Gleichstrom spart Energie und verringert Investionskosten
Mehr als 6 Mio. Server werden Jahr für Jahr in großen Rechenzentren neu installiert, deren Stromverbrauch wächst um rund 10 % jährlich. Gleichstromversorgung soll nun den Energieverbrauch reduzieren und Investitionskosten einsparen.
In Lupfig, einer kleinen Stadt westlich von Zürich, liegt der Prototyp des Rechenzentrums der Zukunft. Davon ist Franz Grüter, CEO der Firma Green, fest überzeugt. Green ist einer der führenden Dienstleister für internetbasierte Datenkommunikation und Sicherheit in der Schweiz. In seinem neuesten und modernsten Rechenzentrum setzt das Unternehmen nun konsequent auf die Versorgung mit Gleichstrom.
„Die Implementierung der 380-V-Gleichstromtechnologie in Lupfig ist Teil unserer langfristigen Strategie zur Optimierung unseres Energieverbrauchs“, sagte Grüter anlässlich der Präsentation des Datacenters vergangene Woche im schweizerischen Baden, unweit von Lupfig. „Dieses Rechenzentrum markiert einen großen Schritt vorwärts und setzt einen neuen Standard in der Industrie“, ist Grüter überzeugt. Wenn das Rechenzentrum einmal voll bestückt und ausgelastet sein wird, dann werde dieses System zu Energieeinsparungen von bis zu 20 % gegenüber bisheriger Wechselstromversorgung führen – gemessen vom Netz bis hin zum Serverchip inklusive der notwendigen Kühlung.
Weniger Wandlungsprozesse machen Gleichstrom sparsamer als Wechselstrom
Wieso aber spart die Gleichspannungsversorgung im Rechenzentrum Energie und Installations- bzw. Wartungskosten? „Gleichstrom vereinfacht das gesamte Stromdesign“, erklärt André Schärer, Global Marketing Manager für Niederspannungssysteme bei ABB. Denn Gleichrichter in jedem Gerät und die unterbrechungsfreie Stromversorgung fallen weg, an ihre Stelle tritt eine zentrale Batteriepufferung.
Vom Versorger erhält das Rechenzentrum 16 kV Wechselstrom, der zunächst auf 400 V Wechselstrom heruntertransformiert und dann gleichgerichtet wird. Er fließt in die Server, Speicher und über eine weitere DC/DC-Wandlung, in Switches. Als Back-up speist ein Dieselaggregat in die mittlere Spannungsebene ein. „Gegenüber einer Wechselstromversorgung mit insgesamt fünf Wandlungsprozessen brauchen wir bei Gleichstrom nur drei, das verringert die Verluste“, resümiert Schärer.
Der Schweizer Konzern ABB war mit dem Computerhersteller HP Partner bei der Realisierung des neuen Datacenters. Für Tarak Mehta, Leiter des Geschäftsbereichs Niederspannungssysteme bei ABB, ist Gleichspannung eine Antwort auf viele Probleme: „In all unseren Geschäftsbereichen fragen die Kunden nach mehr Zuverlässigkeit bei wachsender Energieeffizienz.“
Gleichstrom erhöht die Zuverlässigkeit der Stromversorgung
Das Rechenzentrum in Lupfig wird daher für ABB ein Leuchtturmprojekt sein. Mehta: „Es zeigt, das Gleichstrom eine echte Alternativtechnologie im Rechenzentrum ist. Sie erhöht die Zuverlässigkeit der Stromversorgung und ist gleichzeitig weniger aufwändig bei Installation, Platzbedarf und in der Wartung.“
Auch für den Partner HP dient das neue Rechenzentrum als Vorzeigeobjekt. „Server zu betreiben, zu kühlen und unterzubringen, ist teuer“, sagte Ron Noblett, Vice President Infrastructure and Storage bei HP in Lupfig. Er zitiert Zahlen des Uptime Institute, wonach eine eingesparte kWh im Rechenzentrum rund 25 000 $ an Kosten spare. Zur Optimierung von Rechenzentren fährt HP mehrgleisig. Zum einen versuche man z. B., durch eine Vielzahl von Sensoren in den Geräten die Wärme- und Leistungsverteilung besser in den Griff zu bekommen. „Zusätzlich“, so Noblett, „bieten wir mit unseren neuen Servern und Storage-Systemen modulare, skalierbare und effiziente Lösungen zur Stromversorgung.“ Neben mehreren Stromversorgungseinheiten für verschiedene Gleich- und Wechselspannungen soll hier ab Herbst 2012 auch ein Modul für die 380-V-Gleichspannung, wie sie sich derzeit als Standard etabliert (s. Kasten), serienmäßig lieferbar sein.
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