenen voor deze aanbeveling: er hoeven zo bijvoorbeeld geen vloertegels te worden verwijderd en de statische druk onder verhoogde vloeren wordt niet verlaagd tijdens MAC-werk (moves, adds en changes); kabelkanalen lopen zo dat koude luchtstroom in koude doorgangen niet wordt gehinderd door bekabeling; de koeling wordt mogelijk verbeterd doordat de bekabeling zo wordt aangelegd dat deze werkt als een soort schot waarlangs koele lucht naar koele doorgangen wordt geleid.

Een groot aantal oudere datacenters en telecommunicatieruimten heeft te lijden onder jaren van slecht georganiseerde MAC's, waarbij bekabelingskanalen vaak ongebruikt achtergelaten zijn. Deze ongebruikte kanalen kunnen barrières vormen die de luchtstroom hinderen, wat tot hoger energieverbruik leidt omdat de koelingsapparatuur minder efficiënt werkt. Dat zou al genoeg reden zijn om oude bekabeling te verwijderen, maar daar komt vaak nog bij dat de oude kabelomhulsels niet voldoen aan de huidige RoHS-vereisten (Reduction of Hazardous Substances - vermindering van gevaarlijke stoffen). In veel gevallen bevatten deze oude kabels aanzienlijke hoeveelheden brandbaar materiaal en kunnen er bij ontbranding van deze kabels giftige stoffen vrijkomen, zoals halogenen. Naast de veiligheidsrisico's wordt met een juiste verwijdering en verwerking van oude kabels ook een serieus milieuprobleem weggenomen.

Hoewel de verwijdering van oude kabels een duidelijk groen effect heeft, is het verminderen van het aantal mogelijk verouderde kanalen door middel van goed beheer een nog betere oplossing. Intelligente systemen voor infrastructuurbeheer, zoals MapITT, bieden een groot voordeel omdat MAC's er tot in detail mee kunnen worden bewaakt. Doordat een consistent en up-to-date beeld wordt verschaft van de fysieke verbindingen tussen de lagen kunnen kanalen worden beheerd en volledig worden benut voordat ze een beheerprobleem worden.

Beheer van de bekabelingskanalen leidt vrijwel zeker tot een afname van stroomverbruik op het gebied van koeling, maar intelligent beheer van de infrastructuur kan ook het stroomverbruik van de actieve netwerkapparatuur doen verminderen. Als een intelligent systeem voor infrastructuurbeheer is uitgerust met een centraal patch panel, kan ervoor worden gezorgd dat alle switchpoorten worden gebruikt. Dit leidt tot een vermindering van het stroomverbruik voor de elektronica doordat het aantal ongebruikte poorten tot een minimum wordt beperkt. De mogelijkheid ongebruikte poorten te benutten in plaats van extra switches bij te plaatsen, kan een energiebesparing opleveren die weer leidt tot een verdere besparing op het gebied van koeling.

VOORDELEN VAN SYSTEMEN MET MEER DAN DE VEREISTE BANDBREEDTE

Wanneer datakabels worden geïnstalleerd, is het in het voordeel van de eindgebruiker systemen met een zo lang mogelijke levensduur te installeren. Op dit moment zijn categorie 7/klasse F-kabels de beste die verkrijgbaar zijn. Binnenkort volgt de categorie 7A/klasse FA-standaard. Deze standaard gaat uit van 1000MHz of 1GHz per kanaal, wat een aanzienlijke extra bandbreedte oplevert boven op de huidige 10Gb/s-snelheden voor kopernetwerken. Deze kabelsystemen met hogere bandbreedten zijn volledig achterwaarts compatibel met oudere technologie.

In een recente white paper onderzoekt Siemon de ROI/TCO (investeringsrendement en totale eigendomskosten) voor kabelinstallaties. De conclusie is dat bekabeling met geringer prestatievermogen, gerekend over de hele levenscyclus van de kabelinstallatie, aanzienlijk duurder is. Vanuit het perspectief van duurzaam bouwen is het terugbrengen van materialen die in de loop van de tijd moeten worden vervangen een nog belangrijkere reden om bekabeling met een groter prestatievermogen te installeren.

