Flexibilität einkaufen! Wenn die Stromversorgung für Datacenter konfigurierbar ist

Ein Gastbeitrag von Richard Russett*

Auch Datacenter-Lieferanten müssen Wege finden, um flexibel, anpassungsfähig und reaktionsschnell zu sein - bereit, viel mehr zu bieten als nur das, was auf dem Datenblatt steht. Hersteller von Stromaggregaten, die ihre Produkte früher auf der Grundlage ihrer Spitzenleistung vermarktet haben, haben sich umzustellen.

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Bei den Stromaggregaten von Kohler ist es möglich, Ausrüstung wie Kraftstofftank, Transformator und Schaltanlage zu verändern beziehungsweise dem Kundenwunsch anzupassen.
Bei den Stromaggregaten von Kohler ist es möglich, Ausrüstung wie Kraftstofftank, Transformator und Schaltanlage zu verändern beziehungsweise dem Kundenwunsch anzupassen.
(Bild: Kohler)

Dieser Trend wird durch die schnell wachsende Nachfrage nach Rechenzentren und die Diversifizierung ihrer Architekturen zur Unterstützung neuer Anwendungsfälle angeheizt. Nach Angaben der Marktanalysten von Gartner haben die Ausgaben der Endnutzer für die globale Rechenzentrumsinfrastruktur im Jahr 2021 rund 200 Milliarden Dollar erreicht, was einem Anstieg von 6 Prozent gegenüber 2020 entspricht. Dahinter verbirgt sich die Tatsache, dass ein einheitlicher Ansatz für das Design und die Integration von Rechenzentrumssystemen ungeeignet ist.

Zum Beispiel ist durch die Zunahme der Heimarbeit während der Pandemie die Nachfrage nach Cloud-Diensten gestiegen und hat eine stärkere Verteilung des geschäftlichen Datenverkehrs nach sich gezogen. Das wiederum hat zu einer Nachfrage nach lokalisierteren Berechnungen geführt. Und auch die Einführung von 5G-Netzen und des Internet der Dinge verlagert die Datenverarbeitung an den Rand der Netze.

Die Architekten von Rechenzentren müssen von Grund auf neu arbeiten und ihre Pläne an Standorte mit komplexen Anforderungen anpassen. Lieferanten von Schlüsselkomponenten müssen ebenso flexibel sein und gleichzeitig einheitliche globale Standards einhalten. Diejenigen Anbieter, die eine durchgängige Kontrolle über Design und Fertigung ihrer Angebote haben und nicht nur Teile von anderen Anbietern verpacken, werden einen besonderen Vorteil haben, wenn es darum geht, die sich schnell ändernden Kundenanforderungen zu erfüllen.

Das Fundament

Die Standardelemente eines Stromaggregats, wie die Motoren, bilden ein sicheres Fundament und einen Grundbaustein für jedes Stromversorgungsprojekt in einem unternehmenskritischen Rechenzentrum. Ein einsatzkritisches Notstromaggregat verfügt in der Regel über eine gespeicherte Energiequelle, in der Regel Diesel, einen Motor, eine Lichtmaschine, eine Steuerschnittstelle, ein Kraftstoffsystem und eine elektrische Schaltanlage. Das Aggregat muss außerdem mit einer unterbrechungsfreien Stromversorgung und allen anderen vor Ort installierten Stromversorgungsgeräten kompatibel sein.

Obwohl die Spitzenstromerzeugungskapazität bei der Auswahl eines Stromaggregats eine wichtige Rolle spielt, sind sein Platzbedarf und sein Volumen zunehmend ein entscheidender Faktor, vor allem in Edge-Rechenzentren. Dies fördert die Nachfrage nach Stromaggregaten mit höherer Leistungsdichte und effizienterer Kühlung.

Andere Faktoren wie eine wirksame Geräuschdämmung und Abgasreinigung werden ebenfalls wichtiger, um sicherzustellen, dass sich die Aggregate erfolgreich in diese neuen Betriebsumgebungen integrieren lassen. Wenn Betreiber ihre Rechenzentren in städtische oder vorstädtische Gebiete verlegen, müssen sie sicherstellen, dass ihre Anlagen immer gute Nachbarn sind.

Die Bausteine

Anbieter von Ausrüstungen für Rechenzentren, die die Flexibilität haben wollen, die weltweite Nachfrage nach maßgeschneiderten Produkten in kurzer Zeit zu bedienen, müssen ihre Angebote ebenfalls als Grundbausteine betrachten, die durch eine Vielzahl von Fähigkeiten und Einrichtungen unterstützt werden, die erforderlich sind, um sie schnell zu integrieren und den Anforderungen des Kunden gerecht zu werden. Kohler hat diese Strategie erfolgreich angewandt, um Stromerzeugungskapazitäten für Co-Location-Einrichtungen und Rechenzentren in anspruchsvollen Märkten wie dem Banken- und Telekommunikationssektor bereitzustellen. Das Unternehmen konstruiert seine eigenen Motoren für den Antrieb der Generatoren und liefert Stromaggregate, die den Motor, den Generator, die Steuerausrüstung, den Kraftstoff und die akustische Behandlung sowie die erforderlichen Schnittstellen für die automatische Umschaltung von Netzstrom auf Stromerzeugung vor Ort umfassen.

