Optimierung eines Rechenzentrums

Das Rechenzentrum

Das Rechenzentrum der Citigroup in Frankfurt wurde nach dreijähriger Planungs- und Bauzeit im Jahr 2008 eröffnet und von der Cofely Deutschland GmbH betrieben. Das FDC gliedert sich in drei Gebäudekomplexe: In einem etwa 1500 m² großen Bürogebäude befinden sich die Büros des Rechenzentrums. Der zweite Gebäudekomplex mit etwa 9500 m² Nutzläche wird zur Anlieferung und Lagerung genutzt. Im dritten und größten Teil mit einer Fläche von etwa 21 000 m² befindet sich eine zweistöckige Datenhalle und die notwendige Infrastruktur wie die Kältezentrale, die Sprinkleranlage (mit Wassertanks mit einem Fassungsvermögen von 2000 m³) oder die Notstromanlage mit einem Tank mit 600 m³ Diesel.

Eingesetzte Technik

Die Ausschreibung der einzelnen Gewerke erfolgte beim Rechenzentrum über einen Generalunternehmer. Die Entscheidung für die Gebäudeautomation, Sicherheitstechnik und die Stromversorgung fiel auf Lösungen aus dem Hause Siemens. Dabei kamen u.a.

zum Einsatz. Für die Stromversorgung wurden dabei etwa 2,3 km Stromschiene und 22 km Mittelspannungskabel verlegt. „Bei der Ausschreibung wurde viel Wert auf Funktionalität und eine hohe Verfügbarkeit gelegt“, sagt Dirk Hatzmann, Senior Vice President Technology Infrastructure der Citigroup. „Uns war es aber auch wichtig, dass unsere Technikpartner bereit sind, mit dem Rechenzentrum und aktuellen Anforderungen zu wachsen und flexibel auf unsere Bedürfnisse zu reagieren.“

Besondere Anforderungen eines Rechenzentrums

Die Redundanz, also die Sicherstellung von doppelten Prozessen und Datensicherungen, eine hohe Verfügbarkeit und Sicherheit der Systeme und Energieeffizienz sind besondere Schwerpunkte beim Betrieb des FDC. „Für mich als IT-Leiter hat vor allem die Ausfallsicherheit einen sehr hohen Stellenwert. Das fängt bei scheinbaren Kleinigkeiten wie einer eindeutigen und ordentlichen Verkabelung der Server-Racks an, die im operativen Betrieb Klarheit schafft und Zeit bei der Wartung spart und geht bis zum Großen, einer ausfallsicheren Stromversorgung“, weiß Dirk Hatzmann.

Redundanz wird im FDC an vielen Stellen gelebt. Beispielsweise werden verarbeitete Daten innerhalb des FCD doppelt gespeichert und mit anderen Rechenzentren der Citigroup gespiegelt.

Im Gebäude selbst sorgen eine zweifache Stromeinführung des Stromanbieters Mainova und nachgeschaltete, doppelte Stromfelder der Mittel- und Niederspannung mit doppelten Schaltern und Stromschienen sowie eine doppelte Kühltechnik für maximale Redundanz. Fällt der Strom einmal aus, greifen zwei unabhängige USV (= unterbrechungsfreie Stromversorgung)-Anlagen und die Netzersatzanlage (NEA), die die Stromversorgung für mindestens 72 h sicherstellen können. Damit erreicht das FDC den „Tier IV“-Standard, den das amerikanische Uptime Institut für maximale Redundanz und 99,995 %-ige Verfügbarkeit bei der Stromversorgung vergibt. Um den Schutz und die Sicherheit des Gebäudes und der verarbeiteten Daten zu gewährleisten, wurden alle verbauten Sicherheitssysteme von Siemens mit den globalen Sicherheitsvorschriften der Citigroup abgeglichen. Neben technischen Anforderungen für Brandschutz- und Sicherheitstechnik enthält die Vorschrift auch Notfallkonzepte und sieht regelmäßige Räumungs- und Sicherheitsübungen mit der Feuerwehr vor.

Bei der Wahrung einer hohen Energieeffizienz und den Anforderungen des LEED-Zertifikats spielt das Gebäudeautomations­system „Desigo“ die zentrale Rolle. „Unser Ansporn ist es, kontinuierlich Energie zu sparen“, erläutert Norbert Heberer vom Betreiber des Rechenzentrums und ergänzt: „Mit der Gebäudeautomation können wir die Heizung-, Lüftungs- und die für uns essentielle Kältetechnik individuell steuern und kontinuierlich überwachen.“

Beispiel: Technik an tatsächliche Auslastung anpassen

Das Rechenzentrum ist auf eine Betriebsdauer von 30 Jahren ausgelegt. Die eingesetzten Lösungen sind kein starres Gebilde, sondern wachsen kontinuierlich mit der Auslastung. Das FDC wurde für eine IT-Leistung von 5 MW geplant. Im Frankfurter Rechenzentrum werden in der aktuellen Ausbaustufe 5000 m² von 10 000 m² für den Serverbetrieb genutzt. Zu Beginn des Betriebs im Jahr 2008 lag der elektrische Leis­tungsbezug des Rechenzentrums bei 900 kW. „Eine Herausforderung war es, die Stromversorgung und die Kühl­leistung kontinuierlich an den Bedarf anzupassen: von den geplanten 5 MW für die Gesamtauslastung an die tatsächlichen Startlast von 900 kW und dann an das jetzigen Niveau von ca. 1,5 MW“, sagt Norbert Heberer, der das Rechenzentrum mit zehn Mitarbeitern im Dreischichtbetrieb betreut. „Zu Beginn des Betriebs hatten wir deshalb auch ein wenig effizientes Verhältnis der verbrauchten Energie zum Energiebedarf der Server und kamen auf einen Wert von 2,8 PUE (Power Usage Effectiveness).“ Um die Stromversorgung und die Kälteleistung anzupassen, haben Techniker die gesamte elektrische Versorgung analysiert. Anschließend wurde in Zusammenarbeit mit Siemens die Kältesteuerung optimiert. „Jetzt laufen alle Abhängigkeiten von Freikühlung, Pumpen und Kälte­maschinen gebündelt zusammen und können bedarfsgerecht gesteuert werden“, berichtet Norbert Heberer. Um die Energieeffizienz bedarfsgerecht anzupassen und den PUE zu senken, wurde als ergänzende Maßnahme die Beleuchtung an die Zutrittskontrolle gekoppelt und das Licht nur dann eingeschaltet, wenn sich Personen in den Datenhallen aufhalten. Zusätzlich wurde die Klimatisierung in den Datenhallen auf den optimalen Betriebspunkt eingestellt, so dass beispielsweise weniger Kühlleistung benötigt wird. Außerdem wurde der Druck der Luft im Kaltgang um 10 Pa gesenkt.

Fazit

Bei funktionalen Ausschreibun­gen, bei denen einzelne Gewerke oft einzeln betrachtet werden, braucht es häufig einige Zeit für Anpassungen und Optimierung sowie Erfahrungen aus dem laufenden Betrieb, bis einzelne Systeme untereinander zu einer Gesamtlösung zusammenwachsen. Alle am FDC beteiligten Part­ner profitieren nun von individuellen Lösungen, die gemeinsam erarbeitet wurden. „Bei diesem Projekt haben alle Beteiligten viel gelernt“, erklärt Dirk Hatzmann. „Technik, Lösungen und Prozesse gehen nun aber Hand in Hand und wir sind sehr zufrieden. Vor allem die engagierten Techniker von Siemens haben entscheidend dazu beigetragen.“