Unerreichte Wirkungsgrade

Internet-Unternehmen wie Facebook nutzen riesige Serverfarmen zur Speicherung und Verwaltung von Daten. Bislang verfügte Facebook mit Hauptsitz in Paolo Alto (Kalifornien) über Serverfarmen an mehreren Standorten ausschließlich in den USA. Die Aktivitäten von weit über einer Milliarde Facebook-Nutzern (insbesondere außerhalb der USA) verlangen nach immer mehr Kapazität. Das weltgrößte Online-Netzwerk baut sein erstes Projekt außerhalb der USA in Luleå, einer 45000 Einwohner zählenden Stadt in Schweden am Luleå-Fluss, nahe des Polarkreises. Ein Teil der Anlage ist bereits im Juni 2013 in Betrieb genommen worden, während die Gesamtanlage mit 28000 m² Gebäudefläche im Jahr 2014 ihre volle Kapazität erreichen wird. Gewählt wurde der Standort unter der Prämisse, dass Zehntausende von Servern leichter und stromsparender gekühlt werden. Diese erzeugen große Wärmemengen, die in den Serverfarmen üblicherweise riesige Kälteanlagen erforderlich machen. Die mittlere Jahrestemperatur in Luleå beträgt +2 °C. Das war für die Veranwortlichen einer der entscheidenden Faktoren bei der Standortwahl.

Die Lösung

Die Facebook-Server-Anlage in Luleå entspricht einer Größenordnung von 13 Fußballfeldern mit einer Stromleistung von 120 GWh, dies entspricht dem Stromverbrauch von etwa 16 000 Haushalten. Dieser hohe Stromverbrauch wird ausschließlich über Wasserkraft abgedeckt. Mit der überschüssigen Wärme werden die Büroräumlichkeiten beheizt. Damit dürfte Facebook das effizienteste und nachhaltigste Rechenzentrum der Welt besitzen. All diese Einrichtungen werden durch die lokal erzeugte hydro-elektrische Energie versorgt und sind damit 100 Prozent durch erneuerbare Energien abgedeckt. Durch die Zuverlässigkeit der Systeme konnten die Backup-Generatoren auf 70 Prozent reduziert werden. Die Anlage wird wesentlich geringere Energieverbräuche sowie erheblich geringere Bau- und Betriebskosten im Vergleich zu anderen modernen Rechenzentren benötigen. Bei ersten Tests wurde ein außergewöhnlicher PUE-Wert von 1,07 ermittelt.

Um die kühle Luft in das Gebäude zu transportieren, werden jedoch riesige Luftmengen benötigt. In diesem Projekt fiel die Ventilatorenwahl auf den ZerAx-Axialventilator der Novenco A/S, Naestved (Dänemark), welcher die Energieverbräuche im Vergleich mit ähnlichen Produkten deutlich reduziert. Die Ventilatoren erzielten im Vergleich unerreichte Wirkungsgrade bei gleichzeitigem Einsatz von Hochleistungs-Frequenzumformern und ebensolchen An­triebsmotoren. Der deutlich geringere Schallpegel gegenüber den ursprünglich geplanten Freiläufern war ein weiteres Entscheidungskriterium. Novenco lieferte eine schlüsselfertige, automatisierte Lösung, einschließlich Überwachung und Installation. Die automatische Lösung basiert auf der Grundlage von früheren Tests und einem bereits in anderen Novenco-Bereichen erfolgreicharbeitenden System.Es handelt sich dabei um eine vollautomatische Stand-alone-Steuerung für jede ZerAx-Wand, mit Netzwerk-Verbindung zu allen anderen Maschinen in dem System, welches nicht nur die allgemeine Steuerung und Überwachung sicherstellt, sondern auch einen intelligenten Austausch des Betriebsstatus.Das System ist mit dem neuesten SPS-System ausgestattet.

26 Ventilatorwände, sogenannte Fanwalls, bestehend aus einem speziell entwickelten Rahmengerüst mit je neun ZerAx- Ventilatoren, wurden bzw. werden noch komplett mit automatisch ablaufender Inbetriebnahme geliefert. Die Gesamtzahl der ZerAx-Zuluftventilatoren beträgt somit 234 Stück. Der zum Einsatz gekommene Axialventilator ZerAx 710 hat im Betriebspunkt 89 Prozent Wirkungsgrad mit entsprechend hochwirksamen FU und ebenso wirksamen Antriebsmotoren. Für ähnlich energiefokusierende Projekte wurden die Axialventilatoren von Novenco auch schon mit PM-Mo­toren, EC-Motoren oder auch IE1-4-Motoren ausgestattet. Für Facebook beträgt das gesamte Zuluftvolumen im Normalbetrieb 1200 m³/s und bis zu 1300 m³/s zu Spitzenzeiten. Abluftseitig werden 56 ZerAx-Ventilatoren des Typs AZN 1250 mit einem Wirkungsgrad im Betriebspunkt von 88 Prozent eingesetzt, die zusätzlich einen akustischen Diffusor erhalten, wodurch sich die Schalldaten am Austritt des Ventilators extrem verringern. Das Gesamtabluftvolumen beträgt 1300 m³/s entsprechend 4680000 m³/h.

Die Entscheidung

Facebook entschied sich für das Novenco- System, da andere Anbieter sowohl in den Energieverbräuchen, den Geräuschpegeln als auch in der CO₂-Belastung höher lagen. Damit zeigt Novenco erneut, dass man mit innovativen Umwelt- und Systemlösungen den Bedürfnissen der Menschen an hoher Energieeinsparung, vermeidbarer CO₂-Produktion, also hoher Nachhaltigkeit, hohem Komfort und größtmöglicher Anlagensicherheit gerecht werden kann. -

betreibt ein inhaberge­führtes TGA-Consultingbüro in Köln

Vertriebsleiter Deutschland der Novenco A/S Naestved, Dänemark