Innovation fördert Nachhaltigkeit von Rechenzentren

Es wurde ein neuartiges Sensorsystem entwickelt, um Rechenzentren dabei zu helfen, die Energieeffizienz und Nachhaltigkeit ihres Betriebs zu optimieren. Im folgenden Artikel beschreibt Anu Kätkä vom Messtechnikunternehmen Vaisala die Entwicklung einer modularen Reihenschaltung der Temperatur- und Feuchtesensoren. Damit wurde der Verkabelungsaufwand wesentlich reduziert und der CO2-Fußabdruck von Gebäudemanagementsystemen (GMS) verringert.

Hintergrund

Die weltweite Nachfrage nach Rechenzentren wird durch cloudbasierte Dienste, KI, Automatisierung und Digitalisierung gesteigert. Diese Datenverarbeitungseinrichtungen verfügen über große Mengen an IT-Infrastruktur und benötigen viel Strom, um die Geräte zu betreiben und zu kühlen. Die neuesten Server sind energieeffizienter und können bei höheren Temperaturen betrieben werden. Als große Verbraucher von Strom und Fläche tragen die Betreiber von Rechenzentren die unbestreitbare Verantwortung, Emissionen drastisch zu reduzieren und Umweltauswirkungen wo immer möglich zu verringern. Darüber hinaus enthalten Rechenzentren häufig wichtigste Daten und es ist nicht selten, dass eine Verfügbarkeit von 99,999 % erforderlich ist. Die Anforderungen an die Überwachung und Steuerung sind daher umfassend und streng.  

Partner für Innovation

Vantage Data Centers versorgt die Technik der weltweit bekannten Hyperscalers, Cloudanbieter und Großunternehmen mit Strom und kühlt, schützt und verbindet sie. Vantage entwickelt und betreibt Rechenzentrumslösungen auf fünf Kontinenten – in Nordamerika, EMEA und im Asien-Pazifik-Raum. Das Unternehmen hat die Konstruktion von Rechenzentren auf innovative Weise weiterentwickelt. Dadurch werden deutliche Verbesserungen bei Zuverlässigkeit, Effizienz und Nachhaltigkeit in flexiblen Umgebungen erreicht, die sich so schnell skalieren lassen, wie der Markt es erfordert.

Anlass für das Entwicklungsprojekt von Vaisala waren ursprünglich die Nachhaltigkeitsanforderungen der neuen Vantage-Campus. „Wir suchen kontinuierlich nach Möglichkeiten, sowohl die Effizienz als auch die Nachhaltigkeit unserer Rechenzentren zu verbessern“, erklärt Eugenio Lukianov, Principal Automation Manager, EMEA, Vantage Data Centers. „Aufgrund ihrer Genauigkeit und Zuverlässigkeit werden Vaisala Sensoren häufig in den Anforderungen unserer neuen oder modernisierten Rechenzentren weltweit spezifiziert. Viele unserer Einrichtungen sind groß und der Bedarf an Sensorverkabelung kann enorm sein, daher wollten wir unbedingt eine bessere Lösung finden“, fügt er hinzu.

Die technischen Fachkräfte von Vaisala und Vantage haben herausgefunden, dass der Verkabelungsaufwand in Rechenzentren deutlich reduziert werden könnte, wenn die Sensoren so umgestaltet würden, dass sie in Reihe geschaltet werden könnten, statt jeweils ein eigenes Kabel zu haben. Aus diesem Grund wurde ein Sensorentwicklungsprojekt mit diesem Hauptziel vorangetrieben, durch die neue Sensorlösung wurden jedoch auch zusätzliche Vorteile erzielt. „Um die Reihenschaltung zu ermöglichen, mussten die Sensoren Plug-and-Play-fähig sein, was die Montage wesentlich vereinfachte“, sagt Eugenio Lukianov. „Die Sensorkabel werden zunächst im Dachraum aufgerollt. Sobald die Server installiert sind, werden die Sensoren einfach an ihren Platz fallen gelassen. Dieser modulare Ansatz vereinfacht auch die laufende Wartung, da beschädigte Sensoren oder Kabel schnell und einfach ausgetauscht werden können.“

