Ein Unternehmen, und sei es noch so klein, kommt heute nicht mehr ohne IT-Infrastruktur aus. Selbst wenn es nur ein Router, ein Server oder gemeinsam genutzter Speicherplatz und ein paar Switche sind, irgendwo findet sich immer eine Ecke mit IT-Equipment. Von diesen Gelegenheits-Serverräumen gibt es mehr als man denkt. Nach einer aktuellen Untersuchung des Borderstep Instituts im Auftrag des Bitkom arbeiten von den 2,3 Mio. Servern in Deutschland ein knappes Drittel außerhalb von Rechenzentren. Ob Anwaltskanzlei, Designagentur, IT-Dienstleister oder Autohaus sie alle nutzen IT-Systeme und sind auf deren Verfügbarkeit angewiesen. Der klassische Mittelstand, zu dem auch kleine und kleinste Firmen gehören, macht rund 99,7 Prozent aller umsatzsteuerpflichtigen Unternehmen aus, die knapp 40 Prozent aller Umsätze erwirtschaften.
Notlösung Abstellraum
Ein Rechenzentrum ist in so einem Unternehmen natürlich nicht mit den Räumen zu vergleichen, die in großen Firmen Server- und Speichersysteme aufnehmen. Die IT belegt bei kleinen und mittleren Unternehmen häufig nur ein Rack und steht in einem Abstellraum oder einer Nische der Lagerhalle. Die Kühlung wird oft vergessen oder vernachlässigt. Sind die Geräte in einem 19-Zoll-Rack untergebracht, wälzen meist nur Lüfter im Dachblech oder 19-Zoll-Einschublüfter die Luft zur Kühlung um. Stehen die Geräte offen im Raum, ist entweder gar keine oder nur eine (meist ineffiziente) Raumklimatisierung vorhanden. Für solche Einsatzfälle hat Rittal seine flexible Kühlungsoption Liquid Cooling Package Direct Expansion (LCP DX) entwickelt. Hierbei handelt es sich um eine Kälteanlage in Splitausführung, die aus dem LCP DX als Inneneinheit (Verdampfer) und einem externen Verflüssiger als Außeneinheit besteht. Hierdurch wird sicher gewährleistet, dass die Abwärme des IT-Equipments nicht in den Aufstellraum des IT-Racks, sondern am Aufstellort des Verflüssigers ins Freie abgegeben wird. Das LCP DX kann auf nur 0,35 m² Grundfläche bis zu 12 kW Verlustleistung abführen und ist in zwei Aufbauvarianten als Rack DX und Inline DX verfügbar. Das Produkt passt in Umgebungen, wo nur wenige Komponenten auf kleinem Raum gekühlt werden müssen und eine Kühlung über Kaltwasser zu aufwendig wäre. Es bläst die kalte Luft entweder nach rechts oder links ins TS IT Rack von Rittal (Modell Rack DX) oder nach vorne in einen Kaltgang (Modell Inline DX) aus.
Rack- und Reihenkühlung
Beide Varianten sind für Einsatzfälle geeignet, bei denen das IT-Equipment auf einer Etage konzentriert ist und unkompliziert, aber energieeffiziente und zuverlässige Kühlung erfordert. Ihre Vorteile spielen die Modelle je nach den vorhandenen Umgebungsbedingungen aus: Das LCP in der Version Rack DX passt, wenn die IT-Systeme in einem 19-Zoll-Schrank untergebracht sind. Es wird seitlich am Rack montiert und greift die erhitzte Luft ebenso seitlich (am hinteren Ende des Racks) ab. Nachdem die Luft in einem Hochleistungs-Kompaktregister abgekühlt wurde, bläst sie das LCP Rack DX seitlich am vorderen Ende wieder vor die IT-Systeme. Eine Überhitzung des Equipments direkt im Serverrack kommt gar nicht erst zustande. Auch zwei Racks lassen sich auf diese Weise kühlen: Das LCP Rack DX kann die Luft von zwei Seiten ansaugen und ausblasen. Natürlich darf die Verlustleistung beider Racks nicht die Kapazität des Kühlsystems übersteigen.
