Rechenzentren werden grüner mit Siemens-Technik

Data Center sind das Herzstück einer vernetzten Welt. Immer mehr Daten werden gespeichert; alle 18 Monate verdoppelt sich die Menge dieser Daten. Und damit steigen die Anforderungen an die Sicherheit, Verfügbarkeit und Infrastruktur von Rechenzentren. Die Citigroup betreibt in Frankfurt ihr größtes Rechenzentrum außerhalb Amerikas. Es ist besonders energieeffizient und erhielt als weltweit erstes das LEED (Leadership in Energy and Environmental Design)-Zertifikat in Platin, unterstützt von Siemens-Technik.

Data Center verbinden IT- und Infrastrukturwelten: Einerseits gilt es, Daten zu speichern und zu schützen, andererseits müssen auch die Gebäude und die Infrastruktur sicher und effizient betrieben werden. Denn Data Center unterscheiden sich kaum von klassischen Industrie-Infrastrukturen und werden deshalb zu Recht auch als „Fabriken des 21. Jahrhunderts“ bezeichnet. Dabei haben Verfügbarkeit und Energieeffizienz oberste Priorität, denn die IT-Infrastruktur eines Rechenzentrums benötigt per se viel Energie. Doch mit einer intelligenten Beleuchtungs- und Kältesteuerung kann messbar Energie gespart werden. Für die notwendige Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit sorgen redundante und unterbrechungsfreie Energieversorgungen und eine intelligente Sicherheitstechnik. Eine intelligente Gebäudeautomatisierung schützt mit bedarfsgerechter Kühlung und Klimatisierung die Server zuverlässig vor Überhitzung. Mit einer Einhausung des so genannten Kaltgangs kann z.B. die kalte Luft über den Doppelboden der Server zielgerichteter geführt und das Luftvolumen deutlich reduziert werden. Dies spart Energie. Die warme Abluft wird über Wärmepumpen als Nahwärme genutzt.

Heute ist ‚grüne‘ Technik für Rechenzentren kein schmückendes Beiwerk mehr, sondern schlicht eine Notwendigkeit für nachhaltigen und energieeffizienten Betrieb.
Urs Iten, Director Global Portfolio Management Data Center

Citigroup macht gute Erfahrungen mit Siemens

“Wir bei der Citigroup haben gute Erfahrungen mit der Nutzung von kühler Außenluft – der so genannten Freikühlung – gemacht und können die Kühlleistung mit Gebäudeautomation an den tatsächlichen Bedarf anpassen“, erklärt Dirk Hatzmann, Senior Vice President Technology Infrastructure bei der Citibank NA, Filiale Frankfurt, der auch das Citigroup-Rechenzentrum in Frankfurt betreut.

 

Das Frankfurt Data Center (FDC) der Citigroup gliedert sich in drei Gebäudekomplexe: In einem etwa 1.500 Quadratmeter großen Bürogebäude befinden sich die Büros des Rechenzentrums. Der zweite Gebäudekomplex mit etwa 9.500 Quadratmetern Nutzfläche wird zur Anlieferung und Lagerung genutzt. Im dritten und größten Teil mit einer Fläche von etwa 21.000 Quadratmetern befindet sich eine zweistöckige Datenhalle und die notwendige Infrastruktur wie die Kältezentrale, die Sprinkleranlage (deren Wassertanks ein Fassungsvermögen von 2 Mio. Litern haben) und die Notstromanlage, deren Tank 600.000 Liter Diesel fasst. Siemens-Lösungen sorgen hier für zuverlässige Automatisierung, Sicherheit und Energieversorgung.

 

Die hohe Energieeffizienzstufe und die LEED-Zertifizierung hängen wesentlich von der ausgereiften Technik des Siemens-Gebäudeautomatisierungssystems Desigo ab, das gleichzeitig auch die individuelle Steuerung und kontinuierliche Überwachung der Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen ermöglicht. Neben dem Gebäudeautomatisierungssystem mit zwei Bedienstationen wurden 1.600 Brandmelder und die zugehörige Brandmeldezentrale Sinteso sowie eine Feuerfrühwarnung über Entrauchungssysteme installiert. Sensoren und 160 sensor-aktivierte Kameras überwachen den 1,3 Kilometer langen Sicherheitszaun sowie den Innenbereich. 168 Türsensoren verhindern Missbrauch und sind mit dem Einbruchsmeldesystem verbunden. Alle Meldungen von Sicherheits- und Brandmeldesystemen laufen im Gefahrenmeldesystem (GMA-Manager) zusammen.

