Deutscher Rechenzentrumspreis 2012: Das RZ in der Pyramide

Datacenter-Kühlung bei den alten Ägyptern abgeschaut

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Photovoltaik-Anlage zur Unterstützung

In dem Vorschlag von Prior1 hat das Rechenzentrum die Form einer Pyramide. In der Mitte befindet sich der Kamin, durch den die Luft strömt. Unterstützt wird das System durch eine Photovoltaik-Anlage, die auf den drei der Sonne zugewandten Seiten der Pyramide installiert ist.

Somit bezieht das gesamte RZ seine Energie aus Windkraft, aus Sonnenkraft und aus Wasser. Der CO2 Ausstoß geht gegen Null. Der Ansatz erlaubt es, selbst bei Außentemperaturen von 40 Grad Celsius ausschließlich mit direkter freier Kühlung auszukommen und auf kompressionsgestützte Kühlsysteme zu verzichten.

Die Bauform als Pyramide wurde deshalb gewählt, weil sie sich optimal zum Bau eines Kaminsystems im Zentrum des Gebäudes eignet. Gleichzeitig bieten die Seitenflächen in Richtung Osten, Süden und Westen eine gute Basis für die Installation einer Photovoltaikanlage.

Racks in unterschiedlicher Energiedichte auf verschiedenen Ebenen

Die Aufteilung des Gebäudes in mehrere Etagen für den Rechenzentrumsbetrieb erlaubt eine gezielte lastabhängige Luftführung. So lassen sich Low-, Medium- und High-Density-Bereiche mit Racks einrichten, die räumlich komplett voneinander getrennt sind.

In diesen Segmenten werden Racks mit unterschiedlicher Energiedichte untergebracht, die dementsprechend auch unterschiedliche Anforderungen in Bezug auf die Kühlung stellen. Zusätzlich stehen in der Pyramide großzügige Flächen für die Wasseraufbereitung, die IT-Infrastruktur, für Wartungsbereiche, Lagerfläche und Büros zur Verfügung.

In Kombination mit anderen Technologien

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„Unterschiedliche Technologien wie die Nutzung von Fallwindenergie, Photovoltaik und auch Windgas wurden bislang nicht in einer Lösung miteinander kombiniert, sondern stets eigenständig betrachtet“, sagt Fronk. „Bei unserem Ansatz ist das anders. Er kombiniert mehrere Verfahren und deren Vorteile.“

Einer dieser Vorzüge ist, dass das Rechenzentrum seine gesamte Energie aus natürlichen Quellen bezieht: Wind, Sonne und Wasser. „Der CO2-Ausstoß liegt deshalb fast bei null“, so Fronk. „Das ist wichtig, weil Umweltschutzbehörden und die Europäische Union von Unternehmen verlangen, dass deren Gebäude, Fertigungsanlagen und auch Rechenzentren immer weniger CO2 abgeben und damit zum Umweltschutz beitragen.“

Als Ergänzung können beim dem Vorschlag von Prior1 weitere Technologien herangezogen werden. Dazu gehört beispielsweise Windgas in Verbindung mit einem Blockheizkraftwerk.

Windkühlung in der Praxis

Die aus den Fallwinden gewonnene Energie wird in diesem Fall dazu genutzt, um ein Brenngas zu erzeugen. Auf diese Weise lässt sich die Energie speichern und über ein Blockheizkraftwerk dann nutzen, wenn das Rechenzentrum sie benötigt.

Von einem Rechenzentrum, das Fallwinde zur Stromerzeugung und Kühlung nutzt, ist bislang noch nichts bekannt. Dagegen gibt es bereits Ansätze, Außenluft zur Klimatisierung einzusetzen.

HP hat beispielsweise 2010 das „Wynyard-Data-Center“ eröffnet. Es liegt an der Nordseeküste in Billingham, einem Ort im Nordosten Großbritanniens in der Nähe von Newcastle. Das Rechenzentrum verwendet ausschließlich Außenluftkühlung.

Ein HP-Rechenzentrum an der Küste

Das ist allerdings nur wegen der speziellen Gegebenheiten in Billingham möglich. Zum einen lässt sich kühle Meeresluft zum Kühlen heranziehen, zum anderen ist es nur an ganzen 20 Stunden im Jahr wärmer als 24 Grad.

Nach Angaben von HP beträgt der PUE-Wert (Power Usage Effectiveness) von Wynyard daher in der Praxis 1,16. Das heißt, dass zu jedem Watt, das die IT-Systeme benötigen, weitere 0,16 Watt für Kühlung, Klimatisierung, USV-Anlagen, Beleuchtung et cetera hinzu kommen.

Konventionelle Rechenzentren, auch solche in Deutschland, haben derzeit PUE-Werte von 1,6 bis 1,8. Das Pyramidenrechenzentrum von Prior1 könnte diesen Wert deutlich unterbieten und dem PUE-Idealwert von 1 nahekommen.

Der Autor:

Bernd Reder ist freier Journalist in München.

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