De installatie van een categorie 5e-systeem bijvoorbeeld impliceert vervanging binnen een paar jaar, wanneer 10GBASE-T de desktop bereikt. Categorie 6-systemen vereisen onderhoud (weer moet de installateur langskomen) en een zekere vervanging van langere kanalen. Al deze scenario's zouden een negatieve uitwerking hebben op de 'groene' beoordeling, vanwege de verspilling van materiaal en de extra bezoeken van technici. Minder verwijderde en opnieuw geïnstalleerde kabels betekent een besparing van koper, aluminium en andere natuurlijke materialen.

PHY-ontwerpers zoeken altijd naar innovaties ter ondersteuning van prestatieverbeteringen in de allernieuwste producten. Een overstap op high performance klasse F/FA volledig shielded kabelsystemen als TERA® zal leiden tot een aanzienlijke vermindering van ruis op het kabelkanaal. Dit kan weer leiden tot een aanzienlijke stroombesparing in de gebruikte elektronica doordat geen DSP (Digital Signal Processing - digitale signaalverwerking) meer nodig is om ruisniveaus te onderdrukken. Een gezamenlijk onderzoek van Siemon en KeyEye Communications heeft aangetoond dat het gebruik van volledig shielded bekabeling kan leiden tot een besparing van rond de 20% op het totale energiebudget van 10GBASE-T-chiparchitecturen. Het grootste deel van deze besparing zou het gevolg zijn van een afname van de DSP-complexiteit die voortvloeit uit NEXT- en FEXT-cancellers.

Bovendien leiden lagere niveaus van alien crosstalk op deze kanalen tot grotere signaal-ruisverhoudingen, waardoor een systeem robuuster en betrouwbaarder wordt. Bekabeling van klasse F/FA kan van grote waarde zijn voor kostenbesparing bij ruisscenario's waarin rekening wordt gehouden met DSP-complexiteit en voeding voor kabellengtes tot 100 meter. Verwerkings- en niveauvereisten kunnen worden teruggeschroefd zonder verlies van prestatievermogen, en de extra bandbreedte die wordt verschaft door klasse F/FA-bekabeling biedt eindgebruikers een upgradepad naar nog hogere signaalverhoudingen, mochten die nodig zijn in de toekomst. Netwerkapparatuur die specifiek gebruik maakt van de voordelen die interne ruis en signaal-ruisverhouding van klasse F/FA-bekabeling bieden, is nog niet commercieel leverbaar. Onderzoek toont echter duidelijk het voordeel aan dat deze bekabelingssystemen aan ontwikkelaars van nieuwe producten bieden op het gebied van stroomverbruik en latentie.

