Das NTT Rechenzentrum in Frankfurt hat ein Ziel:
Strom sparen beim Kühlen

Die Menge an Daten weltweit nimmt exponentiell zu, damit boomt auch der Markt für Datenverarbeitung und die dafür benötigten Rechenzentren.  Moderne Rechenzentren sind durch die extreme Packungsdichte an Rechnern mit ihrer starken Wärmeproduktion ohne Kühlung nicht denkbar. Sowohl Energieversorgung als auch Kühlung sind kritische Faktoren für den sicheren Betrieb solcher Anlagen. Komme was wolle, es gilt: Strom sparen beim Kühlen!

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Virtueller Rundgang

NTT’s Rechenzentrumscampus, Frankfurt 1 Data Center, ist mit 60.000 qm Rechenzentrumsfläche einer der größten Standorte für die Datensicherung, Colocation-Services bis hin zu komplexen IT-Anwendungen und Cloud-Lösungen. Die Gebäude sind speziell für die Nutzung als Rechenzentrum gebaut und ausgestattet. Der Standort wurde aufgrund der hier gegebenen maximalen Sicherheit und Verfügbarkeit der Infrastruktur ausgewählt. Wichtige Aspekte waren dabei vor allem die sichere Bereitstellung von Strom, die Anbindung an Datennetze sowie der Schutz vor Elementarrisiken. Um der hohen Kundennachfrage gerecht zu werden, betreibt die NTT Global Data Centers EMEA GmbH allein in der Region Frankfurt drei weitere Standorte, die zusätzliche Fläche von über 50.000 qm im Endausbau bereitstellen können.

Die Herausforderung liegt in der Kühlung

Eine der größten Herausforderungen für NTT besteht neben der kontinuierlichen und sicheren Stromversorgung in der gewaltigen Abwärme der an 365 Tagen rund um die Uhr laufenden Rechner: Neben der redundanten Stromversorgung mit zusätzlichen Notstromaggregaten bzw. Pufferbatterien ist daher eine extrem zuverlässige und ebenso effiziente Kühlung der Rechnerschränke und aller sonstigen kritischen Bereiche notwendig. Im Schnitt benötigt jedes Kilowatt an Rechenleistung 0,2 bis 0,5 kW an Kühlleistung, dementsprechend groß sind die dazu notwendigen Kälteanlagen. Um den Kühlprozess so sicher und effizient wie möglich zu gestalten, setzt NTT in Frankfurt auf eine Luftkühlung der EDV-Anlagen mit zentralem Kaltwasserkreislauf zur Verteilung innerhalb des Gebäudes. Dabei kommen unter anderem Frequenzumrichter von Danfoss Drives zum Einsatz. Das ausgeklügelte Konzept deckt jeden Bereich von der Kühlluftführung innerhalb der Serverräume bis zur Abgabe der Wärmeenergie an die Umgebung ab.

Sichere Kühlung bei NTT: So funktioniert's

Christian Tietz, Sales Engineer bei Danfoss Drives, erklärt Schritt für Schritt wie die Technik funktioniert, die das NTT-Rechenzentrum kühlt. Hören Sie rein und entdecken Sie, wie die Frequenzumrichter die Pumpenregelung übernehmen. Seit der ersten Inbetriebnahme der Anlagen im Jahr 2003 gewährleisten sie stets die optimale Durchflussmenge und regeln die Motorkennlinie der Pumpen anhand einer Differenzdruckmessung. Auf diese Weise werden die Verbraucher permanent mit der benötigten Menge Kaltwasser versorgt.

Die Anlage verfügt sowohl über Rückkühlwerke, die über die Außenluft Abwärme abgeben bzw. Kühlwasser liefern, als auch über zuschaltbare Kältemaschinen, falls der Unterschied zur Außenluft in warmen Perioden nicht ausreicht. Die Zuschaltung erfolgt stufenweise, um möglichst energieeffizient zu kühlen. In der kalten Jahreszeit reicht die Außenluft oft aus.

Neben den Frequenzumrichtern der VLT-Reihe für Kalt- und Kühlwasserpumpen setzt NTT in Kontinental-Europa seit ca. 2 Jahren ausschließlich Danfoss Turbocor als Verdichter in den verbauten Kältemaschinen ein, um auch hier von der stufenlosen Drehzahlregelung des verbauten Umrichters profitieren zu können. Die dadurch wesentlich verbesserte Teillasteffizienz ist einer von mehreren Faktoren, die NTT zu diesem Schritt bewegt hat.

> 100.000 Betriebsstunden ohne Ausfälle

Die eingesetzten Frequenzumrichter optimieren die Laufzeit der Pumpen, indem die Führungspumpe bzw. die Folgepumpen nach Betriebszeit durchgewechselt werden. Sämtliche Komponenten der Kälteanlage sind per Modbus an eine Leitzentrale angebunden und werden über diese zentral gesteuert. Damit kann das Bedienpersonal auch jederzeit die Betriebszustände der einzelnen Anlagenkomponenten überwachen. Sollte die Kommunikation zwischen Leitzentrale und Umrichter jemals ausfallen, schalten die Frequenzumrichter automatisch auf eine maximal bemessene Festdrehzahl, um die Kühlung der Server in jedem Fall zu gewährleisten.

NTT setzt in Frankfurt seit Inbetriebnahme des Rechenzentrums im Jahr 2003 Danfoss-Technik ein: Neben den VLT HVAC Drives FC 102 sind in der Anlage in manchen Bereichen auch noch VLT 6000 im Einsatz, die laut Betreiber rund 100.000 Betriebsstunden gelaufen sein dürften – ohne je Probleme zu bereiten. Die hauptsächlichen Leistungen, die eingesetzt werden, sind 11/15 kW bis zu 37 kW in einer Größenordnung von rund 60 Frequenzumrichtern pro Gebäude – insgesamt rund 500-600 Stück.

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