Energieeffizientes Rechenzentrum: Ausfallsichere Energie für den Norden

Regionale Verbundenheit, Umweltschutz und Nachhaltigkeit bestimmen das Handeln der WEMAG. So liefert das Unternehmen unter der Marke „wemio“ Ökostrom aus erneuerbaren Energiequellen an Haushalte, Gewerbe und Landwirtschaftsbetriebe. Seit 2011 werden auch klimafreundliche Gasprodukte angeboten.

Das bisherige Rechenzentrum konnte die steigenden Anforderungen an Kapazität, Ausfallsicherheit und Verfügbarkeit in den gegebenen Räumlichkeiten nicht mehr erfüllen. Bei der Suche nach der IT-Infrastruktur für die zwei Rechenzentren spielten die Themen Energieeffizienz und Nachhaltigkeit eine übergeordnete Rolle. Zudem sollte eine hohe Verfügbarkeit erreicht und so die Geschäftsprozesse des Energieversorgers und seiner Tochter WEMACOM abgesichert werden.

Die WEMAG prüfte deshalb im Jahr 2010 verschiedene Optionen für den Betrieb eines neuen Rechenzentrums, wie das Outsourcing des kompletten Rechenzentrums, das Housing bei einem IT-Dienstleister sowie den Neubau eines eigenen Rechenzentrums. 2011 fiel die Entscheidung für einen Neubau im Schweriner Stadtteil Lankow. Dadurch sichert die WEMAG nicht nur das Know-how im eigenen Unternehmen, gerade in einem Krisenszenario wie einem großflächigen Stromausfall bieten weniger Schnittstellen mehr Sicherheit und ermöglichen kürzere Reaktionszeiten.

Doppelt hält besser

Ausfallsicherheit und hohe Verfügbarkeit zählten dementsprechend auch zu den wichtigsten Kriterien im Ausschreibungsverfahren. Schließlich sorgt die WEMAG dafür, dass in den Haushalten ihrer Kunden das Licht brennt, die Waschmaschine wäscht und der Kühlschrank kühlt. Die WEMACOM dagegen vermietet unter anderem als Internetdienstanbieter (ISP) Datenleitungen an Unternehmen und bietet Internetzugänge an – auch hier ist Verfügbarkeit von höchster Priorität. Alle Anlagen sollten aus Hochverfügbarkeitsgründen im Bereich der Klima- und Stromversorgung mindestens mit einer Redundanz von n+1 ausgelegt und so die Voraussetzungen für ein Tier-II+-Rechenzentrum geschaffen werden. Als Energieversorger mit einer eigenen Ökostrategie standen für die WEMAG eine effiziente und umweltfreundliche Klimatisierung weit oben auf der Agenda.

Alles aus einer Hand

Den Zuschlag für die Errichtung der beiden Rechenzentren erhielt Rittal als Generalunternehmer. „Das Lastenheft ließ Spielräume“, erinnert sich Thomas Pätzold, technischer Vorstand der WEMAG. „Wir erhielten vier Angebote, aber das Rittal-Konzept überzeugte, auch in Kombination mit dem Preis. Der angegebene Zeitraum für die Fertigstellung war für uns ebenfalls entscheidend, denn wir mussten den Bau der zwei Rechenzentren schnell realisieren.“ Zudem hatten sich die Verantwortlichen mit einem anderen Schweriner Unternehmen ausgetauscht, das bereits gute Erfahrungen mit Rittal gemacht hatte. „Wir wollten eine Lösung aus einer Hand. Wir sind Stromversorger und keine Rechenzentrumsbauer. Ein Komplettangebot bedeutet für uns mehr Planungssicherheit und weniger Schnittstellen zu anderen Herstellern“, ergänzt Jens Sperling, Gruppenleiter DV-Betrieb die Entscheidung für Rittal.

Der IT-Systemanbieter aus Herborn unterstützte die WEMAG bereits bei der Ausarbeitung der Rechenzentrumsplanung, wie der optimalen Anordnung und Dimensionierung der Kühlsysteme für die skalierbaren IT-Systeme mit unterschiedlichem Klimatisierungsbedarf.

Umgesetzt wurde schließlich der Bau von zwei voneinander getrennten Rechenzentren für die WEMAG und deren Tochter WEMACOM. Da die WEMACOM Datenleitungen für IT-Unternehmen vermietet und Internetzugänge für Privatkunden anbietet, war diese Trennung nach dem Telekommunikationsgesetz erforderlich. Bei einer Fremdbegehung müssen die unterschiedlichen Bereiche gesondert gesichert sein. Beide Rechenzentren sind in einem bereits zugelassenen Sicherheitsraum untergebracht und durch eine Wand voneinander getrennt. Dies hat den Vorteil, dass nach Fertigstellung eines Rechenzentrums kein zusätzliches Prüfverfahren notwendig ist.  Während die WEMACOM zehn Server-Racks im Einsatz hat, stehen im Rechenzentrum der WEMAG zwölf Racks sowie zwei Rittal Liquid Cooling Packages (LCP) zur Direktkühlung von zwei High Density Racks. Da man aktuell bei einem Rechenzentrumsneubau mit einer Laufzeit von mindestens zehn Jahren plant, wurde auch eine Rackstellfläche für künftige Erweiterungen vorgesehen. Dementsprechend ist die Klima- und Stromversorgungstechnik ebenfalls skalierbar ausgelegt. Für höchste Sicherheit bei Rauchentwicklung warnt eine hochsensible Brandfrühsterkennungsanlage. Sollte es trotzdem zu einem Brand kommen, sorgt die Stickstofflöschanlage innerhalb weniger Sekunden für eine Brandlöschung in den Zellen. Parallel dazu wurde eine Brandmeldezentrale mit direkter Aufschaltung zur Feuerwehr installiert.

