KUKA - Rechenzentrum mit Blick auf die Digitalisierung

Die drei Hauptanforderungen der KUKA AG an ihr neues Rechenzentrum am Unternehmenssitz im bayrischen Augsburg waren durchaus anspruchsvoll: Autark und grün sollte es sein, vor allem jedoch hochverfügbar. Im Zuge der Digitalisierung eine unumgängliche Notwendigkeit, die wiederum sichere IT-Infrastrukturen voraussetzt. Sicherheit bezieht sich dabei nicht nur auf den Zugriffsschutz, sondern auch auf den Betrieb. Dieser soll durch eine möglichst niedrige Ausfallwahrscheinlichkeit stets gewährleistet sein. Soweit die Theorie.

Die KUKA ist ein international operierender Anbieter von intelligenten Automatisierungslösungen. Das Unternehmen hält beinahe 40 Niederlassungen weltweit, von den USA über Deutschland bis nach China. Die rund 12.000 Mitarbeiter erzielen dabei einen Jahresumsatz von über zwei Milliarden Euro. In Augsburg wurde 2015 eigens eine neue Firmenzentrale errichtet. Darin war von Beginn an ein eigenes Rechenzentrum vorgesehen. Denn als produzierender Betrieb ist die KUKA auf eine funktionierende IT angewiesen. Die Abhängigkeit steigt dabei besonders durch zwei Faktoren. Zum einen durch die besonderen Automationsprozesse, die bei der Herstellung von Robotern erforderlich sind und zum anderen durch die Tatsache, dass vom Unternehmenssitz in Augsburg alle IT-Services und Applikationen für die global verteilten Dependancen bereitgestellt werden. Folglich müssen sie 24 Stunden am Tag, sechs bis sieben Tage die Woche, nutzbar sein. Die Hochverfügbarkeit der Systeme ist daher unabdingbar. „Downtime für Wartungsarbeiten an der Rechenzentrums-Infrastruktur ist ein Luxus, den wir uns nicht leisten können“, erklärt Martin Kugelmann, Director Digital Operation Center EMEA Datacenter & Network bei KUKA.

"Vor der Realisierung fiel uns auf, dass unsere Vorstellungen an Sicherheit und Verfügbarkeit nur von einem erfahrenen Fachmann umgesetzt werden können."

Im Rahmen der Planung wurden daher im Vorfeld alle technischen Anforderungen und Risikofaktoren, wie zum Beispiel der Standort, für ein sicheres Data Center miteinbezogen. Selbstverständlich wurden vor Baubeginn aber auch die Gebäudeanschlüsse der Strom- und Kühlwasserversorgung sowie die Netzwerktechnik bewertet. Fokus waren hier redundante Leitungs- und Kabelwege. Die Größe des Rechenzentrums von 83 m² ist dabei so ausgelegt, dass es auch künftige Anforderungen der Digitalisierung abdecken kann. „Gleichwohl es relativ schwer zu bewerten war, wie viel Platz IT-Komponenten in zehn Jahren beanspruchen werden“, gibt Kugelmann zu. Der Weg in die Cloud ist indes gegenwärtig keine Option, da ohnehin nur wenige Informationen dort gesichert werden könnten. Unternehmenskritische Informationen wie Konstruktionsdaten oder ERP-Systeme gehören auf Basis der Sicherheitsstrategie der KUKA definitiv nicht dazu. Im nächsten Schritt suchte KUKA dann für die Umsetzung der Theorie zur Praxis einen erfahrenen Partner, der das Rechenzentrumsprojekt gemeinsam mit der KUKA realisieren sollte. Die Vorgaben des Unternehmens an das Rechenzentrum orientierten sich dabei am TSI-Level 3 des TÜV-NORD. Dieser fordert mitunter, dass ein Datacenter vollständig redundant ist und daher keinerlei Wartungsfenster erforderlich sind. Kugelmann: „Vor der Realisierung fiel uns auf, dass unsere Vorstellungen an Sicherheit und Verfügbarkeit nur von einem erfahrenen Fachmann umgesetzt werden können. Die eingereichten Vorschläge gewöhnlicher Baufirmen waren nicht ausreichend, um die geforderte Qualität gewährleisten zu können, da der Rechenzentrums-Bau nicht ihr Kerngeschäft war. Ausgehend davon haben wir uns einen kompetenten Partner gesucht, der uns bei der Projektierung, Planung und Ausführung des Rechenzentrums unterstützen kann.“

Mit der Data Center Group aus Wallmenroth im Westerwald war dieser Partner schließlich gefunden. Das Unternehmen versteht sich als Komplettanbieter für physikalische IT-Infrastrukturen. Zu den Leistungen gehören sowohl die Analyse und Planung kompletter Rechenzentren als auch die schlüsselfertige Errichtung von IT-Standorten sowie anschließende Service- und Instandhaltungsdienstleistungen. Die einzelnen Fachkompetenzen werden dabei durch unterschiedliche Geschäftsbereiche sichergestellt. So auch bei dieser Kooperation. Konkret begann sie mit der Beratung durch den Geschäftsbereich Data Center Consulting, ging weiter über die Realisierung des Rechenzentrums durch die Data Center Construction und mündete in Instandhaltungs- und Wartungsvereinbarungen mit den DC Services. Zudem hat die Data Center Group das Pflichtenheft des Rechenzentrums erstellt und die Zertifizierung durch den TÜV Saarland begleitet.

