Suchen

Die Baden-Cloud bekommt eine neue Infrastruktur mit vielen pfiffigen Details Klein und sehr fein: Das Leitwerk-Rechenzentrum in Appenweier

| Autor: Ulrike Ostler

Appenweier dürfte für die meisten nicht zu den bevorzugten Standorten für ein neues Rechenzentrum zählen. Wo kommt der Strom her? Woher die notwendigen Datenleitungen? Das erste Problem ist gelöst, weil der Betreiber Leitwerk und das E-Werk Mittelbaden gemeinsam Dienste aus zwei hochsicheren, hochverfügbaren Rechenzentren anbieten wollen. Zur Absicherung der Geschwindigkeit und Sicherheit beim Datentransfer dient ein unternehmenseigenes Richtfunknetz.

Firmen zum Thema

Die Leitwerk AG hat in Appenweier ein georedundates Rechenzentrum für eine Last von einem Megawatt gebaut. Das zweite Datacenter betreibt das E-Werk Mittelbaden.
Die Leitwerk AG hat in Appenweier ein georedundates Rechenzentrum für eine Last von einem Megawatt gebaut. Das zweite Datacenter betreibt das E-Werk Mittelbaden.
(Bild: Ulrike Ostler/VogelIT-Medien GmbH)

Das erste, was bei der Besichtigung des neuen Rechenzentrums ins Auge sticht, sind die dicken Betonwände, die Berge rund herum mit Mobilfunkmasten in Sichtnähe, das Angrenzen an ein Wohn- und Gewerbegebiet, die Dieselaggregate auf dem Außengelände, der erhöhte Eingang, dass der Weg zum Gebäude über Umwege führt und zahlreiche Gebäude mit einem roten Fuchs passiert. Der „Q-Fox“ ist das Leitwerk-Logo. Das Unternehmen hat viele der Gebäude in dem Gewerbegebiet nach und nach aufgekauft und noch Platz zum Expandieren.

Die Firmenstruktur ist mindestens so verschachtelt wie das Leitwerk-Anwesen. So gibt es die Leitwerk Rechenzentren Appenweier GmbH und die Leitwerk AG, die 1992 als Leitwerk Gesellschaft für angewandte Informatik mbH gegründet wurde. Im Jahr 1996 wurde sie zum IT-Systemhaus, 2007 zur Aktiengesellschaft. Heute ist die Aktiengesellschaft die größte Novellus-Unternehmensgruppe als Projektpartner und Managed Service Provider für die Informationstechnologie der Kunden verantwortlich.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 15 Bildern

Zur Novellus Holding AG gehören 380 Mitarbeitende, die einen Umsatz von 71 Millionen Euro generieren. Neben den genannten Leitwerk-Töchtern gibt es noch Leitwerk France, Modox, Leitdesk, Phoenis, Octo IT, Tandem, Orgateam sowie Link2air, die das Richtfunknetz betreibt und entwickelt.

Wozu ein eigenes Rechenzentrum?

Zu dem Angebot der Leitwerk AG zählt etwa Security. Die Mitarbeiter planen, implementieren und betreiben seit über 20 Jahren spezifische Lösungen für Kunden jeder Größe. Die eingesetzten Produkte kommen etwa von Check Point, Cisco, Sophos und Trend Micro. Insgesamt beschäftigt Leitwerk 200 IT-Techniker und ist nach eigenen Angaben 24 Stunden an sieben Tagen die Woche erreichbar. Außerdem plant Leitwerk mit seinen Kunden IT-Projekte, zum Beispiel wenn es um Software Defined Storage (SDS) geht.

SAP Consulting und der Betrieb mithilfe von Scheer gehört zu einem wichtigen Leistungsbaustein im Leitwerk-Hybrid-Cloud-Portfolio.
SAP Consulting und der Betrieb mithilfe von Scheer gehört zu einem wichtigen Leistungsbaustein im Leitwerk-Hybrid-Cloud-Portfolio.
(Bild: Leitwerk AG)

Und damit ist klar: Den Leitwerk-Kunden geht es heute um virtualisierte Anwendungen und Infrastrukturen. Das Unternehmen bietet heute Co-Location, Hosting, Managed Services, Cloud Backup sowie den kompletten Betrieb der IT-Infrastruktur sowie von Standardanwendungen an. Das Cloud-Produkt bezeichnen die Anbieter als „Baden-Cloud“. Und dafür benötigt Leitwerk ein zeitgemäßes Rechenzentrum.

