Telefon, E-Mail, Internet, Datenserver – mo-derne Kommunikations- und Informationstechnik findet sich in jedem Unternehmen. Und für den alltäglichen Betriebsablauf ist unabdingbar, dass die Anlagen einwandfrei funktionieren. Ohne elektronische Datenverarbeitung (EDV) oder den Zugriff auf einen Server lassen sich keine Datenbanken pflegen, die schriftliche Kommunikation ist unterbrochen und Dateien, die nicht auf dem eigenen PC gespeichert sind, lassen sich nicht bearbeiten. Deswegen stellt ein Ausfall der Technik für viele Betriebe ein großes Problem dar, der je nach Umfang und Dauer zu einem finanziellen Schaden führen kann.
Die meisten Unternehmen achten daher genau auf die Funktionstüchtigkeit von Servern, Großrechnern und Datennetzen, die sich häufig in separaten Bereichen wie einem Rechenzentrum oder EDV- bzw. Serverraum befinden. Aufgrund der hohen Wärmelasten der Geräte müssen die Räume klimatisiert werden, da es bei zu hohen Temperaturen zu einer Störung oder einem Ausfall kommen kann. Weil die Rechner ohne Unterbrechung arbeiten, muss die Klimatisierung ganzjährig erfolgen. Unternehmen legen darum Wert auf eine zuverlässige und wirtschaftlich sinnvolle technische Gebäudeausstattung, die optimale Raumluftbedingungen gewährleistet.
Besondere Anforderungen an die Klimatechnik
Die Anforderungen, die sich im Bereich der Serverraumkühlung an die Kälte-Klima-Branche stellen, sind hoch. Die CPU-Leistungen steigen stetig, zugleich nimmt die Packdichte der Racks zu. Dieser Entwicklung muss auch die eingesetzte Klimatechnik gerecht werden. Denn die Einhaltung der richtigen Raumtemperatur und -feuchte ist entscheidend für die einwandfreie Funktion der IT-Systeme. Bei Halbleitern kann beispielsweise ein Anstieg der Umgebungstemperatur um 10 °C, bezogen auf die maximal zulässige Betriebstemperatur, die Lebensdauer der Bauteile halbieren. Zudem gibt es herstellerspezifische Höchsttemperaturen, werden diese erreicht oder überschritten, kann es bereits nach kurzer Zeit zu Störungen der Systeme kommen.
Neben der Temperatur ist auch die Luftfeuchte ein wichtiger Aspekt. Eine zu hohe Luftfeuchtigkeit kann sich negativ auf die Server auswirken, da die Hardware möglicherweise intensiv arbeitet, um die Kondensation zu regulieren. Die Konsequenz sind nicht nur Mehrkosten durch den höheren Stromverbrauch, dauerhaft ist auch ein Serverschaden möglich. Zu geringe Luftfeuchte kann hingegen zu einer statischen Aufladung oder zu einem Kurzschluss führen.
Des Weiteren muss die gewählte Klimatechnik eine extrem hohe Betriebssicherheit garantieren. Da der Ausfall eines Servers schwerwiegende Konsequenzen für den Geschäftsbetrieb eines Unternehmens hat und eventuell zu einem finanziellen Schaden führen kann, gilt es die einwandfreie Funktion der Geräte in den Serverräumen sicherzustellen. Dafür eignen sich beispielsweise redundante Klimasysteme. Da Server nahezu überall ununterbrochen arbeiten, muss auch die Wartung der Gebäudetechnik in den entsprechenden Räumen ohne Betriebsausfall möglich sein.
Verschiedene Lösungsmöglichkeiten
Bei der Wahl des passenden Klimasystems müssen die abzuführenden Lasten berücksichtigt werden. Der Anteil der Kühllast ist aufgrund von Wärmeeinfall von außen in Serverräumen meist sehr gering, da sich diese häufig in den inneren Bereichen eines Gebäudes befinden. Die größte Wärmequelle stellen die Server dar. Die auftretenden Wärmelasten der Server berechnen sich anhand der elektrischen Leistungsangaben durch den Gerätehersteller. Zusätzlicher Kältebedarf kann entstehen, wenn sich häufig und über einen längeren Zeitraum Personen in den Räumen aufhalten.
