Altes Kölner Backup-Rechenzentrum wird zum Stromspar-Center

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Überlegungen vorab - von Solar bis Geo

Besonders viel Kopfzerbrechen bereitete den Planern das Thema Energie-Effizienz: Solar- oder Geothermie, Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung, was kam in Frage und was rechnet sich? Zwar engagierte das Projektteam ein Ingenieurbüro für die Fachplanung, das Rechenzentrum aber entwarf Kernke mit seinen Kollegen selbst: Hilfe erhielt das Team bei den Facharbeitsgruppen von Vitako, der Bundes-Arbeitsgemeinschaft der Kommunalen IT-Dienstleister sowie aus einem Forschungsprojekt der Freien Universität Berlin.

Andreas Kernke vom Amt für Informationsverarbeitung der Stadt Köln: "Es gab eine enge Kooperation mit dem Facility Management."

„Manche Dinge funktionieren nicht oder lassen sich nicht wirtschaftlich umsetzen“, beschreibt Kernke das Auswahlverfahren. So wurde beispielsweise der Einsatz eines Blockheizkraftwerkes verworfen, weil man die erzeugte Wärme auch nutzen können muss. Genauso scheiterte die Idee, sich geothermischer Effekte zu bedienen, denn das funktioniert nur bei einem kompletten Neubau.

Mehr als nur ein kühles Lüftchen

Die Kölner entschieden sich für ein „ganzheitliches Klimatisierungskonzept aus indirekter freier Kühlung und gleitendem Übergang zur Kompressorkühlung“. Dabei wird die Kälte der Außenluft zur Kühlung des Rechenzentrums genutzt und zwar indirekt. Hierbei wird die Luft nicht von außen einfach in den Rechnerraum sondern über ein Austauschmedium – mit Glykol versetztes Wasser - geblasen.

Reicht die Temperatur von außen nicht aus, um genügend Kälte für den Wasserkreislauf zu erzeugen, werden Radial-Turbo-Kompressoren eingesetzt, die die Luft komprimieren und so kühlen. Die Magnetlagerung dieser Geräte verhindert die Reibung der Teile und so unnötige Wärme.

Kompressoren und doppelter Boden

Die Umluftkühlgeräte arbeiten mit drei Ventilatoren und sind im Doppelboden unterhalb der IT-Geräte angebracht, weshalb die Wärmetauscher größer sein dürfen und – noch wichtiger – sie blasen die kühle Luft in die benötigte Richtung und müssen nicht erst umgelenkt werden. „Das spart Ventilationsenergie“, hat Kernke gelernt.

Das IT-Equipment selbst, insbesondere die Server, sind eingehaust im so genannten Kaltgang verbaut: Zwei Reihen Rechner stehen sich face-to-face gegenüber und bilden zusammen mit Verkleidung und Decke den Kaltgang, der maximal 26 Grad warm sein darf.

Gitterrostplatten sorgen dafür, dass die erzeugte Kaltluft aus dem Doppelboden eingespeist wird, der dazu auch von Kabelsträngen befreit ist. Die laufen oben an der Decke entlang.

Energie-Effizienz: so viel wie möglich

Auch bei den für Rechenzentren unvermeidlichen Energiesicherungssystemen, die dem IT-Equipment eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) garantieren, entschieden sich die Kölner nicht für das Herkömmliche. Statt batteriegepufferte USVs setzt man in Köln-Chorweiler dieseldynamische USVs ein.

„Normale galvanische Geräte puffern nur die Zeitspanne ab, bis die Dieselgeneratoren anspringen“, erklärt Kernke. Aus energetischer Sicht ist das ungünstig, weil Batterien einerseits eine recht hohe Verlustleistung von sieben bis neun Prozent aufweisen und dazu noch warm werden, also klimatisiert werden müssen.

Im neuen Rechenzentrum der Stadt Köln sind deshalb dieseldynamische USV-Anlagen installiert. Das sind riesige Maschinen, die über viel Schwungmasse verfügen, die in Bewegung gesetzt wird. Bei einem Stromausfall liefern sie die Energie und ziehen auch den Generator hoch. Aus Sicherheitsgründen ist auch diese USV-Anlage redundant ausgelegt.

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