Doch warum ab vom Schuss? Und warum zieht der IT-Services-Anbieter nicht selbst in ein größeres Co-Location-Rechenzentrum? Nun, zunächst befindet sich in dem baden-württembergischen Ort der Leitwerk-Firmensitz und der Campus, auf dem noch Platz ist. Sodann gehört zur Firmenpolitik „Wir kaufen, mieten oder leasen nicht“, wie es Benedikt Neu, der für 2020 designierte Vorstandschef formuliert. Das Prinzip schließt sogar die Flotte aus 156 Firmenfahrzeugen ein.

Das Leitwerk-Rechenzentrum in Appenweier liegt in der Erdbebenzone .
Das Leitwerk-Rechenzentrum in Appenweier liegt in der Erdbebenzone .
(Bild: CC BY / CC BY NaN)

Aber für das Rechenzentrum, das hochsicher sein soll, sind einige lokale Bedingungen zu berücksichtigen. So liegt das Gebäude in der Erdbebenzone 1 gemäß DIN 4149, die eine Skala von 0 bis 3 aufweist - eben in der Oberrheinebene. Dies bedeutet statistisch eine Erdbebenintensität von 6,5 bis 7,0 der europäischen Skala mit einer Wiederkehrperiode von 475 Jahren. „Damit ist das Risiko eben nicht ´0`, sondern nur ´nahe 0`“, erläutert Claus Börschig, der die Geschäftsleitung der Leitwerk Rechenzentren Appenweier GmbH inne und das Datacenter geplant hat.

Unter anderem gegen dieses Risiko tritt Leitwerk mit 30 Zentimeter dicken Außenwänden an. „Laut Angaben unserer Statiker ist ein stahlarmierter Vollbetonkubus - Bodenplatte, Außenwände und Decke - mit den eingezogenen zwei Innenwänden in derselben Wandstärke solchen Erschütterungen gewachsen, so Börschig. Darüber hinaus senke eine solche Bauweise auch das Risiko einer Beschädigung des Datacenter-Innenlebens durch Vandalismus und Angriffe mit Fahrzeugen.

Dr. Claus Börschig vor den Plänen ´seines`Rechenzentrums.
Dr. Claus Börschig vor den Plänen ´seines`Rechenzentrums.
(Bild: Ulrike Ostler)

Die Deckendicke im hinteren Bereich von 45 Zentimeter hat zudem statische Gründe, da sie die 200-Kilowatt-Freikühler, die im Innenraum durch 100-Kilowatt-Klimasysteme unterstützt werden, sowie den Kies des Flachdachs tragen müssen. „Technisch benötigt man dann keine Binder mehr, was mehr Platz bei einfacherer Bauausführung bringt“, erläutert Börschig. Die Decke ist innen an der Technikflurkante noch mit je zwei Trägern gestützt.

Wie von selbst

Zudem sei in dem Kontext auch die Entscheidung der zweistufigen indirekten Klimatisierung zu sehen: Man erspart sich Durchbrüche in der Gebäudehülle, die sie schwächen würden. Bei direkter oder einstufiger Freikühlung aber wäre das gegeben. Doch Börschig ist sich auch bewusst, dass so viel sichtbare Stabilität auch eine psychologische Wirkung hat. Es spreche schlichtweg das Sicherheitsgefühl positiv an.