Neben den bereits erwähnten Aspekten ist für den Betreiber auch die Wirtschaftlichkeit eines Systems ein wichtiges Argument. Neben der Investitionssumme haben in diesem Fall die Betriebskosten große Bedeutung. Schließlich läuft die Anlage nicht wie in normalen Büroräumen nur zu vorgegebenen Zeiten, sondern meist ganzjährig 24 Stunden täglich. Deswegen wird die Effizienz des Kühlsystems immer eine ausschlaggebende Rolle bei der Entscheidung für oder gegen ein bestimmtes System spielen. Denn der Markt bietet unzählige Hersteller und Modelle, aus denen sich eine Vielzahl von Lösungsmöglichkeiten ergibt.
Eine Variante sind beispielsweise spezielle Klimaschränke, in denen die Server installiert werden. Diese ermöglichen eine energiesparende Kühlung bei besonders eingeschränkten Platzverhältnissen. Die Geräte regulieren automatisch die Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Dabei wird die Temperatur über einen entsprechenden Sensor erfasst und elektronisch verringert bzw. erhöht. Diese Methode der Serverraum-Kühlung bietet zwei entscheidende Vorteile. Zum einen den geringen Platzbedarf, zum anderen den wesentlich reduzierten Kühlbedarf, da nur der Schrank gekühlt werden muss. In der Regel lassen sich Klimaschränke sowohl an luft- als auch an wassergekühlte Außengeräte anschließen. Um die Effizienz einer solchen Anlage zu optimieren, empfiehlt es sich ein System mit invertergesteuerter Technologie zu wählen.
Invertergesteuerte Split-Systeme bieten effiziente und sichere Kühlung
Die am häufigsten gewählte Lösung zur Kühlung von kleinen und mittelgroßen Serverräumen sind Klimasysteme in der Split-Version mit separaten Innen- und Außengeräten. Bei dieser Variante wird die überschüssige Wärme im Umluftverfahren mittels eines oder mehrerer Innengeräte abgeführt. Standardmäßig werden Decken- oder Kassettenklimageräte verwendet. Die vom Kältemittel aufgenommene Wärme wird zu einem Außengerät geführt und dort an die Umwelt abgegeben. Um einen Dauerbetrieb der Anlage sowie unnötige Betriebskosten zu vermeiden und den Energieverbrauch am tatsächlichen Bedarf zu orientieren, sind die Innengeräte mit Temperaturfühlern ausgestattet. Auch bei Split-Klimasystemen sind invertergesteuerte Geräte die effizientere Lösung, z. B. die Mr. Slim Serie von Mitsubishi Electric.
Durch großflächige Wärmeübertrager und hohe Luftmengen bieten die Geräte hohe sensible Kälteleistungen. Das gewährleistet die zuverlässige Klimatisierung ohne die Luft zu stark zu entfeuchten. Die speziell abgestimmte Kombination aus Power Inverter-Außengeräten mit Wand- und Deckenunterbaugeräten ermöglicht den besonders effizienten Betrieb der Anlage. Darüber hinaus erlauben die verschiedenen Leistungsstufen von 3,5 bis 44 kW die optimale Anpassung an den Kühlbedarf sowie die objektspezifischen Anforderungen.
Wie viele Klimasysteme hat auch die Mr. Slim Serie eine Redundanzfunktion. Werden mindestens zwei Innen- und Außengeräte installiert, können diese redundant arbeiten. Dies gewährleistet eine besonders hohe Betriebssicherheit, denn auch bei Ausfall eines Gerätes wird durch das zweite Gerät die kontinuierliche Kühlung sichergestellt. Durch eine entsprechende Regelungslogik wird in einem redundanten System zusätzlich dafür gesorgt, dass es einen Betriebszeiten-Ausgleich gibt. So ist gewährleistet, dass die Laufzeiten beider Systeme gleich gehalten werden und eine lange Betriebszeit sichergestellt werden kann. Im Falle einer Übertemperatur, beispielsweise durch die Einbringung weiterer Server, sind die Klimageräte in der Lage, dies zu erkennen, sodass beide in Betrieb gehen würden, um die zusätzlichen Lasten sicher abfahren zu können. Um die einwandfreie Funktion überprüfen zu können, verfügt das System über externe Ein- und Ausgänge, sodass sich der Betriebszustand der Anlage jederzeit überwachen lässt.
