2011_6 BASF RZ Spezialschaumstoff für Kabeldurchführungen

Rechenzentren verwenden 35 bis 50 Prozent der Energie zur Abkühlung der Server

IT-Experten der BASF schließen Kabeldurchführungen mit Spezialschaumstoff und sichern so die Server-Klimatisierung.

ährend Rechenzentren weltweit wachsen, steigt auch ihr Energiebedarf – und damit die Kosten für die Betreiber: Rund zwölf Prozent der Gesamtausgaben entfallen mittlerweile auf den Strom, wie neue Berechnungen des IT-Marktforschungsunternehmens Gartner, Inc. ergaben. Allein 35 bis 50 Prozent davon, so die Analysten, fließen in die Server-Kühlung. Denn obwohl die Klimageräte zunehmend effizienter werden, strahlen die immer leistungsstärkeren Racks gleichzeitig mehr Wärme ab. Ein Hauptproblem ist dabei die Vermischung der Kühlluft mit der heißen Abluft der Anlagen. Schon das luftdichte Verschließen der Kabeldurchführung im Doppelboden könnte hier die Kosten um ein Zehntel senken. Um derartige Energieverluste zu vermeiden und zudem die Verfügbarkeit der Server zu gewährleisten, setzt die BASF in ihren Rechenzentren am Standort Ludwigshafen seit Kurzem neuartige Schaumstoff-Fliesen zum Abdichten ein. Diese sogenannten Clima-Tect-Platten der Firma Hanno verhindern bis zu 99,9 Prozent der Luftmengenverluste – und lassen sich in wenigen Minuten von Hand einbauen.

Ungewollter Austausch zwischen Warm- und Kaltgängen zählt derzeit noch zu den großen Schwierigkeiten in der Klimatisierung von Rechenzentren. Verwirbelungen von Warm- und Kaltluft, vor allem durch offene Kabeldurchführungen im Doppelboden, verändern die Ströme sowie den Druck im Bodenzwischenraum, durch den Austausch wird zudem die Kühlluft erwärmt. Die Kühlung der Server wird gestört und es bilden sich sogenannte Hotspots, Hitzeansammlungen, die zu Fehlfunktionen bis hin zum Ausfall der Server führen können. Infolgedessen muss, um die erforderlichen Kaltluftströme aufrechterhalten zu können, mehr Energie eingesetzt werden. Eine Studie des Innovationszentrums Energie an der TU Berlin über neuartige Konzepte in Rechenzentren weist daher die Optimierung der Kälteverteilung – und insbesondere die Vermeidung von Bypässen – als eine der ersten schnell realisierbaren Maßnahmen zur Energieeinsparung aus.

In den Ludwigshafener Rechenzentren der BASF wurden die Kabelöffnungen im Doppelboden bislang mit Aluminiumblechen und Elastomerschaumstoffen abgedichtet, um Verwirbelungen in der Luftkühlung der rund 4.000 Server zu verhindern. Die Zuverlässigkeit der Rechner ist für die IT-Spezialisten, die nicht nur IT-Anwendungen des Chemiekonzerns betreuen, sondern als Dienstleister auch für andere Unternehmen tätig sind, oberstes Gebot. Entsprechend hoch sind die Ansprüche an die Klimatisierung der Server und das Interesse an innovativen Lösungen. Im Sommer 2010 wechselten die Verantwortlichen daher in einem groß angelegten Versuch zu einem neuen, eigens für die Abdichtung entwickelten Material.

Das auf dem Melaminharz-Schaumstoff Basotect von BASF basierende Dichtstoff Clima-Tect wird dazu von der Hanno Werk GmbH & Co. KG aus Laatzen speziell konfektioniert: Das Ausgangsmaterial, das bereits wärmedämmend ist und auch bei niedrigen Temperaturen flexibel bleibt, wird beidseitig verprägt, um es zu verdichten und nahezu luftundurchlässig zu machen. Zum leichteren Einbau im Rechenzentrum wird der Schaumstoff auf Platten von 620 x 620 Millimeter zugeschnitten – orientiert am 600 x 600 Millimeter Standardmaß von Doppelbodenfließen. Mit einem herkömmlichen Cutter-Messer können diese aber auch von Hand gekürzt und an Sonderformen oder andere Größen angepasst werden. Da das Material elastisch ist, lassen sich die 5 Zentimeter dicken Fliesen mit wenig Kraftaufwand in die vorgesehenen Öffnungen drücken, wo sie durch ihre Ausdehnung fixiert werden. Die Platten können so in wenigen Minuten selbst bei laufendem Betrieb angebracht werden.

Der unkomplizierte Einbau war für Jürgen Müller, zuständig für die Infrastruktur der BASF-Rechenzentren, einer der Hauptgründe, sich für Clima-Tect zu entscheiden: »Im Vergleich zu anderen Materialien, die hier bisher zum Einsatz kamen, lässt es sich sehr gut verarbeiten, da es passgenau zugeschnitten werden kann und formstabil ist.« Zudem erhalten die Platten eine Perforierung mit Ecken von 2 x 2 Zentimetern. Dadurch lassen sich Löcher mit etwas Untermaß für die Kabelführung präzise heraustrennen. Der Schaumstoff schmiegt sich dann an die Form des Kabelstrangs an. Bleiben dennoch größere Öffnungen, können diese mit einzelnen Clima-Tect-Ecken verschlossen werden, wobei die raue Oberfläche für sicheren Halt sorgt. Der Luftmengenverlust reduziert sich damit insgesamt um bis zu 99,9 Prozent.

