Keep cool - Rechenzentrum mit innovativen Systemen fertig

Manfred Engelhard, Director of Technology für die Data Center Business Unit von Exyte, und Projektleiter Holger Engel geben Einblicke in das Projekt, einschließlich des modularen Designs, der effizienten Raumnutzung und des innovativen Kühlsystems, das ein Minimum an Wasser verbrauchen wird.

Eines der herausragenden Merkmale des Rechenzentrums ist das innovative Kühlsystem, das eine Mischung aus adiabatischen und trockenen Kühlmethoden verwendet. "Diese Kombination zielt auf größtmögliche Nachhaltigkeit ab und ist ein Optimum zwischen dem Konflikt, einerseits möglichst wenig elektrische Energie und andererseits möglichst wenig Wasser für die Kühlung zu verbrauchen", erklärt Engelhard.

Die meiste Zeit arbeitet das Rechenzentrum mit einer freien Kühlung, die ohne den Einsatz von Wasser auskommt. Bei extrem hohen Außentemperaturen kommen jedoch adiabatische Kühlsysteme zum Einsatz: "Diese Systeme bestehen aus Lüftern, die Umgebungsluft durch mit Wasser befeuchtete Kühlpads saugen. Wenn das Wasser verdunstet, wird die Luft auf natürliche Weise abgekühlt und auf die Kühlfläche geleitet. Dadurch wird der Wasserverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Verdunstungskühlsystemen, die auf kontinuierlich arbeitenden Nasskühltürmen beruhen, erheblich reduziert.

Die für die Kühlung verbrauchte Wassermenge wird durch die Wassernutzungseffizienz (Water Usage Effectiveness, WUE) gemessen. Das Rechenzentrum wurde speziell für die Minimierung des Wasserverbrauchs konzipiert, indem die Größe des Hybridkühlers genau richtig gewählt wurde. Der Hybridkühler ist das Herzstück des Kühlsystems und besteht aus Lüftern, einem Wärmetauscher und der Infrastruktur für die Flüssigkeitskühlung, wie z. B. Rohren und Pumpen. Dadurch wird nur an besonders heißen Tagen Wasser verbraucht", sagt Engel. Dieser nachhaltige Ansatz trägt nicht nur zur Wassereinsparung bei, sondern hilft auch, das Problem der Wasserknappheit in der Region zu lösen."

Die Kühlwasser- und Raumtemperaturen wurden so ausgelegt, dass ein hocheffizientes Kältesystem eingesetzt werden kann. Dieses System arbeitet mit einer beeindruckenden Leistungszahl von 6, was bedeutet, dass es für jede verbrauchte Einheit elektrischer Energie 6 Einheiten Kühlenergie erzeugt. Darüber hinaus kann das Kühlsystem im Freikühlmodus betrieben werden, wodurch die natürliche Kühlquelle der kühlen Außenluft voll genutzt wird, was erheblich zur Energieeinsparung beiträgt.

Modularer Aufbau: Beschleunigung des Baus und Anpassung an künftiges Wachstum

Das Projektteam hat einen starken Schwerpunkt auf den modularen Ansatz gelegt. Bei diesem Ansatz werden die Systeme vorgefertigt und als große Skids vor Ort zusammengebaut. Durch diese Methode kann mit der Herstellung der Module bereits während der Bauarbeiten begonnen werden, was zu einer Beschleunigung des Zeitplans führt.

Das Konzept umfasst auch drei Gebäudemodule für die Datenhallen, wobei jedes Modul zehn Megawatt IT-Leistung aufnehmen kann. Modul 1, das Büro- und Netzwerkgebäude, ist bereits fertiggestellt. "Die einzelnen modularen Bauabschnitte bestehen aus vorgefertigten Betonteilen, die nahtlos aneinander anschließen, so dass kein Gebäudeteil ungenutzt bleibt, bis spätere Erweiterungen erforderlich werden", sagt Projektleiter Engels.

Während der Planungsphase wurde die Gebäudehöhe in Zusammenarbeit mit dem Kunden sorgfältig optimiert, um vierstöckige Datenhallen zu ermöglichen. Dieser Ansatz ermöglichte eine hochdichte Anordnung von Serverschränken innerhalb der zulässigen 25-Meter-Höhenbegrenzung und führte zu einem kompakten Design, das den Flächenverbrauch minimiert. Darüber hinaus verbesserte diese Optimierung die Effizienz der Anlage durch kürzere Kabel- und Kühlleitungen.

Unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme auf dem neuesten Stand der Technik

Das Rechenzentrum wurde so konzipiert, dass es den Redundanzstandards "TIER 3+" entspricht und eine unterbrechungsfreie Wartung ermöglicht. Engelhard erklärt diesen Begriff: "Die Tier-Levels von Rechenzentren sind ein System, das zur Beschreibung bestimmter Arten der Ausfallsicherheit von Rechenzentrumsinfrastrukturen verwendet wird. TIER 3 hat Redundanzen bei kritischen Komponenten wie der Stromversorgung mit Generatoren und batteriegepufferten USV-Systemen (unterbrechungsfreie Stromversorgung). Die Versorgungsleitungen für die Kälteerzeugung und -verteilung zum Rechenzentrum sind strategisch konfiguriert und verfügen über unterschiedliche Leitungsführungen. Diese Systeme sind notwendig, um den Betrieb im Falle eines lokalen oder regionalen Stromausfalls aufrechtzuerhalten. Um die Kontinuität des Betriebs zu gewährleisten, muss die Einrichtung nach einem Stromausfall mindestens 48 Stunden lang weiterarbeiten können.

Leistungsstarker Standort

Der Standort des Rechenzentrums ist von strategischer Bedeutung. Es befindet sich in der Nähe der weltweit größten Internet Exchange Points (IXP), was den Spitzenverkehr angeht. Im Dezember 2022 hatte der IXP DE-CIX in Frankfurt, Deutschland, einen Durchsatz von 14,4 Terabit pro Sekunde. Das entspricht in etwa einer Menge von drei Millionen hochwertigen Videos, die gleichzeitig durch die Leitungen strömen. Die räumliche Nähe sichert dem Kunden eine leistungsstarke Verbindung zwischen dem Rechenzentrum und den größten Netzen der Welt.