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Rechenzentrum der 1&1 Internet AG100 % Betriebssicherheit

Geschäftsfeld: Klimakälte

Anwendung: Klimatisierung

Land / Ort: Deutschland / Baden-Baden

Kältemittel: Wasser, Glykol

Produkt: Verflüssiger GVW (W-Block)

Die 1&1 Internet AG, einer der größten Inter-net-Provider weltweit, suchte eine Konzeptionzur Kühlung ihres Rechenzentrums im RaumBaden-Baden. Das Zentrum soll zu einem zen-tralen Knoten im internationalen Datenverkehrausgebaut werden und erfordert 100 % Be-triebssicherheit.

Standort des Rechenzentrums ist ein ehemali-ger Armeebunker, der den Platzbedarf für ins-gesamt 80.000 Internetrechner mit der not-wendigen Diskretion verbindet. Die für den Be-trieb des Rechenzentrums erforderliche Anla-gentechnik umfasst neben den unverzichtba-ren Kälteerzeugern auch noch Notstromgerä-te sowie Rückkühlanlagen, die vollständig aufder Dachfläche des Rechenzentrums installiertwerden sollen. Auch die Größe der Maschinenmusste also bei der Planung sorgfältig bedachtwerden.

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Internet rund um die Uhr

Eine zweite Aufgabe bestand darin, die not-wendige Betriebssicherheit sicherzustellen. EinVersagen der Kälteerzeugung und der ande-ren betriebsnotwendigen Einrichtungen kannzum Kollaps der Internetversorgung in Europaführen. Gängige Versorgungsgrade von 99,9 %sind daher in diesem Fall nicht ausreichend.Denn bereits der geringste Ausfall würde aufein Jahr gerechnet mehr als drei Tage Inter-netausfall bedeuten. Für einen renommiertenWebhoster wie die 1&1 Internet AG ein nichtakzeptables Szenario.

Konzeption von Combitherm

Die 1&1 Internet AG beauftragte die Com-bitherm GmbH, Hersteller von Kälteanlagenund Wärmepumpen mit dem SchwerpunktSonderanlagenbau, sowie ein Karlsruher Pla-nungsbüro mit der Konzeption der Kälteanla-ge. Die Betriebssicherheit für das neue Pro-jekt wurde mit 100 % ganzjährig definiert– ein Wert, den Combitherm bereits bei derAusstattung eines anderen Rechenzentrumserfolgreich umgesetzt hatte. Ebenfalls obers-te Priorität hatte die Wirtschaftlichkeit, die inwettbewerbsintensiven Märkten wie dem Inter-net-Providing entscheidend zum Vorsprung ei-nes Anbieters beitragen kann.

Vorderansicht der Kältemaschine

Flexibilität bei bis zu 10.000 kW

Der Auftraggeber definierte einen Kältebedarfim Endausbau von 8.000 bis 10.000 kW, derin drei Ausbaustufen umgesetzt werden soll-te. Angesichts der dynamischen Entwicklungenim Internetmarkt und Neuentwicklungen in derServertechnologie galt es, ein möglichst flexi-bles, anpassungsfähiges System zu finden, dasallen künftigen Eventualitäten gerecht werdenkann. Hinsichtlich der Kälteerzeugung kom-men in dieser Größenordnung nur Kältema-schinen mit Schrauben- oder Turboverdich-tern in Betracht. Da Wasserkreise mit Glykol-füllung in Rechenzentren ungern gesehen wer-den, wurde im ersten Schritt eine Kältever-teilung mit reinem Wasser definiert, die dieKlimaschränke in den Serverräumen mit dernotwendigen Kälte versorgt. Für die Rückküh-lung favorisierten die Planer eine trockene Lö-sung, um den durch die Lage des Rechen-zentrums erschwerten Versorgungsbedarf mitFrischwasser zu umgehen und Verschmutzun-gen eines eventuellen Kühlturms durch Pollenund Laub im Umfeld des Rechenzentrums zuvermeiden.

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Anlieferung der Verflüssiger

Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit

Um größtmögliche Betriebssicherheit zu errei-chen, forderte 1&1 für das Kühlsystem des Re-chenzentrums drei vollkommen unabhängigeKaltwasserkreise. Auch innerhalb der Systemewurde größter Wert auf die Betriebssicherheitgelegt. So steht auch bei Ausfall einer Kältema-schine noch ein hohes Maß an Restleistung zurVerfügung. Um die Lösung auch unter CO2-Ge-sichtspunkten unangreifbar zu machen, wur-den zusätzlich zu den luftgekühlten Kaltwas-sersätzen noch trockene Freiluftkühler vorge-sehen, die über einen Glykolzwischenkreis abca. 10 °C die Kaltwassersätze mit sehr hoherEffizienz unterstützen. Somit war eine Lösunggefunden, die bei verträglichen Investitionskos-ten sowohl die Betriebssicherheit als auch dieWirtschaftlichkeit optimiert.

W-Verflüssiger von Güntner

Für die Umsetzung des Konzepts wählte Com-bitherm drei Kaltwassersätze mit einer Leis-tung von je 900 kW, jede Maschine mit zweiSchraubenverdichtern, zwei kompakten Edel-stahl-Plattenwärmetauschern mit jeweils zuge-

ordneter Kaltwasserpumpe sowie einem extrafür diese Anwendung entwickelten Verflüssi-ger von Güntner. Da die Platzverhältnisse ein-geschränkt waren, passte Güntner seine Ent-wicklung des W-Verflüssigers GVW optimal andie geplanten Raumvorgaben an: Der GVWkombiniert eine platzsparende Ausführung mithoher Nennleistung und erzielt bezogen aufdie Grundfläche rund 50 % mehr Leistungals vergleichbare Verflüssiger. Ein weiterer Vor-teil: Ausgestattet mit der bewährten GüntnerTragrohrkonstruktion bietet der GVW ein hohesMaß an Betriebssicherheit.

Optimale Verfügbarkeit

In einer zweiten Etage wurden von Com-bitherm der komplette Kältekreis, der Schalt-schrank sowie die vollständig beheizte Hydrau-lik untergebracht. Die gesamte Leistung wirdvon Beginn an über drei komplett unabhängigeWasserkreise verteilt, wobei in jeder Ausbau-stufe eine Kältemaschine mit zwei Kälte-, Hy-draulik-, Elektrokreisen für jeden Wasserkreishinzukommt. Damit verfügt jeder Wasserkreisauch in sich über zusätzliche Redundanz.

Nachdem die Aggregate ein Jahr lang mit 100% Verfügbarkeit gelaufen waren, wurde derzweite Ausbauschritt mit drei weiteren Kälte-maschinen realisiert: Ideale Voraussetzungenfür einen erfolgreichen weiteren Ausbau desRechenzentrums mit Freikühlern und Kälte-maschinen.