Hier entsteht ganz offensichtlich ein größeres Rechenzentrum. Kohler liefert das Stromaggregat verpackt in einem Container.
Hier entsteht ganz offensichtlich ein größeres Rechenzentrum. Kohler liefert das Stromaggregat verpackt in einem Container.
(Bild: Kohler)

So sollten Aggregate in verschiedenen Formaten vorhanden sein und in verschiedenen Umgebungen einsetzbar. Edge-Rechenzentren können zumeist mit einem Aggregat mit einer Leistung von bis zu 5 Megawatt versorgt werden. Es wird in der Regel in einer 20 Fuß hohen, dichten Überdachung untergebracht sein.

Aggregate der mittleren Leistungsklasse zur Versorgung von Co-Location-Einrichtungen sind in der Regel in speziell angefertigten 40-Fuß-ISO-Containern untergebracht, so dass sie für einen einfachen Transport neben Schiffscontainern gestapelt werden können. Hyperscale-Rechenzentren wiederum können vor Ort eine Stromerzeugungskapazität von bis zu 500 Megawatt benötigen, und die Aggregate, die diese Leistung erbringen, sind in der Regel in begehbaren Containern untergebracht, um Sicherheit und Wartungsfreundlichkeit zu gewährleisten. Sie haben auch dickere Wände als weniger leistungsstarke Aggregate, um die akustische Leistung zu verbessern.

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Die Anpassungen

Bei Kohler sind diese Containment-Optionen individuell anpassbar, um die Position der zugehörigen Ausrüstung wie Kraftstofftank, Transformator und Schaltanlage zu verändern. Es ist auch möglich, die Position von Merkmalen wie Kabelein- und -ausgängen, Lufteinlässen und Abgasauslässen an die Bedürfnisse des Benutzers anzupassen.

Denn das beste Aggregat der Welt ist wenig wert, wenn es sich nur schwer in die Umgebung integrieren lässt, für die es entwickelt wurde. Über Anpassungsoptionen lässt sich sicherstellen, dass das Aggregat über die adäquate Leistung, Leistungsdichte, Geräusch- und Emissionskontrolle verfügt und so verpackt ist, dass es leicht an die wichtigsten Dienste angeschlossen werden kann.

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Über Kohler Power

SDMO beschäftigt insgesamt etwa 850 Personen an allen Standorten, die meisten davon in Brest, und erzielt 70 Prozent des Umsatzes im Export.
SDMO beschäftigt insgesamt etwa 850 Personen an allen Standorten, die meisten davon in Brest, und erzielt 70 Prozent des Umsatzes im Export.
( Bild: / CC BY NaN )

Kohler bietet seit mehr als einem Jahrhundert Stromversorgungslösungen an und entwickelt, fertigt und testet die meisten seiner Generatoren für Rechenzentren in seinem 42.800 Quadratmeter großen Werk in Brest, Frankreich, wo sich die Hauptgeschäftsstelle, Entwicklungseinrichtungen, Inline- und zellenbasierte Fertigungssysteme, Testzellen, Labore und Schulungsbereiche befinden. Das Werk bietet Kohler die notwendigen End-to-End-Konstruktions- und Fertigungseinrichtungen, um die rasche Anpassung an Kundenwünsche und schnelle Innovationen zu ermöglichen, die zur Erfüllung der sich schnell ändernden Kundenanforderungen erforderlich sind.

Darüber hinaus ist eine elektrische Schaltanlage erforderlich, damit das Aggregat in Notfällen die Hauptstromversorgung sicherstellen kann, oder eine kostensparende lokale Stromerzeugung, um den Spitzenbedarf eines Rechenzentrums zu reduzieren, sowie automatische Umschalter, um eine reibungslose Stromübertragung vom Versorgungsunternehmen zum Generator und zurück zu gewährleisten.

Zwei Seiten

Da die Konstrukteure von Rechenzentren die Möglichkeit haben, weitere Merkmale wie Kraftstofftanks und Management-Systeme, elektrische Anschlusskästen und Alarmmodule zu spezifizieren, können sie das Aggregat in standortweite Energie-Management-Systeme integrieren. Ebenso können kundenspezifische Steuerungen mit fortschrittlichen Netzwerkfunktionen die Fernüberwachung vereinfachen und die Integration des Aggregat-Managements in ein standortweites Überwachungs- und Steuerungssystem erleichtern.

Richard Russett: „Rechenzentrumsplaner brauchen auf konfigurierbare Technik zur Stromversorgung von Rechenzentren nicht verzichten.“
Richard Russett: „Rechenzentrumsplaner brauchen auf konfigurierbare Technik zur Stromversorgung von Rechenzentren nicht verzichten.“
(Bild: Kohler)

Und umgekehrt: Architekten von Rechenzentren, die unter dem Druck stehen, ein optimiertes Design zu erstellen, das schnell und kosteneffizient implementiert werden kann, müssen mit Lieferanten zusammenarbeiten, die von der ersten Anfrage bis zur endgültigen Freigabe des Standorts eine partnerschaftliche Beziehung und ein tiefes Engagement bieten können. Die Lieferanten müssen bereit sein, eine schnelle Annäherung an die richtige Lösung für das jeweilige Projekt zu ermöglichen.

* Richard Russett ist Direktor von Kohler Power Solutions.

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