20100506u Schäfer Energieeffiziente Klimatisierungskonzepte
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Energieeffiziente Rack-Klimatisierungskonzepte »Coole« Lösungen für hohe Abwärmelasten Für betriebssichere und zugleich energieeffiziente Infrastrukturen in Rechenzentren sind bedarfsgerechte, maßgeschneiderte Lösungen gefragt. Dazu zählt auch die Auswahl der richtigen Rack-Systeme und Klimatisierungskonzepte, wie Peter Wäsch, Leiter Vertrieb IT bei Schäfer IT-Systems, erklärt.
manage it: Herr Wäsch, welches sind aus Ihrer Sicht die wichtigsten Aspekte, wenn es um die Betriebssicherheit in Rechenzentren geht? Peter Wäsch: Was die Infrastruktur betrifft sind die Stromversorgung, die Kühlung, der Brandschutz und die Zutrittskontrolle die zentralen Aspekte. In vielen Rechenzentren, vor allem in den gewachsenen »Rechnerräumen« mittelständischer Unternehmen, ist die IT in dieser Hinsicht nicht ausreichend gegen Ausfälle geschützt. Um Datenverlusten vorzubeugen und einen sicheren Betriebsablauf zu gewährleisten, sind gezielte Investitionen in die Infrastruktur notwendig. Diese werden zumeist dadurch wieder aufgewogen, dass man mit einer richtig aufgebauten Infrastruktur die Energieeffizienz steigern und die Betriebskosten senken kann. Welche konkreten Lösungen schlagen Sie Ihren Kunden vor? Patentrezepte gibt es bei den notwendigen Infrastrukturmaßnahmen nicht. Gerade im Mittelstand sind die Anforderungen und Rahmenbedingungen zu unterschiedlich. Gefragt sind in jedem Fall individuelle Analysen und spezifische, bedarfsgerechte Lösungen. Die besten Konzepte entstehen dort, wo erfahrene RZ-Planer, Rack-Hersteller, Klimatechniker und andere Spezialisten Hand in Hand arbeiten. Rack-Hersteller wie Schäfer – wir sind selbst Teil eines solchen Expertennetzwerks – bieten mittlerweile nicht mehr nur Schränke an, sondern flexible, maßgeschneiderte luft- und wassergekühlte Rack-Systeme inklusive Rack-Management, Brandschutz, Einhausungs- und sogar Doppelbodenlösungen. Auf der Cebit waren dieses Jahr überall Rack-Einhausungen zu sehen. Das ist sicher mehr als eine Modeerscheinung? Moderne Rack-Klimatisierungskonzepte – und dazu gehört die Einhausung – ermöglichen eine effektive Serverkühlung bei geringem Stromverbrauch. Alle diese Konzepte wollen die Kaltluft möglichst gezielt an die Server führen. Dazu werden in Rechenzentren häufig Druckböden errichtet, die Rackreihen nach Front-zu-Front aufgestellt und die Gänge dazwischen mit Dächern und Schiebetüren eingehaust. Die durch den Druckboden zugeführte Kaltluft wird ausschließlich in die Kaltgänge ausgeblasen. Noch vor zwei Jahren galten solche Einhausungen als »exotisch«. Heute sind sie eine weltweit anerkannte und bewährte Lösung, um Einsparungen bei der benötigten Klimaleistung zu realisieren. (Abbildung 1) Als eine sinnvolle Ergänzung jeder Einhausung bieten sich modulare Doppelbodenplatten mit austauschbaren Segmenten an, die variable Belüftungsoptionen und eine noch präzisere Kaltluftführung zu einzelnen Hotspots ermöglichen. Sie sorgen für eine höhere Flexibilität und dienen dem »Feintuning« der Luftführung in den Kaltgängen. (Abbildung 2) Die Errichtung eines Druckbodens ist sicher nicht in jedem Fall gewünscht oder möglich. Gibt es eine Alternative? Je nach den räumlichen Gegebenheiten und den spezifischen Anforderungen