Die ÜZ Lülsfeld bündelt als Energieversorger und Netzbetreiber viele Dienstleistungen. Sie stellt die Strom- und Wärmeversorgung in der Region ebenso sicher wie die Telekommunikationsversorgung. Dabei legt sie besonderen Wert auf Nachhaltigkeit und Klimaschutz: Jeder zehnte Kunde der ÜZ speist Strom aus erneuerbaren Energien in das Netz ein, wodurch das Unternehmen auf die Fläche betrachtet bundesweit führend in der Einspeisung von EEG-Strom ist.
Auch in der Niederlassung des Unternehmens am Rande von Lülsfeld wird ein nachhaltiges Energiekonzept umgesetzt: Auf dem Gelände befindet sich ein Gebäudekomplex, der als Werkstatt- und Büro sowie als Rechenzentrum und Notnetzleitstelle genutzt wird. Das Rechenzentrum umfasst dabei 225 m² Fläche, die Büro- und Werkstattflächen befinden sich auf 500 m² und beherbergen Arbeitsplätze für ca. 40 Mitarbeiter.
Für den Mieter des Rechenzentrums hat der Standort mit seiner sicheren Stromversorgung über zwei Umspannwerke und ein Notstromaggregat sowie den Anschluss an das Glasfasernetz wichtige Vorteile. Und die energieintensive Rechenarbeit hat Folgen: Nahezu der gesamte Strombedarf der Server wird in Wärme umgewandelt. Damit die Server nicht überhitzen, müssen die Serverräume stets gekühlt werden. Üblicherweise wird die Wärme über Umluftkühlgeräte aufgenommen und an die Umwelt abgegeben. In Lülsfeld hingegen werden während der Heizperiode 100 Prozent dieser Energie zum Heizen der Werkstätten und Büroräume genutzt.
Kaltgangtechnik kurz erläutert
In Lülsfeld drücken die Umluftkühlgeräte die kalte Luft in den Doppelboden. Durch den Medienschacht kann auf eine Verrohrung der Kaltwasserleitungen im Doppelboden verzichtet werden und die Luft kann ungehindert in den Kaltgang der Rack-Reihen gelangen. Die in den Racks eingebauten Server saugen im Betrieb nun kalte Luft aus dem Kaltgang an und werden dadurch gekühlt.
Auf der Rückseite der Server wird die nun erhitzte Luft in den Raum geblasen. Die Umluftkühlgeräte nehmen die Luft wieder auf, kühlen diese ab und drücken sie wieder in den Doppelboden; der Kreislauf beginnt von Neuem. Auch die Um-luftkühlgeräte sind in einer Kaskade aufgebaut und können bei entsprechender Auslastung um ein weiteres Gerät erweitert werden.
Um einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten bzw. eine Störung schnellstmöglich zu erkennen, werden alle Meldungen der Kälteerzeuger, Umluftkühlgeräte sowie Pumpen in einem Meldeschrank gesammelt und entsprechende Alarme generiert. Darüber hinaus besteht ein gesicherter Online-Zugriff für das zur Wartung beauftragte Unternehmen und die Überlandzentrale. Außerdem wurden alle Kältemengenzähler über eine M-Bus-Leitung zusammengefasst und stehen online zur Auswertung zur Verfügung. Auch die Stromzähler der entsprechenden Geräte sind online auswertbar.
Aufbau des Kaltwassersatzes
Der Erstausbau besteht aus einer Kaskade mit zwei Kaltwassersätzen. Die beiden Geräte haben jeweils zwei Verdichter, so dass die kleinste Stufe der Kaskade mit 50 kW Kühlleistung agiert und bis auf 200 kW hochgefahren werden kann. Der Stellplatz sowie die Verrohrung sind so ausgelegt, dass bei Bedarf ein drittes Gerät aufgestellt werden kann.
Die Kaltwassersätze sind mit großen Wärmeübertragern ausgestattet, die eine freie Kühlung bei Außentemperaturen unter 12 °C zulassen. Um hier möglichst viel Energie einzusparen, ermöglicht es die Regelung der Geräte, die Wärmeübertrager beider Kaltwassersätze zu nutzen und verdoppelt somit die zur Verfügung stehenden Wärmeübertragerflächen deutlich. Die Berechnungen ergaben bei einer Auslastung mit 100 kW Kühlleistungsbedarf eine Energieeinsparung von 50 000 kWh Strom.
Pufferspeicher für Kalt- und Warmwasser
Um die Gerätelaufzeit zu erhöhen und ein übermäßiges Takten des Kaltwassersatzes zu verhindern, wurde ein Pufferspeicher mit 2 000 l Inhalt eingebunden. Das System wurde damit in einen Primär- und einen Sekundärkühlkreislauf aufgeteilt. Diese Aufteilung erleichtert die Abwärmenutzung, denn im Rücklauf des Kühlsolesystems wurde ein weiterer 1 000 l-Pufferspeicher eingebaut.
Aus diesem Pufferspeicher bedient sich eine Sole-Wasser-Wärmepumpe. Sie hat bei einer Wärmequellentemperatur von 22 °C eine Leistung von 50 kW. Mit der notwendigen Vorlauftemperatur von 35 °C für die Versorgung der Heizdecken wird ein COP von 7,0 erreicht. Bei einem Strompreis von 18,00 Ct/kWh erhält man einen Wärmearbeitspreis von 2,80 Ct/kWh. Damit ist der Betrieb der Abwärmenutzung deutlich günstiger als der Standard-Heizbetrieb über den ebenfalls installierten Erdgas-Brennwertkessel.
Sichere Kälteversorgung des Rechenzentrums
Die Nutzung von Kälte für die Kühldecke läuft ebenfalls über einen Wärmeübertrager. Dabei stand der Sicherheitsaspekt im Vordergrund: Es muss unter allen Umständen verhindert werden, dass bei einem Defekt an der Kühldecke das Kühlsystem für das Rechenzentrum in Mitleidenschaft gezogen wird.
Um ein Durchströmen während der Heizperiode bzw. der Totzeit zu verhindern, wurde ein Stellventil eingebaut, dass im Notfall die Versorgung absperrt. Somit wird verhindert, dass die Rück-lauftemperatur absinkt und die Spreizung verlorengeht. Die Signalgebung bei Kühlbetrieb der Heiz- und Kühldecke erfolgt über einen potenzialfreien Kontakt des Heizungsregelschrankes.
Wärmepumpen-Daten
Beheizte Nutzfläche:500 m2
Hersteller:Novelan, Emerson
Jahresarbeitszahl:4,48
Heizlast:25 kW
Clemens Dereschkewitz,
Vorstand Bundesverband Wärmepumpe e. V. (BWP), Berlin
