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Vom Umspannwerk zum Rechenzentrum

 
 
 

Das klingt nach einem Sicherheits-Jackpot für jeden Rechenzentrumbetreiber: Direktschaltung zu Notrufbehörden. Security und Kameraüberwachung an 24 Stunden pro Tag, jeden Tag. Stahlbetonwände, die auch bei einem Direkteinschlag einer kleinen Propellermaschine nicht einstürzen. Doch wie alles im Leben hat auch diese Medaille eine Kehrseite: Ein Meter unter dem Fußboden fließen bis zu 1.000 Ampere, die ganze Straßenzüge mit Strom versorgen. Dennoch: Für ihr neues Rechenzentrum entschied sich badenIT in Freiburg genau für diesen Standort. Als Tochter des südbadischen Energieversorgers badenova konnte badenIT auf dessen Bestandsgebäude zugreifen – und verwandelte zusammen mit der proRZ den Lagerraum eines Umspannwerkes kurzerhand zu einem Rechenzentrum par excellence. Die badenIT GmbH ist ein mittelständischer IT-Dienstleister. Zu seinem Portfolio gehören Private Cloud-Services, IT-Outsourcing, SAP sowie Rechenzentrums- und Telekommunikationslösungen.

Daneben verfügt das Unternehmen über ein konzerneigenes Glasfaser- und Kupfernetz in Freiburg und bietet Breitbandanschlüsse an. Als hundertprozentige Tochter der badenova AG & Co. KG hat sich badenIT jedoch auch das Thema Energieeinsparung und Energieoptimierung auf die Fahnen geschrieben. So fiel im Rahmen einer Energieeffizienzanalyse der proRZ auf, dass das Rechenzentrum des Unternehmens diesbezüglich kein unbedeutender Verbraucher ist. Gleichzeitig wurde klar, dass der Handlungsbedarf nicht nur energietechnisch, sondern auch sicherheitstechnisch besteht. Um die bestehende Infrastruktur zu sichern, zu erhalten und auszubauen sollte ein zweites, neues Rechenzentrum geschaffen werden – geografisch getrennt vom ersten, in einem Bestandsgebäude der badenova. „In der Verbundwarte der badenova ist der Leitstand, der die Energieströme steuert und überwacht. Am Standort ist auch ein Umspannwerk des Energieversorgers, das 110.000 Volt auf 20.000 umwandelt.

„Der knapp 400 Quadratmeter große Lagerraum des Umspannwerks schien uns eine gute Grundlage für die physikalische Sicherheit des Rechenzentrums zu sein. Da das Schalthaus zahlreiche Haushalte mit Strom versorgt, ist es entsprechend wichtig und gesichert: Einbruchmeldeanlagen, Videoüberwachung, 24-stündige Kontrolle aller kritischen Funktionen. Die massiven Stahlbetonwände des Gebäudes halten sogar dem Absturz einer zweimotorigen Turboprob stand“, erklärt Ralf Held. Als Leiter der IT-/TK-Services bei badenIT hatte er den Auftrag das Projekt umzusetzen.

 
 
 
 
 
 
 

Kein Widerstand

 
 

Die Stromversorgung für das Rechenzentrum ist naturgemäß vorhanden. Sie kommt mittels zweier Trafostationen direkt von den 20.000 Volt des Umspannwerkes. Darüber hinaus können eine Netzersatzanlage mit 630 Kilovoltampere und 4.000 Liter Brennstoffvorrat die Leistung des Rechenzentrums für rund 45 Stunden aufrechterhalten. Jedoch war es wichtiger sicherzustellen, ob ein Rechenzentrum in einem Lagerraum eines Umspannwerks überhaupt realisiert werden kann. Schließlich verlaufen einen Meter unter dem Fußboden massive Stromleitungen, mit weitreichenden Konsequenzen für Brandvermeidung- und löschung sowie Facility Management.

Mithilfe einer Ausschreibung fand badenIT einen Partner, der die Entwicklung und Umsetzung des Rechenzentrums aus einer Hand unterstützen und begleiten kann: proRZ, ein Unternehmen der DATA CENTER GROUP aus Wallmenroth. Der Komplettanbieter physischer IT-Infrastrukturen hat als Generalunternehmen die vollständige Planung, Realisierung und auch Wartung des Rechenzentrumbereichs übernommen. Held: „Uns war es wichtig, dass wir einen zentralen Ansprechpartner haben. Die DATA CENTER GROUP war uns von anderen Projekten bekannt und überzeugte vor Ort durch Know-how.“ So analysierte das Unternehmen zunächst umfassend die Situation.

Eine Messung der Magnetfelddichte ergab zum Beispiel, dass gewöhnliche Serverschränke den elektromagnetischen Effekt der Stromleitungen verstärken würden, weshalb non-ferromagnetische Racks eingesetzt wurden. Daneben konnte durch zwei Standorte eine gänzlich neue IT-Strategie eingesetzt werden: Neue Technik ersetzte das bestehende Storage System an beiden Standorten. Zudem wurden alle physischen Systeme virtualisiert, die im Rahmen der Umzüge in den Räumlichkeiten angefasst werden mussten.

