Datacenter-Betreiber Green Mountain setzt auf das Victaulic-Rohrsystem Norwegen: Das nachhaltige Rechenzentrum im NATO-Munitionslager

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„DC1-Stavanger“ in Norwegen setzt Maßstäbe für Energie-Effizienz, Umweltfreundlichkeit und Sicherheit. Kompliziert beim Umbau des ehemaligen NATO-Munitionslagers in ein Rechenzentrum war das Rohrleitungssystem für die Kühlanlage. Der Betreiber Green Mountain hat sich für Victaulic entschieden.

Das Rohrleitungssystem der Kühlanlage von DC1-Stavanger muss flexibel handzuhaben sein; denn zu einen hat es innerhalb der bestehenden Gebäudestrukturen realisiert werden müssen. Dazu gehört aber zum anderen, dass es einfach zu erweitern und zu variieren sein muss. Nach mehreren Jahren im Einsatz hebt der Betreiber nun die Anpassungsfähigkeit, Sicherheit und schnelle Installierbarkeit des Nut-Systems hervor.

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Ob Industrie 4.0, Augmented Reality, Künstliche Intelligenz oder Video-Streaming – ohne Rechenzentren wäre die Digitalisierung der Gesellschaft nicht möglich. Als 'unsichtbare Infrastruktur' speichern, verwalten und verarbeiten Datacenter unzählige Informationen.

Der zunehmende Datenverkehr verbraucht allerdings viel Strom. Im Kampf gegen den Klimawandel suchen immer mehr Betreiber von Rechenzentren deswegen nach Standorten mit möglichst geringem CO₂-Ausstoß.

Datacenter-Wachstum gemessen in Megawatt

Der (EU-) Rechenzentrumsmarkt bricht Rekorde

In Norwegen sind die Bedingungen für den nachhaltigen Betrieb von Rechenzentren günstig. Hier erzeugen mehr als 1.500 Wasserkraftwerke und 25 Windparks rund 98 Prozent der Strommenge. Außerdem bietet das kühlere Klima vielfältige Möglichkeiten, um Serverfarmen umweltfreundlich zu klimatisieren.

100 Prozent erneuerbare Energie

Ein Musterbeispiel für ein ökologisch und wirtschaftlich nachhaltiges Rechenzentrum ist DC1-Stavanger in Südnorwegen. Neben der nachhaltigen Betriebsmöglichkeit, der politischen Stabilität und sicheren geografischen Lage, spricht auch die Strategie für Rechenzentren des norwegischen Staates für den Standort.

Die Regierung verfolgt das Ziel, die Abhängigkeit von der Öl- und Gasindustrie zu reduzieren. Ein wesentlicher Bestandteil der Strategie sind Entlastungen der Betreiber bei der Energiesteuer, wie sie auch für die Energie-intensiven Industrien gelten.

Rechenzentren im Hypermaßstab

Norwegen holt bei der Datacenter-Ansiedlung auf

Rechenzentren in Norwegen profitieren mittlerweile vom geringsten Strompreis im europäischen Vergleich. Daneben investierte Norwegen umfangreich in den Ausbau seines Glasfaserkabelnetzes. Die Zeit zur Übermittlung eines Datensignals von Norwegen nach Deutschland liegt dadurch bei rund zehn Millisekunden.

Klimaschutz beim Betrieb von DC1-Stavanger

Kristian Gyland (siehe: Abbildung 2), Geschäftsführer der Betreibergesellschaft Green Mountain AS, sagt: „Unsere oberste Prämisse für das Gebäudekonzept von DC1-Stavanger besteht darin, Energie-Effizienz und Leistung in Einklang zu bringen. Wir betreiben unser Rechenzentrum mit 100 Prozent erneuerbarer Energie. Es ist damit nicht nur eines der sichersten, sondern auch das Energie-effizienteste und nachhaltigste Datacenter der Welt.“

DC1-Stavanger grenzt direkt an den Mastrafjord an. Der Golfstrom hält das Meerwasser warm, so dass es selbst im Winter nicht gefriert, auch wenn die Umgebung vereist. Ab 75 Meter Tiefe beträgt die Wassertemperatur konstant acht Grad Celsius.