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Das Potenzial zur Kabelreduzierung durch die Reihenschaltungslösung ist bedeutend. Beispielsweise wären für einen einzelnen 100 m langen Gang in einem Rechenzentrum mit dreißig Messgeräten im Abstand von 3 m, jeweils mit einem eigenen Kabel und einem 3 m langen Kabelstrang, etwa 1695 m Kabel erforderlich. Das sind mehr als 1,6 km! Wird derselbe Gang dagegen mit der Reihenschaltungslösung ausgestattet, beträgt die Verkabelungslänge nur 187 m, was einer Reduzierung des CO2-Fußabdrucks um 89 % entspricht.

Umgebungsmessungen bei Vantage Data Centers

Eine der wichtigsten Kennzahlen für die Nachhaltigkeit von Rechenzentren ist der PUE-Wert (Power Usage Effectiveness). Dieser errechnet sich aus der Division der Gesamtleistungsaufnahme durch die Leistungsaufnahme für den Betrieb der IT-Geräte. Je effizienter das Rechenzentrum ist, desto niedriger ist der PUE-Wert. Eugenio Lukianov erklärt: „Das ist für uns eine wichtige Kennzahl. Durch genaue Messungen und eine strenge Steuerung der Kühlvorgänge versuchen wir kontinuierlich, diesen Wert zu senken.“

Die Reihenschaltungen der Sensoren bei Vantage übertragen Daten an die Vantage-Server. Die fortlaufende Genauigkeit der Messungen ist für die Effizienz der Kühlung entscheidend. Auch außerhalb der Gebäude werden Vaisala Sensoren eingesetzt, sodass durch sparsame Nutzung der Außenluft der Energiebedarf zur Kühlung reduziert und so der PUE-Wert gesenkt werden kann.

Zusätzlich zu den wichtigsten Bereichen der Vantage-Rechenzentren befinden sich Vaisala Sensoren auch in nichtkritischen Räumen wie Lagerbereichen und Büros und liefern Daten für die übliche HLK-Steuerung.

Warum Vaisala?

Wir bei Vaisala sind davon überzeugt, dass Rechenzentrumskunden durch die Spezifizierung unserer Messtechnologien sicherstellen können, dass die Effizienz ihrer Kühlvorgänge durch genaue Daten untermauert wird. Bei Vantage ist Eugenio Lukianov jedoch davon überzeugt, dass die Vorteile über langfristige Genauigkeit und Energieeffizienz hinausgehen. 

„Die Modularität der Reihenschaltung spart Zeit und Geld bei Montage und Wartung. Und da unsere Partner und Systemintegratoren die Vaisala Technologie nutzen, konnten wir den Ersatzteilbedarf und den Schulungsaufwand verringern.“

Die Reihenschaltungssysteme sind nun seit rund zwei Jahren in Campusgeländen im Vereinigten Königreich installiert, und Eugenio Lukianov berichtet: „Wir sind sehr zufrieden mit der Art und Weise, wie Vaisala auf unsere Anfrage reagiert hat und gemeinsam mit uns die Reihenschaltungslösung entwickelt hat.“ Mit Blick auf die bisherige Leistung fügt er hinzu: „Bislang hat sich die Genauigkeit als sehr gut bewiesen, und es gab keine Beschwerden seitens unserer Betriebsteams.“

Für die Zukunft meint Eugenio Lukianov: „Die Zahl der Organisationen, die Rechenzentren nutzen möchten, wächst stetig. Alle wollen sich eine Kapazität von mindestens fünf Jahren sichern. Daher ist für den Sektor noch weiteres Wachstum zu erwarten. Wir sorgen daher dafür, dass weitere Standorte von der Reihenschaltungslösung der Sensoren profitieren, da unser Unternehmen immer stärker auf Nachhaltigkeit setzt.“