Ähnliche Gründe sorgen auch für die erhöhten Zugänge zum Rechenzentrum, das übrigens, obwohl Kunden Zutritt haben werden, weitgehend autonom, also mit möglichst wenig manuellen Eingriffen funktionieren soll. Sowohl für den Kundenzugang als auch für den Zutritt der Facility-Mitarbeiter gibt es biometrische Schleusen und rollenbasiert codierte Chips für die Authentifizierung. Die Anwesenheit eines Leitwerk-Mitarbeiters ist unnötig.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 15 Bildern

Dem erhöhten Zugang folgt eine Vereinzelungsanlage mit gegenläufigen Türen, ohne Bypass. Hernach prüfen Sensoren, wie viele Personen sich in einem Raum befinden und es gibt zusätzlich eine Video-Überwachung. Es sollen nur jeweils die Personen die unterschiedlichen Räume für die IT, für die Batterien, für die Löschanlage, für die Netzersatzanlagen (NEAs), Aufenthaltsräume betreten dürfen.

Zu den Details, die Börschig sowie die GU Datacenter Group, die verantwortlich für Feinplanung und Umsetzung von Arbeiten war, bei der Planung berücksichtigt haben, gehört, dass etwa die Differenz der Eingangsebene und Innenleben nicht mit Aufzügen oder Treppen ausgeglichen wird, sondern mithilfe eines Gefälles, das vermutlich nur der merkt, der darauf aufmerksam gemacht wird. Außerdem gibt es keine ebenerdigen IT- oder Elektroräume. Die NEAs stehen auf einem Betonsockel.“

Das Gebäude ist durch erhöhte Bauweise und eine weiße Wanne vor Hochwasser geschützt (HQ100). Eine Besonderheit ist die komplette Ebenerdigkeit in der gesamten Fläche, weil die Abkantung für den Doppelbodenraum durch eine Absenkung der Bodenplatte realisiert wurde.

Die Aufteilung im Innern

Im Innenbereich sind die einzelnen IT- und zugehörigen Facility-Räume gespiegelt angeordnet. Das erlaubt unter anderem ein, man könnte sagen, modulares Brandschutzkonzept beziehungsweise drei bauliche Brandabschnitte nach DIN EN 50600 2-1. Weiterhin sind Infrastrukturen wie Klima, Strom, Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) und die Einbruchmeldeanlage (EMA) von einander getrennt und nach F90 gleichermaßen gekapselt.

Die so genannte EMA funktioniert unabhängig von der Zugangskontrolle. Sie ist direkt mit einem Sicherheitsdienst verbunden, der im Alarmfall reagiert.

Die IT-Räume mitsamt Doppelboden sowie die elektrischen Betriebsräume sind mit Systemen für die Brandfrühesterkennung ausgestattet: Die Raumluft wird kontinuierlich angesaugt und mittels Lasersystem kontinuierlich auf Rauchpartikel untersucht. Erkannt wird dabei beispielsweise bereits ein geplatzter Kondensator. Noch bevor ein offenes Feuer entsteht wird ein Voralarm ausgelöst.

In allen weniger kritischen Bereichen kommen jedoch auch herkömmliche Rauch- und Brandmelder zum Einsatz. Sonst würde bereits der Gebrauch bestimmter Reinigungsmittel zu einem Fehlalarm führen. Die nahe Brandmeldezentrale (BMZ), die auf redundanten Wegen direkt angebunden ist, wertet die Daten aus und schickt, falls nötig die Feuerwehr.

Spannung

Alle Daten über die Betriebszustände des Rechenzentrums werden über die Gebäudeleittechnik (GLT) beziehungsweise Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik erfasst. Das umfasst etwa die Reck-Verschlüsse mit dezentralen Tür-Controllern genauso wie die Daten der Leckage- und Rauchmelder im gesamten Gebäude. Es versteht sich bei so vielen Vorkehrungen quasi von selbst, dass es eine flächendeckende Video-Überwachung im Innen- und Außenbereich gibt.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 15 Bildern

Außerdem müssen Rechenzentren einen Blitzschutz haben; denn Blitzeinschläge haben, selbst wenn sie nicht direkt das Gebäude treffen, stets hohe Ströme und Überspannungen zur Folge. Das aber ist im Rechenzentrum keinesfalls zu gebrauchen. Die Ströme können Brände auslösen und Überspannungen zerstören die angeschlossenen Geräte.