Die erste Anfrage erfolgte im Februar 2014. Im Mai startete dann die Planungsphase. Der Bau des neuen Rechenzentrums war bereits im Oktober 2015 abgeschlossen und das RZ betriebsfertig. Ende des Jahres wurde es dann durch die KUKA bezogen und in Betrieb genommen. Zu der technischen Gebäudeausrüstung, mit der die Data Center Group die KUKA ausgestattet hat, zählen InRow-Side-Cooler, Kalt- und Warmgänge, Racks, PDUs und die Elektrotechnik. Die Kälteerzeugung sowie die redundant ausgelegten USV-Anlagen waren indes bauseitig vorhanden, beziehungsweise sind über die TGA (Technische Gebäudeausstattung) zugekauft worden. Für eine redundante Kälteerzeugung sorgen Zuleitungen über Brunnen sowie ein Kältekompressor, denn ein weiterer wichtiger Faktor für die KUKA war echte Green-IT. So läuft die Wasserversorgung zur Kälteerzeugung über ein Brunnensystem.

Hierfür steht dem Rechenzentrum als Primärversorgung ein Hauptbrunnen zur Verfügung. Ein zweiter Brunnen kann zugeschaltet werden. Ein dritter bildet die Notversorgung. Sollten die beiden Hauptbrunnen als Wasserversorger ausfallen und der dritte für nicht genügend Leistung sorgen können, wird die Klimatisierung über eine Kältemaschine auf dem Dach mit 1,2 Megawatt Leistung gewährleistet. Für den Ausfall wurden verschiedene Lastgänge festgelegt, bei denen im Sinne der Verfügbarkeit immer das Datacenter den Vorrang in der Versorgung erhält. Das heißt, im Notfall wird als erstes das RZ über die Kältemaschine versorgt und erst danach weitere Abteilungen. Daher spielt auch das Monitoring des gesamten Rechenzentrums eine wichtige Rolle für die KUKA. Kugelmann: „Wir setzen mehrere Systeme ein. Zum einen wurden die Hauptstörungen auf die Gebäudeleittechnik aufgelegt. Dadurch können wir kurzfristig reagieren, wenn ein Alarm auftritt. Ein zusätzliches Monitoring entsteht durch die IT unserer Systeme, welche beispielsweise PDUs, Cooler oder Differenzströme überwachen. Schließlich wird das Personal, das Bereitschaft hat, über unterschiedliche Kanäle erreicht, auch wenn das gesamte Datacenter trotz USV schlagartig ausfallen sollte. Das ist aber kaum denkbar, denn auch die Stromversorgung stellen wir selbst. Dazu haben wir Einspeisungen von zwei Netzversorgern sowie ein Netzersatzaggregat mit über 1 Megawatt Leistung. Sie reicht sogar dafür, dass die Stadt Augsburg die Möglichkeit hat, unser Aggregat im Falle eines Stromengpasses für sich zu nutzen. Zusätzlich ist eine Treibstoffbevorratung vorhanden, sodass die Anlage eine Woche völlig autark laufen kann.“

„Deutliche Energieeinsparungen sind bereits jetzt erkennbar.“

Das Rechenzentrum ist seit Ende 2015 in Betrieb. Die TÜV-Zertifizierung erfolgte aufgrund vieler paralleler IT-Projekte innerhalb des Konzernes in diesem Jahr. So wurde beispielsweise die, für die KUKA sehr wichtige, Videoüberwachung des Datacenters mit der ohnehin geplanten Anschaffung eines neuen Videoüberwachungssystems für das gesamte Gebäude zusammengelegt. Ebenso wurde die Zertifizierung der IT-Infrastruktur des Rechenzentrums in eine Gesamtzertifizierung der IT nach ISO 27001 (BSI) eingebettet.

Für die Wartungsarbeiten hat sich die KUKA für die Data Center Services entschieden. Der Betrieb an sich läuft sehr zuverlässig sowie störungs- und ausfallfrei. Für den Ausfall werden die Redundanzen jedoch regelmäßig getestet. Kugelmann: „Die Notstromeinspeisung zum Beispiel wird scharf getestet. Das bedeutet, wir aktivieren nicht einfach das Dieselaggregat, um zu sehen, ob es funktioniert. Wir stellen den Strom ab und prüfen, ob es anspringt und auch längere Zeit den Betrieb aufrechterhalten kann. Nur so können Redundanzen sicher geprüft werden. Auch die Hauptkühlstränge, die doppelt ausgelegt sind, werden regelmäßig von einem Weg zum anderen getauscht.“ Der Verantwortliche blickt zuversichtlich nach vorn: „Deutliche Energieeinsparungen sind bereits jetzt erkennbar.“