ABB mit neuem Konzept USV und Stromversorgung für Rechenzentren neu denken

Vergleich des konventionellen Aufbaus von Stromverteilung und USV-Anlage gegenüber MNS-Up: Die modulare Konstruktion von MNS-Up erlaubt den Ausbau in 100 kW-Stufen, so dass Unternehmen nur dafür bezahlen, was sie für ihr Wachstum effektiv benötigen.

IoT, IIoT und Industrie 4.0 – die Datenmengen explodieren, und die Versorgung von Rechenzentren mit Energie wird zum Problem. Wie sich riesige Rechenzentren fit für Big Data und Datenanalysen machen lassen, zeigt ABB mit einem völlig neuen Konzept.

MSN-Up nennt ABB die Kombination aus Stromverteilung und unterbrechungsfreier Stromversorgung. Den Ingenieuren ist es gelungen, die beiden Elemente zu einer einzigen kompakten Anlage zu kombinieren. Das gab es bisher nicht. Ab sofort lassen sich damit Rechenzentren deutlich kostengünstiger und effizienter betreiben.

Das ist auch dringend erforderlich, denn die Rechenzentren werden immer größer und komplexer. Schon entstehen in den USA Konzepte von Rechenzentren mit einer Leistung von 1 GW. »Das ist wesentlich mehr, als eine Stahlhütte oder eine Raffinerie benötigt!«, sagt Lutz Böttger, Global Product Group Manager Data Center and Infrastructures von ABB. Die herkömmlichen Konzepte der USV-Anlagen und der Stromverteilungen stoßen bei solchen Dimensionen an Grenzen, neue Ansätze sind erforderlich. Mit MNS-Up will ABB einen wichtigen Schritt in diese Richtung nehmen.

Dazu ein Blick auf die Methode, wie heute die Stromversorgung von Rechenzentren aussieht. Meist kaufen sich die Betreiber die erforderlichen Komponenten wie Transformatoren, USV-Anlagen, Stromschienen und Schaltanlagen von verschiedenen Herstellern und müssen sie dann zusammenführen und für die Kommunikation zwischen den Komponenten sorgen. Diese Infrastruktur stellt insgesamt sicher, dass das Rechenzentrum über das Netz versorgt wird, aber auch, dass es weiterläuft, wenn das öffentliche Netz ausfallen sollte. Wie das konkret aussieht, ist im Rechenzentrum der Green Datacenter AG in Lupfig sehr gut zu sehen.

Fällt das Netz aus, so springen im Modul A des Rechenzentrums in Lupfig vier Dieselgenerationen mit einer Gesamtleistung von 8 MW an. Innerhalb von 40 s sind sie hochgefahren und können die gesamte Versorgung des Rechenzentrums übernehmen. Doch was geschieht in den Sekunden zwischen dem Netzausfall und der Betriebsbereitschaft der Dieselgeneratoren? Für diesen kurzen Zeitraum übernimmt die USV-Anlage die Versorgung, in diesem Fall über Bleibatterien, die in einem gesonderten Raum bereitstehen. Sie können innerhalb von nicht mehr als 1 ms die gesamte Last übernehmen. Im Modul A des Rechenzentrums, das 2011 seinen Betrieb aufgenommen hat, war ABB schon für den Aufbau der gesamten Infrastruktur zuständig. Schaltanlagen verteilen den Strom, den das Netz einspeist, über das gesamte Rechenzentrum. Ein komplexes und weit verzweigtes Netz von Stromschienen und Kabeln verbinden die Schaltanlagen, die USV-Anlage und die Dieselgeneratoren. Ganz anders sieht es dagegen im Schaltraum des neuen Moduls B aus, das Green.ch 2014 in Betrieb genommen hat, denn hier hat ABB eine Pilotanlage der neuen MNS-Up eingebaut.

»In den drei Jahren seit Inbetriebnahme von Modul A bis zur Inbetriebnahme von der Pilotanlage in Modul B hat sich technisch eine Menge getan«, sagt Frank Boller, CEO von green.ch. »Die Stromverteiltechnik hat enorme Fortschritte gemacht.« Und das Schöne dabei: Die neue Technik, die ABB im Rahmen einer Pilotanlage im Modul B installiert hat, lässt sich direkt mit der konventionellen Technik in Modul A vergleichen. Der Unterschied fällt schon beim ersten Blick in den Schaltraum von Modul B ins Auge: Während der Raum in Modul A mit Kabeln und einem unter der Decke angebrachten Netz von Stromschienen vollgestopft ist, erscheint der Raum in Modul dagegen fast leer. Die Stromschienen dort sind sehr überschaubar, auch die Verkabelung hat sich deutlich reduziert. Das übersetzt sich unmittelbar in niedrigere Kosten für die Installation. Die Stromschienen müssen nämlich aufwändig vor Ort eingebaut und vergossen werden. »Allein über die Stromschienen lässt sich viel Geld einsparen«, sagt Böttger. Und das Ergebnis insgesamt kann sich sehen lassen, wie Frank Boller bestätigt: »Die Einbauzeit bis zur Einsatzbereitschaft des Systems hat sich in Modul B gegenüber Modul A um 20 Prozent reduziert, der Flächenbedarf ist um 30 Prozent gesunken, die Kosten haben sich um 10 Prozent verringert.«