 
 
 
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Spannendes Ergebnis

 
 

Schließlich setzte badenIT auf eine Hochverfügbarkeits-Sicherheitslösung der RZproducts, einem Schwesterunternehmen der proRZ. Ausschlaggebend war, dass sich die einzelnen Bestandsgewerke des „QuartzITe-Raums“ flexibel und individuell in die vorhandene Gebäudestruktur anpassen und integrieren ließen. So befinden sich die IT-Systeme in eigenen Sicherheitszellen: Einem Backup-Raum mit rund 18 Quadratmetern sowie zwei USV-Räumen von je elf Quadrat­metern und 200 Kilowatt Leistung. Das Rechenzentrum befindet sich in einem gesonderten Brandabschnitt. Auf rund 75 Quadrat­metern sind 32 Server­schränke mit je 42 Höhen­einheiten untergebracht. Die Klimaanlage belegt acht Racks des Rechen­zentrums. Die InRow-Präzisions-Side­cooler mit je 31 Kilowatt werden von drei Kalt­wassersätzen mit je 122 Kilowatt und sechs Klima-Innengeräten zu je zehn Kilowatt unterstützt.

Die komplette Raum-in-Raum-Lösung weist einen Brandschutz mit Feuerwiderstand F90 gemäß der Norm DIN 4102 und EI90 nach EN 1363 vor. Zudem hält sie die Grenzwerte der EN 1047-2 für Temperaturanstieg und relative Luftfeuchtigkeit mindestens 30 Minuten ein. Held: „Neben dem eigentlichen Strombedarf des IT-Equipments, welches einem sehr geringen Opti­mierungs­potential unterliegt, liegt der Hauptanteil des Strom­bedarfs bei der Kühlung und den Verlusten der Strom­ver­sorgung. Unter der Berücksichtigung des IT-Wachstums wollten wir den Strombedarf für den Einsatz von ITK im Rechenzentrum nachhaltig senken und gleichzeitig ein besonderes Augenmerk auf energie­intensive Bereiche legen. Kalt­wassersätze zur Kälte­erzeugung sowie InRow´s zu Kälteverteilung beispielsweise unterliegen einem komplexen Regelungs­prozess, der bei sich ständig ändernden Rahmen­para­metern überwacht und gegebenenfalls korrigiert werden muss.“

Daher setzte die proRZ auch eine Lösung für nachhaltiges Energiemanagement ein. Das Monitoring Tool „DC-ITMonitoring“ ermittelt alle relevanten Energiekennzahlen, schafft Transparenz bei Verbräuchen und Anlagen­fahrweisen und visualisiert diese. Damit kann badenIT nicht nur Optimierungs­potential bei Energie­kosten aufdecken und die Verfügbarkeit seiner IT-Infrastrukturen gewährleisten. Das Unter­nehmen kann durch die Daten ebenfalls eine langfristige Strategie erarbeiten, welche die Energie- und Ressourceneffizienz des Rechen­zentrums erhöht. Das würde auch das Umweltsiegel „Blauer Engel für energie­bewussten Rechen­zentrums­betrieb“ testieren, welches badenIT ebenfalls anstrebt.

 
 
 

Fließender Betrieb

 
 

Der Bau eines Rechenzentrums ist jedoch nur ein Teil. Der anschließende Betrieb der Infrastruktur ist hinsichtlich Funktionalität und besonders Betriebssicherheit genauso wichtig. Allgemein gelten für den Betrieb des Rechenzentrums die Prozesse der ISO 27001 und der ISO 20000. Betreiber müssen die Systeme demnach laufend warten und an veränderte Betriebsbedingungen anpassen. Als Errichter der Anlage war es daher naheliegend, die proRZ auch mit der Wartung der Gebäudetechnik zu beauftragen, die die Aufgabe der Schwester RZservices übergab. Denn innerhalb der DATA CENTER GROUP übernimmt das Unternehmen die Instand­haltung und das Energie-Monitoring und unterstützt so die Kunden der proRZ beim Management und Betrieb ihres Rechen­zentrums.

Im Rahmen dieser Wartung beziehungsweise proaktiven Instand­haltung werden Auffällig­keiten von RZservices an badenIT gemeldet. Zudem werden Maß­nahmen­vorschläge unterbreitet oder zum Teil sofort umgesetzt. Dazu überprüft die RZservices alle Gewerke der Rechen­zentrums­infra­struktur außer der primären Energie­versorgung sowie der Netz­ersatzanlage. Die Wartungs­maß­nahmen und Zyklen richten sich dabei nach Art der Gewerke und Systeme. Diese sind die IT-Sicherheits­raum­systeme, das Elektro­management inklusive Verteilung und Elektro­installation sowie die Klima-, Kalt­wasseraußen-, Be- und Entlüftungs-, USV-, Feuer-, Brand­melde- und Brand­frühst­erkennungs­anlage.

„Wir haben den Auftrag für das Rechenzentrum im Januar erteilt. Vor der Inbetriebnahme hat proRZ alle Systeme einzeln und das Rechenzentrum als Ganzes in einem Lasttest geprüft. Trotzdem konnten wir das Rechen­zentrum bereits im Juli abnehmen. Mit der proRZ haben wir einen kompetenten Partner gefunden, der unsere Anforderungen an eine moderne, zukunftsorientierte Rechen­zentrum­infrastruktur umgesetzt hat“, sagt Held.

 
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