Ein weiteres wichtiges Kriterium sei die Sicherheit des Materials gewesen, wie Müller erklärt: »Eine unserer Anforderungen bestand darin, dass der Einsatz des Schaumstoffs im Rechenzentrum aus brandschutztechnischer Sicht erlaubt sein musste. Das heißt, das Produkt muss schwer entflammbar sein.« Hier kam eine besondere Eigenschaft des Ausgangsmaterials Basotect^® zum Tragen: Der Melaminharz-Schaum erreichte bei Tests zum Brandverhalten die höchste für organische Stoffe erreichbare Klassifizierung und ist nach DIN 4102 der Brandschutzklasse B1 zugeordnet. Das Material ist temperaturbeständig bis 240°C und schmilzt oder tropft nicht bei Kontakt mit Feuer, sondern verkohlt langsam und ohne nachzuglimmen.

Darüber hinaus weisen die darauf basierenden Clima-Tect-Platten durch ihre Dichte und Verprägung eine hohe Beständigkeit gegen abrasiven Verschleiß auf, worauf großer Wert gelegt wurde: »Es darf nicht zu Abrieb kommen, weil dieser durch die Lüfter der Serverhardware angesaugt werden würde«, so Müller. Aus demselben Grund stellte Hanno sicher, dass der faserfreie Spezial-Schaumstoff bei 15 Jahren Alterungsbeständigkeit nicht staubt oder bröselt. »Im Sinne der Mitarbeiter und auch des Ökosystems haben wir bei Materialauswahl und Verarbeitung zusätzlich darauf geachtet, dass Clima-Tect schalldämpfend, hautverträglich, umweltgerecht und halogenfrei ist«, ergänzt Hans J. Hoffmann, Geschäftsführer von Hanno.

Angesichts des steigenden Stromhungers von Rechenzentren sind Sparmaßnahmen dringend nötig: Zwischen 1998 und 2008 hat sich der Energiebedarf von Rechenzentren in Deutschland verfünffacht, wie eine Studie der TU Berlin ergab. Eine 2006 veröffentlichte Studie der US-Umweltbehörde EPA erwartet für 2011, dass ganze drei Prozent des gesamten Stromverbrauchs der USA auf Rechenzentren entfallen. Dabei reduziert, laut dem Marktforschungsunternehmen Gartner, bereits eine Low-Tech-Lösung wie das Verschließen der Kabellöcher die erforderliche Kühlleistung um zehn Prozent. Durch diese Energieeinsparungen sowie den einfachen und kostengünstigen Einbau amortisiert sich Clima-Tect in einem durchschnittlichen Rechenzentrum, das vorher über keine nennenswerte Abdichtung verfügte, bereits innerhalb eines Monats. Auch der Rechenzentrenplaner und -ausstatter Prior1 empfiehlt das Material in seiner neuen RZ-Fibel.

Der BASF ging es hingegen nicht um Einsparungen, da hier bereits zuvor gute Dichtungseffekte erzielt wurden. Das neuartige Material hat den Infrastruktur-Experten Müller vielmehr durch seine Eigenschaften überzeugt: »Es ist einfach genau für diesen Anwendungsfall spezifiziert.« Das Unternehmen plant inzwischen, Clima-Tect auch in weiteren Rechenzentren zu verwenden.

(weitere Informationen im Internet: www.information-services.basf.com, www.clima-tect.de)

Unter der Marke »Information Services – connecting to create value« bündelt die BASF ihre langjährige Erfahrung in Konzeption, Aufbau, Integration, Optimierung und Betreuung von IT-Systemen. In Europa werden diese IT-Dienstleistungen von der BASF IT Services Holding GmbH erbracht. Das Unternehmen mit Hauptsitz in Ludwigshafen ist eine 100-prozentige Tochter der BASF mit rund 2.300 Mitarbeitern und einem Jahresumsatz von rund 360 Millionen Euro im Jahr 2009.

Die Hanno Werk GmbH & Co. KG wurde 1895 als Hannoversche Filzfabrik M. Mehlhardt gegründet und hat ihren Sitz in Laatzen bei Hannover. Das Unternehmen ist spezialisiert auf Produkte zur Abdichtung und Schalldämmung. Hergestellt werden beispielsweise Dichtbänder und Dichtstoffe für den Hochbau und die Automobilproduktion sowie Materialien für den technischen Schallschutz im Maschinenbau oder zur Verbesserung der Raumakustik. Daneben umfasst das Portfolio des Unternehmens Schaumstoffe für diverse andere Anwendungen, etwa elektrisch leitfähige Schäume für den Transport von bestückten Leiterplatinen. Seit Ende 2010 bietet Hanno Werk mit dem Produkt Clima-Tect^® spezielle Abdichtplatten für Rechenzentren an. Das Unternehmen beschäftigt rund 120 Mitarbeiter.

Entscheidend bei allen Stoffen, die in einem Rechenzentrum verbaut werden, ist die Brandlast. Dadurch, dass es schwer entflammbar ist und nicht schmilzt, erreicht Clima-Tect® hier die höchste Brandschutzklasse B1.

Copyright © 2003-2012 ap Verlag GmbH