Steigende Packungsdichte von Rechnern und leistungsfähigere Prozessoren führen in den Datenzentren oft zu extremer Hitze auf engstem Raum. Bei der Salzgitter Flachstahl GmbH hält ein neuartiger Luft/Wasser-Wärmetauscher die IT auf niedrigen Temperaturen.

Trotz dramatisch gestiegener Anforderungen an die Klimatisierung hat sich die Kühlungspraxis in vielen Unternehmen seit Jahrzehnten kaum verändert. Während die Rechnerleistung stetig steigt, stoßen traditionelle Raum-Klimatisierungskonzepte immer häufiger an ihre Grenzen und führen zu wachsenden Betriebskosten und zu einer immer höheren Störanfälligkeit.

Auch in den modernen Rechnerräumen der Salzgitter Flachstahl GmbH, mit fast 4.800 Mitarbeitern größte Stahltochter in der Salzgitter-Gruppe, stand man bei der Klimatisierung vor größeren Herausforderungen. Die bisherige Raumklimaanlage war nicht redundant ausgelegt, d.h. bei einem Ausfall hätte sich die Umgebung rasch gefährlich aufgeheizt. Die alten Wärmetauscher konnten nur jeweils eine Rechnereinheit in einem Schrank kühlen. Hinzu kamen aufgrund der speziellen Produktionsumgebung besondere Anforderungen: die hohe Feinstaubbelastung sowie die Vibrationen durch den Walzbetrieb machten herkömmlichen Lüftern und Schrankaufbauten zu schaffen.

Für Salzgitter Flachstahl musste also zur effektiven Kühlung der Serverschränke ein besonderes Gesamtkonzept gefunden werden, optimaler Weise mit Außenkühlung. Die Wahl fiel auf den Luft/Wasser-Wärmetauscher „Liquid Cooling Package“ (LCP) von Rittal.

Diese Lösung wird seitlich an den Serverschränken montiert und bildet so zusammen mit dem angereihten Schrank ein luftseitig geschlossenes Kühlsystem. Die Funktionsweise ist recht einfach: Das LCP nutzt das „Front to Back“-Kühlprinzip und saugt mit eigenen Lüftern die von den Geräten ausgeblasene Warmluft im hinteren Bereich des Serverschranks auf seiner gesamten Höhe ab. Die warme Luft wird durch einen Luft/Wasser-Wärmetauscher geleitet und die Wärmeenergie (Verlustleistung des Servers) an ein Kaltwassersystem abgegeben. Dabei wird die Luft auf eine frei wählbare Temperatur abgekühlt und anschließend wieder vor die 19“-Ebene im Serverschrank geleitet.

Die Temperatur der eingeblasenen Kaltluft wird über den ständigen Abgleich der Ist-Temperatur mit der gewünschten, an der LCP-Steuereinheit eingestellten Soll-Temperatur geregelt. Wird die Soll-Temperatur überschritten, öffnet sich ein Ventil im Kühlwassersystem, um die Wärmetauscher mit kaltem Wasser zu versorgen. Zusätzlich wird aus der Temperaturdifferenz zwischen eingeblasener Kaltluft und abgesaugter Warmluft eine optimale Lüfterdrehzahl ermittelt und entsprechend geregelt.

Die Luftverteilung im Schrank erfolgt absolut gleichmäßig, die Kühlung ist auch bei geöffneten Serverschrank-Türen zuverlässig. Durch die räumliche Trennung von Kühlung und Serverrack sowie ein aktives Kondensatmanagement geht von der Wasserkühlung auch keine Gefahr für den IT-Betrieb aus.

Die Regelung des LCP-Systems kann übergreifend in eine Monitoring-Lösung eingebunden werden. Auf diesem Wege stehen dem Anwender umfassende Überwachungs- und Sicherheitseinstellungen zur Verfügung.

Modularer, skalierbarer Aufbau

Das in sich geschlossene Kühlsystem kommt ohne zusätzliche Anforderungen an die Raumklimatisierung aus, so dass zusätzliche hohe Investitionen in diesem Bereich entfallen. Gleichzeitig gibt das modulare Wärmetausch-System genügend Spielraum für zukünftige Erweiterungen: bei zusätzlichem Bedarf z.B. nach einen Ausbau der Geräte in den Serverschränken kann es einfach um weitere Module ergänzt werden, um die Kühlleistung zu erhöhen.

Für Salzgitter Flachstahl war neben der Luft/Wasser-Kombination auch die Möglichkeit, das System redundant auslegen zu können, entscheidend, um so die besonders hohen Ansprüche an die Betriebssicherheit zu erfüllen. So konnte PDV-Systeme mit einem durchdachten Konzept und der bereits vorhandenden, langjährigen Erfahrung mit dem Liquid Cooling Package von Rittal überzeugen und dazu beitragen, dass die IT-Administrationen von Salzgitter Flachstahl auch künftig „einen kühlen Kopf“ behalten werden.