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Das Kühlsystem des Rechenzentrums kann dieses Wasser ohne zusätzlichen Energie-Aufwand in fünf Meter tiefe Bassins leiten; denn die durch Schwerkraft erzeugte Druckdifferenz sorgt für den Transport. Anschließend fördern Pumpen das Wasser von den Bassins in einen Wärmetauscher.

Durch dieses Kaltwasser-Kühlverfahren benötigt das Rechenzentrum lediglich 3,5 Kilowatt für die Pumpen, um eine Kühlkapazität von 1.000 Kilowatt bereitzustellen. Die gesamte Kühlkapazität liegt bei zwei Megawatt.

Von der Waffen- zur Datensicherung

Der heutige Standort des Rechenzentrums diente der NATO zuvor als Munitionslager, um während des Kalten Krieges Kriegsmaterial sicher zu verwahren. Nach der Deeskalation der geopolitischen Spannungen übernahm Green Mountain die Anlage und eröffnete die Einrichtung 2013.

Zur Sicherheit der Anlage trägt auch bei, dass über DC1-Stavanger sich 100 Meter Granit befinden, der unter anderem elektromagnetische Impulse davon abhält, die IT-Anlagen zu beschädigen. Da die gesamte Einrichtung fast luftdicht geschlossen ist, liegt der Sauerstoffgehalt bei nur 21 Prozent.

Die Gebäudetechniker senkten den Sauerstoffgehalt mit wenig Aufwand auf 15 Prozent. Brände können im Datacenter somit ausgeschlossen werden, weil diese erst ab 16 Prozent Sauerstoffgehalt entstehen. Um die Ausfallsicherheit der Anlage zu gewährleisten, verfügt DC1-Stavanger über drei unabhängige Netzversorgungen, die sich aus mehreren Wasserkraftwerken speisen.

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„Ein Munitionslager in den Bergen, fernab jeder Zivilisation, in ein Rechenzentrum umzuwandeln liegt natürlich nicht sofort auf der Hand. Wir haben uns trotzdem für diesen ungewöhnlichen Standort entschieden. Ausschlaggebend war die sichere und zur Versorgung mit kühlem Wasser günstige Umgebung. Wenn der Berg die Waffen der NATO schützten konnte, dann schützt er auch unsere Daten“, erläutert Gyland und fügt hinzu: „Seit der Eröffnung haben wir das Rechenzentrum ständig weiterentwickelt und ausgebaut. Heute ist die unterirdische Anlage ungefähr 22.000 Quadratmeter groß, die komplette Kapazität des Standorts erreichen wir vermutlich im Jahr 2023.“

Das Rohrsystem für die Kühlung

Aufgrund der fortlaufend steigenden Anforderungen an die Performance von Rechenzentren produzieren immer leistungsfähigere Server auf engerem Raum zunehmend mehr Wärme. Die Leistungsstärke und Effizienz der Kühlsysteme in den Rechenzentren muss deshalb stetig erhöht werden.

Heute entfällt zumeist ein Viertel der Stromkosten auf die Rechenzentrumskühlung. Doch ein ausreichendes, kontinuierliches und kosteneffizientes Kühlsystem ist für einen ausfallsicheren 24-Stunden-Betrieb von Rechenzentren unabdingbar. Der Anlagenklimatisierung kommt somit in mehrfacher Hinsicht eine besondere Bedeutung zu. Die Umsetzung einer geeigneten Kühlanlage ist ein anspruchsvolles Projekt, weil die Rechenzentren in ihrer Komplexität mit ausgeklügelten Produktionsanlagen vergleichbar sind.

Bei DC1-Stavanger erhöht sich dieser Komplexitätsgrad zusätzlich, da Green Mountain das Rechenzentrum flexibel konzipierte. Räume und Ausstattung lassen sich je nach den aktuellen und zukünftigen Anforderungen der Nutzer nach oben oder unten skalieren. Unternehmen können mit einem Server-Rack für die Sicherung ihrer Daten beginnen, diesen zu einer ganzen Serverfarm ausweiten und so ein eigenes Rechenzentrum im Rechenzentrum errichten.

