Wasser als Leistungsbooster für Rechenzentren

Einer der größten Anbieter von Business-Software in Deutschland setzt High-Density-Serverschränke aus dem iQdata Produktportfolio von SCHÄFER IT-Systems ein. Durch die Integration effizienter Wasserkühlung mittels Back Cooler ist bei DATEV ein Raumvorteil von rund 60 Prozent gegenüber einer herkömmlichen Luftkühlung entstanden.

Dies wirkt sich positiv auf die elementaren Bereiche Energieeffizienz, Hochverfügbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Regulatorik aus.

Der unaufhaltsame IT-Leistungszuwachs ist für Data Center Fluch und Segen zugleich. Betreiber müssen auf immer weniger Raum immer mehr Systemleistung bereitstellen. Die aufgenommene elektrische Energie wird in den Racks fast vollständig in Wärme umgewandelt, die abgeführt werden muss. In herkömmlichen, luftgekühlten Serverschränken lassen sich daher heute nur noch ein bis zwei moderne Blade-Server installieren, ohne dass eine Überhitzungsgefahr entsteht. Hingegen kann mit intelligenter Wasserkühlung die Systemdichte mehr als verdreifacht und die Umwelt entlastet werden.

Durch die Nutzung von direkt wassergekühlten Servern und wasserkonditionierten BackCoolern, auch Rücktürkühler genannt, reduzieren sich die Kosten für Klimageräte. Überdies ist eine Nachnutzung von Wärme, beispielsweise für das Fernwärmenetz, aus dem Gerät umsetzbar. Besonders relevant ist, dass die rackbasierte Gesamtlösung von Schäfer IT-Systems, Spezialist für Rechenzentrums-Infrastruktur, RZ-Kühllösungen und Netzwerktechnik, die Einhaltung der Effizienz-Anforderungen laut EU-Richtlinien unterstützt.

Nach kurzer Konzeptions- und Testphase hat DATEV in seinem Rechenzentrum Back Cooler von Schäfer im Oktober 2023 produktiv in Betrieb genommen und diese Infrastruktur seitdem sukzessive ausgebaut. Ein Kernelement im Einführungsprojekt war die Kaltwasserinfrastruktur, da Wasser in Nähe von elektronischen Komponenten auch ein Risiko darstellt. Deshalb ist ein hohes Maß an Sorgfalt nötig, wenn die wasserführenden Systeme im laufenden Betrieb realisiert werden müssen.

Die Kaltwasserversorgung zu den High-Density-Racks ist bei DATEV komplett redundant aufgebaut, so dass eine hohe Verfügbarkeit garantiert werden kann. Der BackCooler ist als platzsparendes kaltwasserbasiertes Kühlungssystem an die Rückseite des IS-1 Racks montiert. Aufgrund der variabel verschiebbaren Luftschottung können relevante IT-Komponenten im kalten Rackbereich platziert werden. Der Wärmebereich ist extrem klein gehalten und gibt daher kaum Wärmeenergie an den Aufstellraum ab.

Auch die Inside Ventilation Unit, welche den Rücktürkühler ergänzt, stammt aus dem umfangreichen Schäfer iQdata Cooling Portfolio. Ein Hitzestau zwischen Serverrückseite und BackCooler würde zu einer Rückströmung warmer Luft über die Schottung auf die Serverzuluftseite führen. Die Inside Ventilation Unit ermöglicht dessen sicheren Betrieb auch dann, wenn die serverseitige Luftleistung zu gering ist, um den Druckverlust des Wärmeübertragers zu überwinden.

Dabei erfasst ein bidirektionaler Luftstromsensor die Strömungsgeschwindigkeit sowie Strömungsrichtung an einer 1HE Schottblende. Die Regelung wertet diese aus und steuert Ventilatoren mit gleicher Drehzahl an, um einen einstellbaren Sollwert an der Warm-/Kalttrennung zu erreichen.

„Rechenzentren benötigen erhebliche Mengen an Energie, um die IT-Ausrüstung, die sie hosten, zu betreiben und zu kühlen. Das exponentielle Wachstum ist zu einer ökologischen Herausforderung geworden. Es wird erwartet, dass der Markt in den nächsten zehn Jahren 30-mal mehr Daten generieren wird, angetrieben durch die digitale Transformation, die Einführung der Cloud und den Einsatz künstlicher Intelligenz. Wir, als Schäfer IT-Systems, haben uns darauf eingestellt und helfen unseren Kunden bei der Erfüllung der gesetzlichen Vorgaben, wie etwa der als Ökodesign-Richtlinie bekannten EU-Verordnung 2019/424/EU“, erklärt Siegfried Bachmann, Gebietsvertriebsleiter bei Schäfer IT-Systems.

(pd/SCHÄFER IT-Systems)