Das Internet ist aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken und fast jeder nutzt es täglich. Dabei setzen wir ganz selbstverständlich voraus, dass es jederzeit verfügbar ist und schnell und zuverlässig funktioniert. Doch was genau ist das Internet eigentlich? Das Internet ist ein weltweites öffentliches System miteinander verbundener Computernetzwerke, also ein Netzwerk aus vielen einzelnen Netzwerken. Zentrale Server gibt es daher nicht. Daten, die über das Internet übertragen werden, können auf ganz unterschiedlichen Wegen ihr Ziel erreichen. Häufig führen diese Wege über Rechenzentren. Für Unternehmen und Behörden ist es entscheidend, dass ihre Dienste für Kunden und Mitarbeiter jederzeit verfügbar sind. Dafür benötigen sie leistungsfähige und kostspielige Server. Aufbau, Einrichtung und Wartung eines eigenen Rechenzentrums sind jedoch aufwendig, weshalb Unternehmen diese Aufgaben häufig an spezialisierte Rechenzentrumsbetreiber auslagern. Dort kommt hochwertige Technik zum Einsatz, die mit größter Sorgfalt betrieben und gewartet wird, um eine zuverlässige Internetverbindung sicherzustellen.
Die Herausforderung: Maximale Internetverfügbarkeit muss auch wirtschaftlich sein
Equinix betreibt in Amsterdam acht Rechenzentren mit insgesamt mehr als 35.000 m² Serverfläche. Die Internetnutzung wächst weiterhin exponentiell – unter anderem durch das IoT (Internet of Things), Streaming und Big Data.
Wir sprechen mit Etienne Boeracker, Senior IBX Facility Engineer bei Equinix. „Die Technik, die für den zuverlässigen Betrieb all dieser digitalen Geräte erforderlich ist, verlangt große Aufmerksamkeit“, erklärt Boeracker.
Boeracker vergleicht ein Rechenzentrum mit einer Art Hotel: Kunden – also Unternehmen, Organisationen und Behörden – können dort einen Raum oder eine Suite mieten, um ihre eigenen Server unterzubringen, oder sich für gemietete Hardware entscheiden. Der Standort, den wir heute im Süden Amsterdams besuchen, ist in sechs Bereiche mit jeweils 1.000 m² Kundenfläche unterteilt und bietet damit insgesamt 6.000 m².
„Hier muss wirklich alles stimmen: Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Qualität der Netzspannung und die Netzwerke. Und all das mit der hundertprozentigen Gewähr, dass die Geräte ohne Unterbrechung weiterlaufen können. Alle Server sind durch eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) abgesichert, die von großen Batteriespeichern versorgt wird. Bei einem Stromausfall überbrücken diese Batterien die Zeit bis zum Anlaufen der Notstromaggregate – für den Kunden völlig unbemerkt. Denn wenn der Server eines Unternehmens ausfällt, trifft das unmittelbar einen zentralen Teil des Geschäftsbetriebs. Deshalb ist alles redundant ausgelegt: Fällt eine Komponente aus, übernimmt eine zweite. Das gilt auch für die Klimatisierung des Gebäudes. Jede USV, jede Pumpe und jeder Ventilator verfügt über eine entsprechende Redundanz. Selbst bei einem Ausfall der Netzversorgung kann das Rechenzentrum daher mithilfe der Notstromaggregate ganz normal weiterbetrieben werden.“
Die Lösung: Energieeffiziente Wärmeabfuhr
Die Server der Kunden an diesem Standort benötigen rund 7,2 MW Leistung. Diese Energie wird letztlich vollständig in Wärme umgewandelt. Eine zuverlässige Klimatisierung der Serverräume ist daher unverzichtbar. Um die Lebensdauer der empfindlichen digitalen Geräte zu maximieren, muss möglichst viel Wärme abgeführt werden. Deshalb befinden sich auf dem Dach des Gebäudes nicht weniger als sechs Kühltürme. Sie sorgen dafür, dass die Systeme selbst unter extremsten Bedingungen weiterlaufen können.
Zusätzlich nutzt das Kühlsystem des Gebäudes anstelle mechanischer Kühlung einen unterirdischen Aquifer-Wärmespeicher (Aquifer Thermal Energy Storage, ATES). Bei dieser innovativen Technologie wird im Winter Kälte gespeichert, die in den heißen Sommermonaten zur Kühlung genutzt werden kann.
Für alle Pumpen und Ventilatoren setzen wir Frequenzumrichter von Danfoss ein. Die Investition in einen Danfoss-Frequenzumrichter amortisiert sich bei uns in der Regel innerhalb weniger Monate, so groß ist sein Einfluss auf den Stromverbrauch. Durch die Drehzahlreduzierung sparen die Frequenzumrichter nicht nur viel Energie am Motor, sondern sorgen zugleich dafür, dass die Pumpen mit dem höchstmöglichen hydraulischen Wirkungsgrad arbeiten. Das wirkt sich erheblich auf die Effizienz der gesamten Anlage aus. Wenn die Pumpe im optimalen Kennlinienbereich betrieben wird, verlängert sich außerdem ihre Lebensdauer. Die Pumpen sind mit Überwachungssystemen ausgestattet, damit wir ihren Betrieb möglichst genau verfolgen können.