Installation und Inbetriebnahme
Die Variante LCP Inline DX bietet sich vor allem dann an, wenn am Aufstellort zusätzliche IT-Komponenten wie Drucker, Kopierer oder eine Telefonanlage mitgekühlt werden sollen. Es handelt sich im Prinzip um eine reihenbasierte Kühlung für den kleinen Leistungsbereich. Das Rack mit dem IT-Equipment ist typischerweise mit perforierten Front- und Rücktüren ausgestattet, bläst die heiße Luft hinten aus und saugt von vorne Kaltluft an. Das LCP Inline DX saugt hingegen am hinteren Ende heiße Luft an und bläst nach vorn in den Raum kalte Luft aus, von der neben der Elektronik im 19-Zoll-Rack auch andere IT-Geräte im Raum profitieren. Der Verflüssiger für das LCP DX ist eine externe Einheit mit zwei integrierten Ventilatoren. In Abhängigkeit der Aufstellbedingungen vor Ort lässt sich der Verflüssiger an einer Wand oder auf dem Gebäudedach positionieren. Um die Installation zu vereinfachen kommt der Verflüssiger ohne aktive Regelungskomponenten aus. Die Drehzahl der Lüfter wird über den Druck des Kältemittels bestimmt. Dadurch muss es keine elektrische Verbindung zwischen Innen- und Außeneinheit geben, eine einphasige Spannungsversorgung am Installationsort des Verflüssigers genügt. So wird auch die Installation vereinfacht, in den meisten Fällen ist das Splitsystem aus LCP DX und Verflüssiger an einem Tag in-stallierbar und betriebsbereit.
Effizienz als roter Faden im Produktdesign
Das LCP DX fungiert als energieeffiziente Alternative zu einer Raumklimaanlage, mit der das IT-Equipment in kleinen Firmen häufig gekühlt wird. Doch eine klassische Raumklimatisierung, meist als Deckeneinheit oder Wandkassette ausgelegt, wurde für die Klimatisierungsansprüche von Menschen entwickelt. Die Geräte haben im Vergleich zu dedizierten IT-Kühllösungen mehrere Nachteile, unter anderem einen sehr geringen Luftvolumenstrom. Das ist zwar für Menschen sinnvoll, weil sie sich bei stark spürbaren kalten Luftströmen unwohl fühlen und anfällig für Erkrankungen werden. Allerdings ist der geringe Luftvolumenstrom für das IT-Equipment in den meisten Fällen nicht ausreichend. Noch dazu wird die Luft nicht geführt, sondern ungerichtet in den Raum eingeblasen. IT-Systeme erfordern für maximale Effizienz aber die spezifische Luftführung front to back, von vorn nach hinten. Dass gewöhnliche Raumklimasysteme keine Meldemöglichkeiten für die Überwachung bieten und nicht für einen Dauerbetrieb ausgelegt sind, kommt noch erschwerend hinzu.
Designt für Effizienz und Verfügbarkeit
Das LCP DX hingegen wurde für die wichtigsten Aspekte im Rechenzentrumsbetrieb Effizienz und Verfügbarkeit entworfen. Zum einen kann das LCP DX problemlos rund um die Uhr betrieben werden. Sogar die Wartung an den vier Lüftermodulen ist im laufenden Betrieb möglich. Mit bis zu 12-kW-Kapazität liefert das System mehr als genug Leistung gezielt an die Stellen, die besonders stark gekühlt werden müssen: die Einsaugöffnungen der Server, Switche und Speichersysteme. Weil der Luftstrom genau auf die Geräte ausgerichtet wird, gibt es weniger Streuverluste und hierdurch eine höhere Effizienz. Gut für das IT-Equipment ist es auch, dass die Temperatur über die gesamte Höhe des Racks gleichmäßig verteilt wird. Die Temperatur lässt sich präzise am Display des LCP DX einstellen und wird exakt auf die gewünschte Zulufttemperatur der Server geregelt. Alle aktiven Komponenten des Kältesystems sind im Innengerät positioniert, daher ist das ganze System problemlos bei Außentemperaturen von 20 bis +45 °C einsetzbar.