vor Ort gibt es auch andere Lösungen der Rack-Klimatisierung, die den Druckboden verzichtbar machen oder einen bestehenden, aber zu niedrigen Doppelboden ergänzen. Dazu zählen zum Beispiel rundum geschlossene, wassergekühlte Server-Rack-Systeme mit Luft-Wasser-Wärmetauschern. Diese ermöglichen auf engstem Raum einen geschlossenen Kalt-Warm-Luftkreislauf – bei uns Closed Loop genannt – und stellen insofern eine energieeffiziente Lösung zur Bewältigung hoher Abwärmelasten dar. Für Closed-Loop-Systeme gibt es mehrere Optionen. Bei der ersten ist der geregelte Wärmetauscher ins Rack integriert. Bei der zweiten stellt man einen schmalen Seitenkühler neben das Rack – oder auch zwischen zwei vorn und hinten geschlossene Server-Racks. Bei beiden Lösungen ist keine Einhausung notwendig. (Abbildung 3 und 6) Eine dritte Lösung besteht darin, ein Closed-Loop-System mit Einhausung einzurichten. Dabei werden Racks und Seitenkühler mit hinten geschlossenen, frontseitig aber offenen (oder gelochten) Türen eingesetzt. Die Seitenkühler saugen auch hier die erwärmte Luft direkt aus dem hinteren Schrankbereich an und kühlen sie mithilfe der integrierten Luft-Wasser-Wärmetauscher herunter. Ausgeblasen wird sie bei dieser Lösung jedoch in den Kaltgang. (Abbildung 4) Auf der Cebit waren auch Rack-Systeme mit offenem Luftkreislauf zu sehen. Wie funktioniert das? Bei dieser Rack-Klimatisierungslösung werden seitlich »geschlossene«, vorn und hinten aber »offene« Racks und Seitenkühler eingehaust. Wir nennen das Open Loop. Denn bei dieser Lösung saugen die Seitenkühler die erwärmte Luft aus dem umgebenden Raum an und blasen die sie heruntergekühlt in den eingehausten Kaltgang wieder aus. (Abbildung 5) Sie sprachen davon, dass diese Klimatisierungskonzepte die Energieeffizienz steigern und die Betriebskosten senken? Inwiefern? Indem sie es in konventionellen RZ-Installationen ermöglichen, hohe Wärmelasten pro Rack zu bewältigen und zugleich eine flexible und energetisch günstige Klimatisierung zu realisieren. Wo kein Doppelboden nötig ist, sind bereits beim Bau eines Rechenzentrums Kosteneinsparungen erzielbar. Auch im laufenden RZ-Betrieb zeigen sich diese Lösungen als sehr effektiv, da der systembedingte Druckverlust einer Doppelbodenlösung weitaus höher sein kann. Als wirtschaftlich vorteilhaft erweist sich nicht zuletzt das sehr kleine zu kühlende Luftvolumen in den geschlossenen Rack-Systemen selbst oder in den Kaltgängen. Die Temperatur dieser kleinen Luftvolumina lässt sich jeweils zeitnah an den effektiven Bedarf des RZ sowie an den individuellen Bedarf einzelner Racks anpassen. Ergänzend zu den integrierten Kühlern und der Kaltgangeinhausung können die Betreiber ihre Rechnerräume natürlich auch mit separaten Klimageräten kühlen, die frei in den Raum blasen. Diese zusätzliche Installation, welche die Temperatur der Umgebungsluft senkt, verändert die Gesamtenergiebilanz nicht, da die zu bewältigende Wärmelast in Summe durch die Einbaukomponenten bestimmt wird. Vielen Dank für das Gespräch.
»Viele Unternehmen sind sich nicht bewusst, dass zum Beispiel ihre Betriebsausfallversicherung nicht zahlt, wenn der durch einen IT-Ausfall verursachte Schaden auf mangelnde Vorsorge zurückzuführen ist.« Peter Wäsch, Leiter Vertrieb IT bei Schäfer IT-Systems
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