Höhere Energieeffizienz in Rechenzentren
Von der Messtechnik zum Energiespeicher
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Clevere USV-Konzepte
Weil sich die Leistungsanforderungen bei Datacentern kontinuierlich ändern können, sollten USV-Anlagen in der Lage sein, mitzuwachsen, ohne dass die Lastversorgung gefährdet ist. Hersteller wie Socomec bieten sowohl für einen kleineren Bedarf etwa in Edge-Datacentern als auch für große Rechenzentren modulare USV-Anlagen an. Im Unterschied zu monolithischen Einzelblöcken, die man bei einer Erweiterung abschalten und austauschen muss, sind die modularen Systeme im Betrieb und ohne Bypass-Schaltung skalierbar.
Bei Service-Einsätzen können die Modulys-Anlagen im Online-Modus bleiben, was die Last optimal sichert. Die integrierte Redundanz verhindert einen Gesamtausfall bei einem Ausfall einzelner Komponenten (Single Point of Failure). Mit seinem Forever-Young genannten Konzept garantiert der Hersteller einen Langzeitbetrieb von 20 Jahren und trägt so zur Nachhaltigkeit der Anlage bei. Alte Leistungsmodule werden bei diesem Konzept nach und nach durch neuere ersetzt, ohne dass es zu einem Ausfall kommt oder ein Eingriff in den Betrieb notwendig wird.
Den Wirkungsgrad erhöhen
Im Mittel liegt die Auslastung einer USV-Anlage bei 30 Prozent. Mit modernen Anlagen lassen sich CO2-Einsparungen und damit Betriebskosten im zweistelligen Prozentbereich erzielen, da ihre Wirkungsgrade im Teillastbereich deutlich höher sind, als es bei Altanlagen der Fall ist. Während USV-Anlagen in den 90er-Jahren bei einer 30-prozentigen Auslastung Wirkungsgrade von rund 88 Prozent erzielten, stieg dieser Wert im Jahr 2000 auf rund 92 Prozent. Heute erreichen monolithische Systeme 96,5 Prozent. Socomecs modulare Anlage des Typs Modulys XL erzielt zum Besipiel einen Wirkungsgrad von 97 Prozent im Online-Doppelwandlerbetrieb.
Betrachtet man die Wirkungsgradverbesserungen bei einer 200-kW-USV-Anlage, wird schnell deutlich, dass sich die CO2-Bilanz von 95,8 Tonnen pro Jahr (bei einer USV-Anlage mit 88 Prozent Wirkungsgrad) auf 61,1 Tonnen (bei einer USV-Anlage mit 92 Prozent Wirkungsgrad) und auf bis zu 29,3 Tonnen (bei einer USV-Anlage mit 96 Prozent Wirkungsgrad) reduziert. Geht man von Stromkosten in Höhe von 16 Cent pro kWh aus, sinkt dieser Wert von 41.856 Euro pro Jahr (bei 88 Prozent Wirkungsgrad) auf 11.680 Euro (bei 96 Prozent Wirkungsgrad). Die Einsparpotenziale sind also enorm.
Wenn ein Betreiber sämtliche Messwerte der vernetzten Produkte in eine private Cloud exportiert und eine 24/7-Fernwartung realisiert, lassen sich die Service-Einsätze und Service-Zeiten deutlich reduzieren. Tritt ein Fehler auf, weil beispielsweise ein Leistungsmodul defekt ist, sendet das System einen Alarm mit einer Beschreibung zur Behebung des Fehlers. Das Modul kann dann ein Techniker des Kunden tauschen, ohne dass ein kurzfristiger Service-Einsatz vor Ort nötig ist. Der Hersteller kann die Module dann zu einem späteren Zeitpunkt reparieren. Die prädiktive Wartung erlaubt es, Komponenten auszutauschen, bevor es zu einem Ausfall kommt. Weitere Einsparpotenziale ergeben sich durch Energiespeicher. Sie können Lastspitzen kappen, einen Netzausbau vermeiden und Dieselgeneratoren ersetzen, was unter anderem die Feinstaubbelastung reduziert. In Kombination mit einer Solarstrom- oder Windkraftanlage sind diese Energiespeichersysteme mit USV-Anlagen sicher die nachhaltigste Lösung, um die Stromversorgung zu sichern und den CO2-Ausstoß zu reduzieren.
Fabian Müller ist Specification Engineer bei Socomec in Mannheim.
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