Energieeffizienz als roter Faden
Die Energieeffizienz zieht sich wie ein roter Faden durch die Features des LCP DX. Da sind zum einen die stromsparenden Lüfter in EC-Technik (Electronically Commutated, bürstenlos), die im Vergleich zu herkömmlichen Ventilatoren einen deutlich höheren Wirkungsgrad haben. Ein optimal gestalteter Luftfluss innerhalb des Geräts setzt der Luft möglichst wenig Widerstand entgegen, um die Lüfter zusätzlich zu entlasten. Eine stufenlose Regelung passt die Leistung des Verdichters auch im Teillastbereich perfekt an. Somit wird nur die Leistung zur Verfügung gestellt, die tatsächlich zur Kühlung der IT-Geräte benötigt wird. Achten die Anwender zudem darauf, das IT-Rack neben dem LCP DX in einen Kalt- und Warmluftbereich zu schotten, bedeutet dies ein Plus an Effizienz im Vergleich zum offenen Betrieb. Die Energieeffizienz der Rechenzentren und IT-Infrastruktur ist in den letzten Jahren zwar deutlich gestiegen, trotzdem wird noch viel Potenzial vergeudet, wie auch das Borderstep Institut regelmäßig ermittelt: So sank der Stromverbrauch deutscher Rechenzentren 2012 im Vergleich zum Vorjahr um ca. 3 Prozent. Doch gerade bei Kühlung und Klimatisierung blieben 20 Prozent des bis 2012 möglichen Potenzials ungenutzt. Weil Infrastrukturanlagen, im Vergleich zur IT-Hardware, weitaus seltener ausgetauscht werden, wirken sich ungenutzte Einsparpotenziale massiv aus.
Schnell informiert, wenn was passiert
Kleine Firmen haben zwar oft kein spezielles Personal, welches sich um die Klimatisierung kümmert. Trotzdem gilt es, Fehler schnell zu erkennen und zu beheben. Zur Kommunikation mit der Umwelt bietet das LCP DX neben dem Display zwei weitere Möglichkeiten an. Zum einen gibt die Sammelstörmeldung: hier signalisiert das Gerät generell Fehlerzustände, beispielsweise über Signallampe oder Summer. Der Kunde kann dann einen Techniker informieren, der schnell Abhilfe schaffen kann. Falls mehr Informationen über den Betriebszustand gefordert sind, ist eine SNMP-Karte (Simple Network Management Protocol) als Option erhältlich. Wenn der Kunde selbst eingreifen will oder die Wartung der IT durch einen externen Partner durchgeführt wird, ist sie die ideale Lösung. Denn nur wer Bescheid weiß, kann zeitnah reagieren. Die SNMP-Karte wird in das Netzwerk des Kunden integriert und kann Betriebszustände und andere Informationen per SNMP-Protokoll an eine Management-Plattform übermitteln. Sie dient auch der Steuerung des LCP DX über die zentrale Gebäudeleittechnik, falls so eine Anbindung beim Kunden notwendig ist. Auf Wunsch lässt sich das LCP DX in das Managementsystem RiZone von Rittal einbinden, um Betriebswerte zu überwachen und das System zu steuern. Die Wartung der LCP DX lässt sich übrigens ohne Zugang zu den Geräten im Rack durchführen, ein wichtiger Punkt, wenn auf den IT-Systemen personenbezogene oder andere empfindliche Daten lagern.
(K)ein Mangel an Alternativen
Ohne IT geht es nicht mehr in den Unternehmen, aber viele kleine Firmen haben die Kühlung ihrer IT-Infrastruktur bisher aus Mangel an Alternativen vernachlässigt. Sicher, eine zentrale Klimatisierung lohnt sich für ein bis drei Racks nicht, doch einfach nur auf die Lüfter in den Servern zu vertrauen ist bei den Verlustleistungen moderner IT-Hardware sehr riskant. Mit einem kompakten und weitgehend autarken Klimasystem, das perfekt an ein Rittal 19-Zoll-Racksystem angepasst ist, lässt sich IT-Hardware nun ohne großen Aufwand hoch professionell kühlen. -
Daniel Luther
Produktmanager IT-Klimatisierung bei Rittal, Herborn
Kerstin Ginsberg
PR-Referentin bei Rittal, Herborn
