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Indirekte freie Kühlung: Saubere Lösung

rittal_11_3721Wer für eine mittlere IT-Infrastruktur von bis zu rund 200 kW ein Kühlkonzept sucht, wird sich in unseren Breitengraden meist für eine indirekte Kühlung entscheiden. Dies gilt insbesondere für Unternehmen aus dem Mittelstand, die nicht über die Ressourcen verfügen, außergewöhnliche Kühlsysteme zu entwickeln.

Bei den indirekten Systemen kühlt die Außenluft eine Wärmeträgerflüssigkeit wie Wasser, die für die Kühlung innerhalb des Gebäudes verwendet wird. Das Wasser ist also das Medium, mit dem die Kälte in das Rechenzentrum transportiert wird – immerhin leitet Wasser die Wärme bis zu 4.000-mal besser ab als Luft. Ein weiterer Vorteil: Es wird keine Luftfeuchtigkeit von außen in das Gebäude getragen. Da auch keine Kühlluft von außen in das Rechenzentrum geblasen wird, sind weniger Filtersysteme notwendig. Allerdings müssen mindestens ein Luft-/Wasser-Wärmetauscher sowie Pumpen im Kaltwassersystem vorhanden sein, der zum Betrieb elektrische Energie benötigt.

Viele Unternehmen bevorzugen eine solche Lösung mit indirekter Kühlung, da diese sauber ist und stabil sowie vorhersagbar arbeitet. Schwankende Wetterbedingungen und durch die Jahreszeiten ausgelöste Temperaturänderungen fängt diese Methode sehr gut auf.

Effizientes Beispiel: Lefdal Norwegen

Ein Beispiel hierfür ist das Lefdal Mine Datacenter, ein hochskalierbares und effizientes Cloud-Rechenzentrum, das derzeit in einer stillgelegten Mine an der norwegischen Küste entsteht. Die Entwickler setzen auf eine effiziente Kühlung über Meerwasser aus dem anliegenden Fjord. Das rund acht Grad kalte Wasser kühlt in einem Wärmetauscher das Wasser im Sekundärkreis des Rechenzentrums. Da Wetter- und Temperaturbedingungen recht beständig sind, haben die Betreiber das thermodynamische System sehr stabil unter Kontrolle. Einzig das aggressive Meerwasser verlangt den Einsatz von titaniumbeschichteten Oberflächen innerhalb des primären Kühlkreislaufes.

Praxis-Tipp: Individuelles Kühlkonzept

Wie das Lefdal-Beispiel zeigt, ist für manche Systeme eine minimale Last des Rechenzentrums notwendig, um zu kaltes Wasser aufzuwärmen. Daher muss bei der Auslegung eines Kühlsystems zu Beginn eine Bewertung der minimalen Last erfolgen, die für den Betrieb notwendig ist. Ein weiterer wichtiger Punkt für die Praxis: Ein Kühlkonzept sollte immer individuell ausgelegt und berechnet werden. Anbieter wie Rittal verwenden beispielsweise aktuelle Wetterdaten, um die Temperaturen für eine Freikühlung an den jeweiligen Standorten individuell zu berechnen. Weitere bedeutende Parameter sind die Luftfeuchte und der Taupunkt. Die notwendigen Richtlinien für diese Parameter liefert der weltweit anerkannte Industrieverband ASHRAE. Gemeinsam mit den Herstellern werden hier Bedingungen definiert, unter denen eine IT-Umgebung sicher betrieben werden kann. Daher ist es beispielsweise zulässig, einen Server auch bei einer Umgebungstemperatur von 25 Grad zu betreiben.

Fazit

Die in großen Rechenzentren wie bei Facebook, Google oder anderen Hyperscalern verwendeten Kühlkonzepte kann man in der Regel nicht so einfach kaufen und adaptieren. Dies sind individuell konzipierte Lösungen, unter Berücksichtigung der IT-Infrastruktur, der Nutzung der Systeme sowie der Umgebungstemperaturen. Wer auf Nummer sicher gehen will, wählt eine geschlossene Kühllösung, die man selbst über alle Parameter des Kühlkreislaufs hinweg kontrollieren kann. Denn nur wer Unwägbarkeiten wie das Wetter aus der Gleichung streicht, bekommt eine stabile und vor allem ausfallsichere IT-Infrastruktur. (Rittal)