Das Leitwerk-Rechenzentrum besitzt daher einen inneren wie äußeren dreistufigen Überspannungsschutz. Unter äußerem Blitzschutz sind Fangeinrichtungen, als Blitzableiter, zu verstehen – Klasse 1 verlangt 5 Meter Abstand. Der innere Blitzschutz besteht darin, dass Überspannungen durch einen kurzfristigen Kurzschluss abgeleitet werden – entsprechende Elemente sind also zunächst leitend, brennen dann durch und beenden somit den Kurzschluss.

Die Stromversorgung

Der Stromhunger von Rechenzentren ist hinlänglich bekannt. Leitwerk hat für einen reinen IT-Bedarf im Endausbau 600 Kilowatt (kW) geplant,rechnet also mit einer durchschnittlichen Stromaufnahme von 4,5 Kilowatt (kW) pro Rack, maximal 6 kW und kommt somit auf 1 Megawatt für das gesamte Gebäude.

Die Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV), basierend auf Blei-Zink-Batterien gibt es doppelt. Sie bringt jeweils eine Leistung von 588 kW. Lithium-Ionen-Batterien seien störanfälliger, argwöhnt Börschig.

Zwei NEAs mit je 1,3 Megavoltampere (MVA) sichern also nicht nur die Rechnerräume, sondern das komplette Gebäude gegen Stromausfälle. Die gesamte elektrische Versorgung ab dem Mittelspannungstrafo bis zum Device im Rack ist doppelt angelegt und unabhängig voneinander. Das gilt auch für die Niederspannungshauptverteilung (NSHV), die zentrale Schaltanlage. Um den Strom bei längeren Ausfällen zu sichern, befinden sich auf dem Außengelände des Leitwerk-Rechenzentrums vier eigene Transformatorstationen. Zwei Diesel sorgen für 1200 bis 1300 KVA. Laut Börschig lässt sich damit das gesamte Rechenzentrum für 36 Stunden autonom betreiben.

Die Kühlung

Bei der Kühlung setzt Börschig auf indirekte Freikühlung. Diese funktionieren ohne zusätzliche mechanische Kühlung bis zu einer Temperatur von 20, 21 Grad und haben gegenüber direkter Freikühlung den Vorteil, dass atmosphärische Einflüsse wie Wasserdampf, korrosive Gase und Feinstaub keine Auswirkungen haben können. Zudem hat sich das Unternehmen für drei Kaltgangeinhausungen entschieden. Die Temperatur in den Kaltgängen mit je 72 19-Zoll-Racks soll bei 24 Grad liegen, bei einer relativen Feuchte von 30 bis 70 Grad, gemäß ASHRAE TEC 9.9 Class 1.

Damit liegt das Temperaturniveau viel niedriger als notwendig. „Theoretisch“, so Börschig, „würden die ASHRAE-Maßgaben auch 33 zulassen. Doch das bekommen Sie nicht verkauft.“ So liegt der geplante PUE-Wert bei 1,3, ebenfalls vergleichsweise hoch bei einem neuen Rechenzentrum, und für einen Co-Location-Betrieb derzeit Standard. Allerdings soll es in zwei Jahren Wärmepumpen geben, so dass sich dann die angrenzenden Bürogebäude mit der Serverabwärme heizen lassen.

Der Clou aber ist, dass es im Rechenzentrum eine auslaufsichere Kältezentrale gibt. Da die Klimatisierung aus vier unabhängigen Strängen besteht, gibt es für jeden einen eigenen Kaltwasserpuffer mit rund 1500 Liter Kapazität. Die Kühlung funktioniert selbst, wenn die Löschanlage ausgelöst wurde.

Partnerschaft mit dem E-Werk

Angesichts der Menge an Strom, die ein Rechenzentrum benötigt, ist es geschickt, einen Energielieferanten als Partner zu haben. Im Fall von Leitwerk ist das E-Werk Mittelbaden, das ein Gebiet von 1.279 Quadratkilometer versorgt, der Partner. Zunächst liefert der Stromversorger Ökostrom, der die Eigenversorgung mit Solarenergie ergänzt.