POTENTIËLE BRONNEN VOOR GREEN LEED CREDITS

Product/Svc.	LEED Credit	Uitleg
MapIT	MR 2.1 - Construction Waste Management - 50%	• Terugdringing van overbodige kanalen vanwege ongedocumenteerd/slecht beheerd MAC-werk
	MR 2.2 - Construction Waste Mgmt. - 75%
	MR 3.1 - Resource Reuse - 5%	• Detectie en gebruik van ongebruikte bekabelingskanalen om de aanleg van nieuwe kanalen te beperken
	MR 3.2 - Resource Reuse - 10%
	EA 1 - Optimize Energy Performance	• Maximalisering van het gebruik van actieve poorten om de plaatsing van overbodige actieve apparatuur te beperken • Detectie en gebruik/verwijdering van niet meer gebruikte kanalen om de ruimte voor paden te vergroten en luchtdoorvoer te maximaliseren voor energiezuinige koeling
TERA	MR 2.1 - Construction Waste Mgmt. - 50%	• Kabels delen zodat er minder bekabelingskanalen hoeven te worden aangelegd • Toekomstbestendig prestatievermogen verlengt de levenscyclus van de bekabeling, waardoor minder vaak kabels hoeven te worden verwijderd/afgevoerd en minder vaak nieuwe kabels hoeven te worden gelegd
	MR 2.2 - Construction Waste Mgmt. - 75%
	EA 1 - Optimize Energy Performance	• Door een afgeschermde constructie kan ruis voldoende worden beperkt om DPS overbodig te maken, wat stroomverbruik vermindert.
10G 6A F/UTP	MR 2.1 - Construction Waste Mgmt. - 50%	• Toekomstbestendig prestatievermogen verlengt de levenscyclus van de bekabeling, waardoor minder vaak kabels hoeven te worden verwijderd/afgevoerd en minder vaak nieuwe kabels hoeven te worden gelegd • Een geringere kabeldoorsnede betekent minder fysieke paden (kabelgoten en -geleiders, j-haken) • Een geringere kabeldoorsnede betekent ook minder kabelomhulselmateriaal
	MR 2.2 - Construction Waste Mgmt. - 75%
	E_A 1 - Optimize Energy Performance	• Een kleinere kabeldoorsnede betekent meer ruimte voor de paden en dus een betere luchtdoorvoer, wat weer leidt tot energiezuinigere koeling
10G 6A UTP	MR 2.1 - Construction Waste Mgmt. - 50%	• Toekomstbestendig prestatievermogen verlengt de levenscyclus van de bekabeling, waardoor minder vaak kabels hoeven te worden verwijderd/afgevoerd en minder vaak nieuwe kabels hoeven te worden gelegd
10G 6A UTP	MR 2.2 - Construction Waste Mgmt. - 75%
XGLO vezel	MR 2.1 - Construction Waste Mgmt. - 50%	• Een geringere kabeldoorsnede betekent minder fysieke paden (kabelgoten en -geleiders, j-haken) • Een geringere kabeldoorsnede betekent ook minder kabelomhulselmateriaal • Toekomstbestendig prestatievermogen verlengt de levenscyclus van de bekabeling, waardoor minder vaak kabels hoeven te worden verwijderd/afgevoerd en minder vaak nieuwe kabels hoeven te worden gelegd
	MR 2.2 - Construction Waste Mgmt. - 75%
	EA 1 - Optimize Energy Performance	• Een kleinere kabeldoorsnede betekent meer ruimte voor de paden en dus een betere luchtdoorvoer, wat weer leidt tot energiezuinigere koeling
Trunking-kabel	MR 2.1 - Construction Waste Mgmt. - 50%	• Door kabels in de fabriek af te sluiten in plaats van in het veld wordt afval op locatie voorkomen
	MR 2.2 - Construction Waste Mgmt. - 75%	• Snellere en efficiëntere aanleg van trunk-kabels betekent minder bezoeken van technici en minder mankracht
	MR 3.1 - Resource Reuse - 5% MR 3.2 - Resource Reuse - 10%	• Modulair ontwerp van trunk-kabels maakt hergebruik op de locatie mogelijk
	EA 1 - Optimize Energy Performance	• Goed geplande kanalen voorkomen blokkades van de luchtstroom in paden als gevolg van slecht beheerde afzonderlijke kanalen, zodat maximale luchtdoorvoer en energiezuinige koeling mogelijk zijn
GPS/project-asstentie	MR 5.1 - Regional Materials - 10%	• GPS/projectassistentie betekent efficiënt werken door gebruik van plaatselijke materialen en arbeid
GPS/project-asstentie	MR 5.2 - Regional Materials - 20%

VELE WEGEN LEIDEN NAAR GROEN BOUWEN

In deze paper wordt een aantal manieren besproken waarop beslissingen ten aanzien van kabelinfrastructuur een rol kunnen spelen bij duurzaam bouwen, maar hier valt uiteraard veel meer over te zeggen. Siemon blijft zijn vernieuwingsdrang combineren met betrokkenheid bij het milieu. Dat zal leiden tot nog meer mogelijkheden tot verbetering van internationale, duurzame IT-activiteiten.