Kühle Luft im Rechenzentrum

Das Rechenzentrum erreicht den angestrebten niedrigen PUE-Wert von etwa 1,5 nicht zuletzt durch die indirekte Kühlung mit Außenluft. Bis fünf Grad Celsius Außentemperatur erfolgt die Klimatisierung ausschließlich mittels freier Kühlung. Zwischen fünf und 18 Grad Celsius wird anteilig die Kompressorkühlung der Kältemaschinen zugeführt. Erst ab Temperaturen oberhalb von 18 Grad Celsius muss das Rechenzentrum ausschließlich im direkten Kühlbetrieb betrieben werden. Durch die konsequente Umsetzung dieses Kühlprinzips und den Einsatz energieeffizienter, aufeinander abgestimmter Geräte lassen sich enorme Einsparungen erzielen.

Nicht zuletzt sorgt auch die optimale Trennung von Kalt- und Warmluftbereichen  mittels einer Kaltgangeinhausung für Energieeinsparungen. Dabei wird der Kaltgang an der Rack-Oberseite sowie an den Kopfseiten verschlossen, so dass die kühle Luft nicht entweichen kann und ausschließlich zur Kühlung der Technik in den Server-Racks verwendet wird. Diese mechanische Maßnahme sorgt für einen Temperaturunterschied zwischen Warm- und Kaltgang von 10 bis 15 Grad Celsius. So kann die Kühlleistung der Anlage entsprechend reduziert werden. „Als Anbieter von Ökostrom stehen wir für Nachhaltigkeit. Das neue Rechenzentrum macht uns zum Vorreiter in Sachen Energieeffizienz. Außerdem sparen wir durch den niedrigeren PUE-Wert von unter 1,5 etwa eine Million Euro Stromkosten in zehn Jahren“, begründet Thomas Pätzold die Entscheidung des Unternehmens für diese Klimatisierungslösung.

Dem Blackout vorbeugen

Das IT-Equipment im Rechenzentrum wird ausschließlich über zwei redundante USV-Anlagen und eine getrennte Stromversorgung gespeist. Bei einem kompletten Stromausfall springt automatisch eine Netzersatzanlage (NEA) mit einem Diese­laggregat  innerhalb weniger Sekunden an und garantiert eine unterbrechungsfreie Stromversorgung. Der Dieselvorrat ist so dimensioniert, dass der Rechenzentrumsbetrieb über mehrere Tage autark sichergestellt ist. Damit reagierte die WEMAG auf den hohen Stellenwert der Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit.

Hier sei auch die einzige, wenn auch kleine Herausforderung in der Projektausführung zu finden, meint Thomas Pätzold. Da die WEMACOM ihre Telekommunikationstechnik vollständig an die USV angeschlossen hat, entschied sich das Unternehmen zu einem bereits recht fortgeschrittenen Planungsstand die USV-Standzeit von 120 Minuten auf 240 Minuten zu erhöhen und somit eine noch bessere Ausfallsicherheit zu erreichen. Diese Erweiterung des Batteriesatzes reduzierte aber die fest eingeplante Reservefläche für spätere Ausbauten, so dass das Layout etwas verändert werden musste.  Die geplante Leitungsführung der Verteiler galt es, den neuen Gegebenheiten anzupassen. „Rittal hat den Projektzeitplan in allen Punkten eingehalten und alle Teilabnahmen erfolgten ohne Beanstandungen. Wir haben technisch das bekommen, was wir erwartet haben und werden Rittal auch bei weiteren Projekten favorisieren“, resümiert Thomas Pätzold.

Die Endabnahme des neuen Rechenzentrums erfolgte im August 2012 und der WEMAG stand der kritischste Schritt bevor: Von Freitagnachmittag bis Samstag wurde das komplette IT-Equipment umgezogen und im neuen Rechenzentrum in Betrieb genommen. Der Umzug lief ohne Komplikationen ab und so startete das neue Rechenzentrum der WEMAG erfolgreich. Die WEMACOM bezog die neuen Räumlichkeiten im Frühjahr 2013. (ak)

Autoren: Michael Nicolai, Abteilungsleiter Technischer Projektvertrieb bei Rittal und Patricia Späth, PR-Referentin IT bei Rittal in Herborn.