Das Labor der Rechenzentrumsplanung

Grundlagenforschung für Rechenzentren

In einer Versuchshalle betreibt der RZ-Planer dc-ce gemeinsam mit dem Hermann-Rietschel-Institut der TU Berlin ein Rechenzentrum, das einzig zu Forschungszwecken gebaut wurde. Die Ergebnisse der hier durchgeführten Versuche sind inzwischen Planungsgrundlage – und machten zuletzt sogar einen Umbau mitsamt Erweiterung des Forschungs- und Test-Rechenzentrums notwendig.

Das Hermann-Rietschel-Institut der Technischen Universität Berlin ist das weltweit älteste Institut für den Fachbereich Gebäude-Energiesysteme. Im Jahr 2013 schloss das RZ-Planungsbüro dc-ce Berlin-Brandenburg GmbH mit dem Institut einen Kooperationsvertrag und erbaute ein gemeinsames Forschungs- und Test-Rechenzentrum, um die Klima- und IT-Technik innerhalb von Rechenzentren praxisnah erforschen zu können.

Als Standort für den Bau diente eine große Versuchshalle des Hermann-Rietschel-Instituts, in der unter anderem Messungen in den Bereichen Wärme, Kälte, Luft und Strömung durchgeführt werden können. Inzwischen ist bereits eine ganze Reihe an Versuchen im besagten Forschungs- und Test-Rechenzentrum durchgeführt worden. Die Experten überprüfen hier Abhängigkeiten zwischen technischen Größen, sammeln Kenntnisse über Strömungsverhalten und hinterfragen in der Branche häufig vermutete Gesetzmäßigkeiten.

Wie das Test-Rechenzentrum Kosten senkt

Nicht zuletzt dank der Untersuchungen im Forschungs- und Test-Rechenzentrum ist die dc-ce besonders auf dem Gebiet der Klima- und Kältetechnik ausgewiesener Experte. Die Ergebnisse haben großen Einfluss auf die tägliche Arbeit in der Planung und Beratung und ermöglichen, besonders kostensparende, aber auch sicherheitsrelevante Optimierungen vorzunehmen.

Ein Beispiel: Die im Forschungs- und Test-Rechenzentrum gewonnenen Erkenntnisse zu Einregulierung von Leistungen sind inzwischen eine wichtige Grundlage für die Planung der Klimatisierungstechnik.

„Dass eine Einhausung des Kalt- oder Warmgangs normalerweise eine absolut notwendige Voraussetzung für ein gutes Regelverhalten und eine sichere Versorgung der IT darstellt, ist heute hinlänglich bekannt“, so Carsten Zahn, Geschäftsführer der dc-ce in Berlin-Brandenburg.

„Aber damit alleine ist noch keine effiziente Klimatisierung garantiert. In der Regelung sehen wir den entscheidendsten Faktor, um Energiekosten zu sparen.“

Diese Auffassung beruht auf Forschungsergebnissen des Test-Rechenzentrums: Unterschiedlichste Regelverfahren und Messfühler wurden hier unter Versuchsbedingungen geprüft. Bei verschiedenen Kunden sind die optimalen Regelungen und Messfühler bereits eingesetzt worden. Die dabei entstandenen Kosten amortisieren sich in kürzester Zeit. 


Die Forschungsergebnisse lassen erstaunliche Schlüsse unter anderem zur Dichtigkeit von Kaltgängen zu: Anders als es die weitläufige Meinung vorgibt, sind Kaltgänge mit einer hohen Dichtigkeit nicht zwangsläufig besser. Die Versuche zeigen, dass der Einfluss der Dichtigkeit bei einer effizienten Regelung der eingehausten Gänge deutlich geringer ausfällt. Das hat wirtschaftliche Konsequenzen, da ein besonders dichter Gang auch höhere Kosten verursacht. Durch wenige Handgriffe können hier also enorme Kosten gespart werden.

Sicherheitsrelevante Forschungsergebnisse im Test-Rechenzentrum

Die Untersuchungen der Regelungstechnik haben aber auch sicherheitsrelevante Ergebnisse hervorgebracht: Beispielsweise kann der Druck in den Kalt- und Warmgängen deutlich ansteigen, wenn eine Regelung ausfällt. Dieser Druck entlädt sich häufig über die IT-Komponenten, wodurch es zu Fehlfunktionen und Ausfällen in der IT kommt – der Überdruck muss also auf andere Weise abgeleitet werden. Druckentlastungsklappen können das Problem lösen.

Die dc-ce empfiehlt hierfür schwingende Türen in den Kalt- bzw. Warmgängen, durch die der Überdruck entweichen kann.
 Auch das oft vorhandene Problem die Leistung der Klimatechnik an die Bedingungen im Rechenzentrum stetig anzupassen, entfällt durch die im Test-Rechenzentrum gefundenen Lösungen. Die IT-Mitarbeiter können ihre IT-Komponenten frei im Rechenzentrum installieren. Auch hohe IT-Lasten in einzelnen Bereichen werden eigenständig ausgeregelt, sodass Anpassungen in der Klimatisierung nicht erforderlich werden – natürlich nur solange ausreichend Gesamtkühlleistung für das Rechenzentrum zur Verfügung steht.

Das Test-Rechenzentrum auf Wachstumskurs

Dies sind nur einige wenige Beispiele für die Versuchsergebnisse des Forschungs- und Test-Rechenzentrums. Sie zeigen, wie sehr die Rechenzentrumsplanung von der empirischen Forschung profitiert. Die Mitarbeiter der dc-ce profitieren hierdurch, da sie an einem echten Rechenzentrum alle Ideen ausprobieren können. Die besten werden in der Realität beim Kunden umgesetzt.

Die Auftragslage für das Forschungs- und Test-Rechenzentrum ist gut: Neue Forschungsaufgaben, darunter besonders ein umfangreiches Forschungsprojekt des Projektträgers Jülich, machten nun eine Erweiterung der Anlage notwendig. Insbesondere die Fläche musste vergrößert werden, um mehr Spielraum für Versuchsreihen zu bekommen. Auch die Elektroversorgung wurde ergänzt, da bislang nur Untersuchungen im Bereich der Klimatisierung durchgeführt werden konnten.

Dies ändert sich nun: Nach der mehrmonatigen Umbauphase wurde das Forschungs- und Test-Rechenzentrum am 02. Juni 2016 wieder in Betrieb genommen und ist nun in der Lage, auch in anderen Gewerkebereichen zu forschen. In aktuellen Projekten nimmt die dc-ce Optimierungen im Bereich der Adiabatik und der USV-Kühlung vor. Auch die unterschiedlichen am Markt verfügbaren Kühlsysteme für die IT-Räume werden miteinander verglichen, um für die jeweiligen projektspezifischen Situationen das optimale System zu finden.

Dank des Forschungs- und Test-Rechenzentrums basiert die Planung der dc-ce nicht auf bloßen theoretischen Überlegungen, sondern handfesten empirischen Forschungsergebnissen. So lassen sich optimale Planungsergebnisse erzielen und Rechenzentren künftig noch effizienter betreiben. 
Das Forschungs- und Test-Rechenzentrum steht Rechenzentrumsbetreibern und -anbietern auch für Schulungen und Vortragsreihen offen: Bei Interesse wenden Sie sich an berlin@dc-ce.de