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Neue Wege in der Klimatisierung von Rechenzentren

Neue Wege in der Klimatisierung von Rechenzentren

Geschrieben am 04.05.2010 von Mirko Kulpa

Abgelegt unter: Data Center

Regenerative Energien sind nachhaltig und unbegrenzt verfügbar. Das macht sie auch für die Klimatisierung von Rechenzentren interessant. Mit ihnen lassen sich der Stromeinsatz für die Kühlung auf ein Minimum reduzieren und bisher kaum erreichbare Effizienzgrade realisieren: Während in herkömmlichen Data Centern rund die Hälfte der benötigten Energie auf die IT-Infrastruktur entfällt, konnte Rittal durch den Einsatz freier Kühlung diesen Wert auf unter 25 Prozent drücken. Mit geothermischer Kühlung kommt sogar 90 Prozent des Stroms bei den Servern an.

Energieeffizienz ist eine wesentliche Maßnahme, um die Kosten im Rechenzentrum in den Griff zu bekommen. Gemessen wird der Effizienzgrad in der Regel mit dem PUE-Wert (Power Usage Effectiveness). Er stellt den Gesamt-verbrauch eines Data Center in Bezug zum Verbrauch der IT-Geräte. Ein PUE-Wert von 2 - üblich für herkömmliche Rechenzentren - bedeutet, dass für jedes Kilowatt Strom, das die Server benötigen, zwei kW in das Rechenzentrum eingespeist werden müssen.

Dieses zweite Kilowatt verbraucht die IT-Infrastruktur, allen voran die Klimati-sierung. Alternativen zur strombetriebenen Kühlung bieten Technologien, die Kaltwasser mithilfe regenerativer Energien erzeugen. Mit ihnen lässt sich der PUE drastisch senken, wie zwei Beispiele mit freier Kühlung und Geothermie zeigen.

Luft und Erde

Bei Leitz aus Oberkochen erzeugt eine Freikühlanlage mit vergrößertem Wärmetauscher das Kaltwasser bis zu einer Außentemperatur von 20 Grad Celsius. Rittal stattete das Data Center außerdem mit dem kabellosen Überwachungssystem CMC-TC aus. Die Sensoren erfassen die Temperatur an den Servern und senden diese an eine Management-Software, die für die intelligente Regelung verantwortlich ist. Die Software steuert die Klimatisierung, indem sie etwa die Vorlauftemperaturen absenkt oder die Pumpleistung erhöht. Je nach Außentemperatur kann die Anlage innerhalb von zehn Minuten zwischen freier Kühlung und Chiller umschalten. Selbst in Sommernächten ist teilweise kein Chiller-Einsatz mehr nötig, was die Kosten um 70 Prozent reduziert hat. Das Data Center in Oberkochen erreicht mit der freien Kühlung einen PUE-Wert von 1,28.

Einen anderen Weg gingen die Ingenieure bei der Celler Brunnenbau GmbH & Co. KG. Die geothermische Anlage dort pumpt ein Wasser-Glykol-Gemisch in die Erde, aus der es mit der passenden Temperatur wieder hervorkommt. Diese kalte Flüssigkeit speist direkt den Kühlkreislauf der flüssigkeitsbasierten Kühlmodule Liquid Cooling Packages (LCP) von Rittal. Die Geräte verfügen über eigene Temperaturfühler sowie Steuerungssysteme und sind über Simple Network Managing Protocol (SNMP) mit einer Management Software vernetzt. Anhand der Daten der LCPs regelt diese die Pumpe am Bohrloch: Ist es ausreichend kühl im Rack, fährt die Pumpleistung zurück, bei steigenden Temperaturen wird dem Kühlmodul mehr Kühlflüssigkeit zugeführt. Damit konnte ein PUE-Wert von weniger als 1,1 realisiert werden. Lediglich die Pumpe und die LCPs in Celle verbrauchen noch Strom.

Das Foto zeigt Edgar Strommer, IT-Leiter von Leitz. Quelle: Rittal

 

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Suchbegriffe: Data Center, Kühlung, Abwärme, PUE

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aktualisiert am 19.09.2015