Wachsen und Schrumpfen

Die Größe der einzelnen Serverräume reicht von 50 bis über 1.500 Quadratmeter. Bis zu Tier III sind alle Sicherheitsstandards in den Räumen individuell umsetzbar. Beispielsweise können nicht nur die Kühlung, sondern auch die Leistungsdichte und Sicherheitsstufe je nach Kundenanforderung angepasst werden.

Die benötigte Anlagenflexibilität sorgt für eine besondere Herausforderung bei dem Entwurf und der Installation des Kühlsystems. Zum einen muss das Rohrleitungssystem in die bestehenden oft engen Gebäudestrukturen mit wenig Unterbodenraum installiert werden. Zum anderen sollen sich die Leitungen bei Bedarf flexibel modifizieren lassen. Außerdem muss die Kühlanlage absolut zuverlässig arbeiten und Facharbeiter sollten Wartungsarbeiten möglichst unkompliziert durchführen können.

Eine gängige Verbindungsmethode der Rohre für Kühlsysteme ist das Schweißen. Ein flexibel modifizierbares Rohrleitungssystem ist mittels Schweißverbindungen aber nicht möglich. Green Mountain hat sich deshalb für das System vom Victaulic entschieden. Das Unternehmen entwickelt und produziert genutete mechanische Rohrverbindungssysteme.

Ohne Schweißen

Gyland führt aus: „Ein Rohrsystem, das wir nicht verschweißen müssen, erlaubt es uns, das Kühlsystem und somit die gesamte Anlage in mehreren Ausbauphasen zu errichten. Wir haben keine keine Vermutungen darüber anstellen müssen, wo zukünftige Datenschränke platziert werden und wo das Kühlsystem verlaufen soll. Wir können einfach in dem Maß unsere Kapazitäten ausbauen, in dem wir neue Geschäftspartner hinzugewinnen. Die Kostenersparnis ist dadurch enorm.“,

Die Entscheidung für Victaulic habe deshalb nahe gelegen. „Zugegeben, am Anfang haben wir uns trotzdem gefragt, ob die genuteten Kupplungen auch langfristig robust und zuverlässig arbeiten. Aber nach sechs Jahren kann ich sagen, dass die Nut-Technologie von Victaulic die beste Lösung für uns ist.“

Mitentscheidend für die Auswahl sind für Green Mountain außerdem die hohen Nachhaltigkeitsstandards des Herstellers gewesen. Das Unternehmen stellt seine Produkte aus einer Kombination von natürlichen und wiederverwerteten Rohstoffen her. Rund 90 Prozent des in der Produktion verwendeten Stahls ist recycelt. Da das genutete System eine Alternative zum Schweißen darstellt, kommt es somit ohne die ansonsten dabei anfallenden umweltschädliche Dämpfe und Gase aus.

Noch ein positives Feedback

Auch der Umgang mit dem Stecksystem spricht dafür: Frode Horpestad, Operations Manager bei Sig Halvorsen, sagt: „Das System von Victaulic lässt sich schnell erlernen und die Kontrolle mittels Sichtprüfung ist besonders einfach. Man benötigt kein speziell geschultes Personal, wie etwa Schweißer. Dadurch können wir auf unseren Baustellen immer dasselbe Team einsetzen.“ Das Unternehmen Sig Halvorsen ist mit der Installation der Kühlanlage in DC1-Stavanger beauftragt worden. „Das Victaulic System hat einen sehr guten Ruf. Dass wir mit dem System vertraut sind, hilft uns sogar regelmäßig, Ausschreibungen für uns zu entscheiden“, lobt Horpestad.

Das Internet und der elektronische Datenverkehr erlebten erst Jahrzehnte nach dem Bau des NATO-Munitionslagers bei Stavanger ihren Boom. Dennoch entwickelte sich die Einrichtung zu einem der weltweit renommiertesten Datenzentren. Einen wesentlichen Anteil an diesem Erfolg hat auch das flexible Gebäudekonzept und sein variables Kühlsystem.

* Don Mitchell ist Data Center Division Manager bei Victaulic.

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