Schnelle Amortisation
Nachhaltige Betriebsprinzipien, die eine möglichst effiziente Energienutzung im Rechenzentrum sicherstellen, sind entscheidend für die Wettbewerbsfähigkeit. Eine wichtige Kennzahl ist daher die Power Usage Effectiveness (PUE). Sie beschreibt das Verhältnis zwischen dem gesamten Energieverbrauch des Rechenzentrums und dem Energieverbrauch der IT-Geräte der Kunden. In den modernsten Anlagen liegt die PUE heute bei 1,2. Durch eine gute Anlagenplanung und leistungsfähige Regelungssysteme lassen sich erhebliche Einsparungen erzielen. Besonders energieeffiziente Rechenzentren nutzen beispielsweise Wärme- und Kältespeicher und setzen, wo immer möglich, Wärmerückgewinnung ein. Mehrere verfügbare Optionen schaffen dabei die nötige Flexibilität, um Kühlanlagen wie Kühltürme und Kältequellen optimal miteinander zu kombinieren.
Kompatibilität mit IE4-Motoren: Boeracker ist überzeugt, dass sich die Energieeffizienz noch weiter steigern lässt. „Für die derzeit geplanten neuen Standorte prüfen wir auch den Einsatz von IE4-Motoren. Zum Glück sind Danfoss-Frequenzumrichter darauf vorbereitet, da sie mit allen gängigen Motortechnologien kompatibel sind. So können wir gemeinsam mit dem Pumpenlieferanten die leistungsfähigste Kombination auswählen.“
Das Ergebnis: Nur das Beste ist gut genug
Die Zuverlässigkeit der Anlage ist entscheidend. Für eine maximale Betriebssicherheit misst Boeracker der Qualität der eingesetzten Komponenten größte Bedeutung bei. Ebenso wichtig sind jedoch ihre Verfügbarkeit, die Qualität des Service und die Zusammenarbeit mit dem Lieferanten, etwa bei der Auswahl der Frequenzumrichter.
Boeracker: „Unser Standard ist ein Danfoss-Frequenzumrichter im IP55-Gehäuse. Dank der hervorragenden Schulung, die unser technisches Team bei Danfoss erhalten hat, können wir ihn praktisch überall einsetzen. Auch die Kommunikationssoftware VLT® Motion Control Tool MCT 10 ist für uns ein wertvolles Werkzeug, das wir häufig nutzen. Vor Kurzem haben wir festgestellt, dass uns die Funktion Automatic Motor Adaption (AMA) eine deutlich schnellere Inbetriebnahme ermöglicht und gleichzeitig für eine möglichst energieeffiziente Kombination aus Motor und Frequenzumrichter sorgt.“
„An diesem Standort sind derzeit rund 135 Danfoss-Frequenzumrichter mit Leistungen von 1 bis 45 kW im Einsatz. Sie sind äußerst zuverlässig. Und falls doch einmal etwas Unerwartetes passiert, unterstützt uns Danfoss stets dabei, das Problem schnell und effizient zu lösen.“
Für Boeracker steht eines fest: Den entscheidenden Unterschied machen die Menschen bei Danfoss – sowohl im Vertrieb als auch im Service. Würde das heutige Team Produkte einer anderen, qualitativ gleichwertigen Marke anbieten, würde er sich vermutlich für die Menschen entscheiden und ihnen folgen. „Danfoss ist ohne Zweifel ein äußerst guter und zuverlässiger Anbieter von Frequenzumrichtern. Den Ausschlag gibt für mich aber ganz klar der Mehrwert, den das Danfoss-Team in Rotterdam und im Service Center in Herveld bietet.“
„Die Frequenzumrichter kommunizieren über Modbus mit einem übergeordneten Gebäudeleitsystem. Jeder Frequenzumrichter liefert eine Vielzahl von Informationen, die in das CMS (Cooling Management System) einfließen und uns dabei helfen, die richtigen Entscheidungen zu treffen. Alle Daten lassen sich aus der Ferne überwachen und analysieren. Tritt außerhalb der Arbeitszeiten eine Störung auf, muss ich nicht von zu Hause losfahren, um nachzusehen, was passiert ist. Oft kann ich bereits aus der Ferne erkennen, wo ich nach der Ursache suchen muss“, erklärt Boeracker.
Vorbeugende Wartung
Eine Anlage dieser Größenordnung kann nur dann zuverlässig betrieben werden, wenn die vorbeugende Wartung regelmäßig nach einem festen Zeitplan erfolgt. So lassen sich ungeplante Ausfälle und die damit verbundenen korrektiven Wartungsarbeiten auf ein Minimum reduzieren. Die von den Frequenzumrichtern bereitgestellten Informationen sind eine große Hilfe bei der Planung der vorbeugenden Wartung.
Insgesamt ist Etienne Boeracker äußerst zufrieden. Er hat die Anlagen jederzeit gut im Blick und erreicht ein außerordentlich hohes Maß an Zuverlässigkeit. Abschließend erklärt er: „Ich kann mich nun darauf konzentrieren, die Anlage noch energieeffizienter zu machen und die PUE weiter zu verbessern. Gleichzeitig arbeiten wir kontinuierlich daran, die Zuverlässigkeit weiter zu erhöhen, damit unsere Kunden und deren Kunden das Internet ohne Unterbrechung nutzen können.“