 

„Unser Ansporn ist es, kontinuierlich Energie zu sparen“, sagt Norbert Heberer, der das Rechenzentrum mit zehn Mitarbeitern im Dreischichtbetrieb betreut. „Mit der Gebäudeautomation können wir die Heizungs-, Lüftungs- und die für uns essenzielle Kältetechnik individuell steuern und kontinuierlich überwachen. Zu Beginn des Betriebs im Jahr 2008 lag der elektrische Leistungsbezug des Rechenzentrums bei 900 Kilowatt. Durch die weitere Auslastung und Belegung der Fläche hat sich die Leistung bis heute auf weit über ein Megawatt gesteigert. „Die Herausforderung war unter anderem, die Stromversorgung und die Kühlleistung kontinuierlich an den Bedarf anzupassen: von den geplanten fünf Megawatt für die Gesamtauslastung an die tatsächliche Startlast von 900 kW und dann an das jetzige Niveau von circa 1,5 Megawatt“, so Heberer weiter. „Zu Beginn des Betriebs hatten wir deshalb auch ein wenig effizientes Verhältnis der verbrauchten Energie zum Energiebedarf der Server und kamen auf einen Wert von 2,8 PUE (Power Usage Effectiveness).“

Professionelle Vorgehensweise

Um die Stromversorgung und die Kälteleistung anzupassen, analysierten Siemens-Techniker die gesamte elektrische Versorgung und optimierten die Kältesteuerung. „Jetzt laufen alle Abhängigkeiten von Freikühlung, Pumpen und Kältemaschinen gebündelt zusammen und können bedarfsgerecht gesteuert werden“, betont Heberer. Um die Energieeffizienz bedarfsgerecht anzupassen und den PUE zu senken, wurde die Beleuchtung an die Zutrittskontrolle gekoppelt und das Licht nur dann eingeschaltet, wenn sich Personen in den Datenhallen aufhalten. Zusätzlich wurde die Klimatisierung in den Datenhallen auf den optimalen Betriebspunkt eingestellt, so dass beispielsweise weniger Kühlleistung benötigt wird, ohne die Sicherheit der Server zu gefährden. Außerdem wurde der Druck der Luft im Kaltgang um 10 Pascal gesenkt.

 

Der Serverraum des Rechenzentrums der Citigroup in Frankfurt

„Bei diesem Projekt haben wir von den Erfahrungen der Siemens-Techniker profitiert. Sie waren bereit, neue Wege zu gehen und haben uns auch bei kniffeligen Sonderlösungen kompetent und schnell unterstützt“, führt Hatzmann aus. Das Ergebnis dieser Zusammenarbeit und der umgesetzten Maßnahmen: Der aktuelle PUE des Frankfurt Data Center beträgt 1,5 und damit fast nur noch die Hälfte des ursprünglichen Wertes. Das ambitionierte Ziel der Citigroup und ihrer Partnern ist, diesen Wert noch weiter zu reduzieren.

 

Alle am FDC beteiligten Partner profitieren nun von individuellen Lösungen, die gemeinsam erarbeitet wurden. „Bei diesem Projekt haben alle Beteiligten viel gelernt“, erklärt Hatzmann. „Technik, Lösungen und Prozesse gehen aber immer Hand in Hand und wir sind sehr zufrieden. Vor allem die engagierten Techniker von Siemens haben entscheidend dazu beigetragen.“

06.06.2016

Text: Urs Iten, Director Global Portfolio Management Data Center

Bilder: Citigroup

Um gespeicherte Daten zu schützen, müssen Rechenzentren stets sichere und zuverlässig mit Strom versorgt werden. Aus diesem Grund beinhalten Siemens Lösungen ein umfangreiches Stromversorgungsportfolio – über alle Spannungsebenen und den gesamten Lebenszyklus einer Anlage.  


Um eine zuverlässige Energieversorgung für mindestens 72 Stunden sicherzustellen, wurde beispielsweise das das CitiGroup Data Center für den Fall eines Stromausfalls mit zwei unabhängigen Netzteilen sowie einer Notfallstromversorgung ausgerüstet, Dies bedeutet, dass das FDC den Tier IV Standard erfüllt, welcher vom Uptime Institute vergeben wird.

Abonnieren Sie unseren Newsletter

Bleiben Sie auf dem Laufenden: Alles was Sie über Elektrifizierung, Automatisierung und Digitalisierung wissen müssen.