Mehr als eine USV
Ganzheitliche Effizienz in Kleinrechenzentren
USV-Systeme gehören auch in kleineren bis mittleren Strukturen zur Grundausstattung von Systemen für Informations- und Kommunikationstechniken. Zu diesen IKT-Systemen, nachfolgend Kleinrechenzentren genannt, zählen beispielsweise mittelständische Unternehmen, Landratsämter oder Städteverwaltungen. Dabei steht die Effizienz der Klein-RZs und damit die der integrierten USV-Systeme besonders im Fokus.Für solche Kleinrechenzentren hat das mittelständische Unternehmen Wöhrle Stromversorgungssysteme aus dem Raum Stuttgart eine Gesamtlösung entwickelt, die sich durch eine "ganzheitliche Effizienz" auszeichnen soll. Dieses USV-Komplettsystem unterstützt die Kleinrechenzentren demnach auf mehrere Weise: Neben Energieeffizienz, Kosteneffizienz und Raumeffizienz soll die Lösung auch eine besondere Effizienz in der Struktur eines Kleinrechenzentrums erlauben. In der Praxis sind heute in Kleinrechenzentren im Regelfall die Eingangsverteilung, die Ausgangsverteilung sowie das USV-System in jeweils separaten Schränken unterteilt angeordnet. Gerade in kleinen bis mittleren Strukturen sind jedoch auf begrenztem Raum unterschiedliche Verbraucher und Geräte zu integrieren. Aus diesem Grund ist die effiziente Raum- und Strukturplanung eines Kleinrechenzentrums ein zentraler Faktor. Dietmar Ruscher, technischer Geschäftsführer von Wöhrle Stromversorgungssysteme, betont in diesem Zusammenhang, dass bei der Entwicklung des hauseigenen USV-Komplettsystems ein besonderer Schwerpunkt auf der Praxis und kundenspezifischen Anforderungen lag: Die USV-Komplettlösung vereine die Eingangs- und Ausgangsverteilung des gesamten Kleinrechenzentrums, und zwar inklusive der modular aufgebauten USV-Anlage, in nur einem einzigen 19-Zoll-Schrank. Dadurch ergebe sich ein großes Potenzial bei der Ausnutzung der Raumstruktur des Kleinrechenzentrums. Die Bodenbelastung eines solchen universellen USV-Systems beträgt maximal 1.500 kg/m². Dies bedeutet auch, dass nur eine Zugangsleitung für das Kleinrechenzentrum notwendig ist, da die Eingangsverteilung der ganzheitlichen USV-Lösung das Verteilersystem für den gesamten Raum übernimmt. Die Eingangsverteilung eines solchen ganzheitlichen Systems übernimmt zudem die Eingangssicherung des Kleinrechenzentrums. Die Überwachung der einspeisenden Energie erfolgt durch ein Netzanalyse- und Leistungsmessgerät, das notwendige Indikatoren wie die Energieeffizienz am Eingang aufnimmt. Damit erfüllt ein solches Komplettsystem die Richtlinien der Norm DIN ISO 5000. Zusätzlich übernimmt das Netzanalyse- und Leistungsmessgerät die Überwachung der Spannung, der Leistung sowie des Klirrfaktors und deckt Störungen im Netz auf. Als Verteilersystem des gesamten Kleinrechenzentrums lassen sich in einem solchen Komplettsystem sowohl in der Eingangsverteilung vor dem USV-System als auch in der Ausgangsverteilung nach dem USV-System weitere Geräte und Verbraucher anschließen. Dies stellt sicher, dass innerhalb des Kleinrechenzentrums sowohl Geräte und Verbraucher mit als auch ohne USV-Schutz nutzbar sind. Der Bedarf zusätzlicher Verteilungen und peripherer Zusatzkomponenten entfällt. Dadurch entsteht auf kleinster Fläche eine kompakte Einheit mit einer hohen Energiedichte. Die Effizienz der Struktur lässt sich zudem durch die kundenspezifische Planung und die Integration eines solchen Komplettsystems in das Design und die Struktur des Kleinrechenzentrums steigern. Das Komplettsystem lässt sich dazu zum großen Teil in die vom Betreiber vorgegebenen 19-Zoll-Schränke integrieren, sofern die relevanten Abmessungen übereinstimmen. Energieeffizienz von Kleinrechenzentren Die Energieeffizienz ist ein weiteres wesentliches Merkmal bei der Planung und Konzipierung von USV-Anlagen und IKT-Systemen in kleineren bis mittleren Strukturen. Ungefähr zwei Prozent des gesamten Stromverbrauchs in Deutschland lassen sich Rechenzentren zuordnen. Eine hohe Energieeffizienz vermindert dabei die Gesamtkosten während der gesamten Lebensdauer einer USV-Anlage. Ein entscheidender Faktor für die Energieeffizienz ist ein hoher Wirkungsgrad einer USV-Anlage bei Teil- als auch Volllast. Zudem ist die Energieeffizienz einer USV-Anlage sowie eines Kleinrechenzentrums von der optimalen, bedarfsgerechten Planung und Erfassung des USV-Leistungsbedarfs abhängig. Die durchschnittlich ausreichende Leistung einer USV-Anlage in Kleinrechenzentren liegt im Bereich von zehn bis 20 kW. In der Praxis sind USV-Anlagen häufig aufgrund einer falschen Berechnung des USV-Bedarfs stark überdimensioniert und dadurch nur gering ausgelastet. Eine Überdimensionierung der USV-Leistung führt zu einer schlechten Energieeffizienz, da die USV-Anlage nicht an einem optimalen Betriebsbereich arbeiten kann. Michael Herm, Wöhrle-Projekt-Manager mit einer Berufserfahrung von mehr als 25 Jahren bestätigt: "In den vergangenen Jahren waren aufgrund von Sicherheitsbedürfnissen und Unsicherheiten die USV-Systeme oft stark überdimensioniert. Dies führte zu sehr hohen Betriebskosten." Modulare Systeme Abhilfe bieten zum Beispiel einschubmodulare USV-Systeme mit dem Vorteil, dass sie aufgrund der Skalierbarkeit für maximale Verfügbarkeit und höchste Sicherheit sorgen können. Das Konzept dieser USV-Systeme beruht auf voneinander unabhängigen Einschubmodulen, speziellen Safe-Swap-Modulen (SSM), die die gesamte Hardware und Software des USV-Systems umfassen. Sie bieten aufgrund der Skalierbarkeit die Möglichkeit, die USV-Leistung am tatsächlichen USV-Bedarf auszurichten. Bei einer Bedarfsänderung ist die Leistung der USV-Anlage flexibel anpassbar, in dem das USV-System weitere Leistungsmodule aufnimmt. Eine optimale Planung und Erfassung des USV-Bedarfs verhindert so eine Überdimensionierung der USV-Anlage. Über die Lebensdauer des USV-Systems gerechnet, hält dies die Gesamtkosten niedrig. Das einschubmodulare Konzept gewährleistet eine echte Redundanz, weil es einen Single Point of Failure ausschließt. Bei einer Störung ist zudem ein Modultausch während des laufenden Betriebs möglich, ohne die Verbraucher von der Versorgung zu trennen. Zudem ist der Service- und Reparaturaufwand reduziert, was weitere Kosteneinsparungen nach sich zieht.
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