Zudem sind die Novellus AG und das E-werk Mittelbaden AG ein 50 zu 50 Joint Venture eingegangen. Die Leitwerk Rechenzentren Appenweier GmbH ist dieses Joint Venture und errichtet derzeit das Datacenter in Appenweier, welches 18. Februar dieses Jahres abgenommen werden soll.

Zudem will das E-Werk nicht nur im 35 Kilometern entfernten Lahr 2021 ein ziemlich baugleiches Redundanz-Datacenter,TÜV Level 4,in Betrieb nehmen, das dann im aktive-aktiv-Modus bespielt wird. Gemeinsam bieten die Unternehmen die „Baden-Cloud“ an, zu der alle genannten Services gehören – von VMware-basierter Cloud, bare-metal-Angeboten, Managed-Services und Outsourcing, bis zum Hosten einzelner containerisierter Dienste und Anwendungen und Co-Location der kompletten IT.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 15 Bildern

„Wir haben etwa 3,5 Jahre zusammen die Rechenzentren geplant“, erzählt Börschig. „Im September 2018 wurde in Appenweier die Bodenplatte ausgehoben. Bald ist Eröffnung.“

Anbindung der Kunden

Der Rechenzentrumsbetrieb erfolgt nach den Normen ISO/IEC 27001 und 27018. Schon Ende des vergangenen Jahres, noch vor der Level-3+-Zertifizierung durch die TÜV-IT konnte Leitwerk 60 Kunden verbuchen, die ins neue Rechenzentrum ziehen wollten. Typischerweise gehören sie zu den kleinen und mittelgroßen Betrieben der Region.

Um das Connectivity-Angebot zu erhöhen, strebt Leitwerk einen direkten 10-Gigabit- Anschluss an den deutschen Internet-Austauschknoten De-CIX in Frankfurt an - über zwei Wege: die Pfalz und Straßburg. Bis jetzt stehen 1-Gigabit-Verbindungen über vier Provider - Vodafone, Telekom, Unitymedia und Versatel - zur Verfügung. Verbindungen zu den Rechenzentren, die ihrerseits Anschlüsse an die Hyperscaler pflegen, gibt es zu etwa Telemaxx, KÜS Data GmbH in Losheim am See und Demando in Kaiserslautern ohnehin. Zwischen Appenweier und Lahr existiert eine eigene Glasfaserverbindung.

Die Rechenzentren der „Baden Cloud“ sind in die georedundante Netzwerkinfrastruktur in der Region eingebunden. Zur Absicherung der Verfügbarkeit dient das unternehmenseigene Richtfunknetz der Link2air GmbH.
Die Rechenzentren der „Baden Cloud“ sind in die georedundante Netzwerkinfrastruktur in der Region eingebunden. Zur Absicherung der Verfügbarkeit dient das unternehmenseigene Richtfunknetz der Link2air GmbH.
(Bild: Leitwerk AG)

Schwierig ist der Anschluss der Kunden an das Leitwerk-Datacenter, weil schlichtweg Glasfaserverbindungen fehlen. Doch dafür gibt es das unternehmenseigene Richtfunknetz der Link2air GmbH, das der Betreiber weiter ausbaut (siehe: Abbildung).

Richtfunk kann sowohl nur zwischen zwei als auch zwischen mehreren Standorten installiert werden. Die Funkwellen werden in einem schmalen Strahl gebündelt; zwischen den Richtfunkantennen fehlt deshalb die Streuung. Die Bündelung sorgt zudem dafür, dass sich auch größere Distanzen bei hoher Sendeleistung überbrücken lassen. Ferner lassen sich die Funkwellen weder ablenken noch mitschneiden. Um an den Servicebieten zu können, wird für den Kunden jede Installation individuell geplant.

Hinweis:

(ID:46342291)

Über den Autor

 Ulrike Ostler

Ulrike Ostler

Chefredakteurin DataCenter-Insider, DataCenter-Insider