4 minElektrifizierungVeröffentlicht am 20. April 2023

Göttinger Unicampus: Neues Rechenzentrum erfüllt höchste Nachhaltigkeits­standards

Göttinger Unicampus
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Das Hochleistungsrechenzentrum auf dem Nordcampus der Georg-August-Universität ist für den Wissenschaftsstandort Göttingen ein echter Meilenstein. Denn das skalierbare Datacenter verbessert nicht nur die IT-Versorgung auf dem Unicampus, sondern hält langfristig auch mit der rasanten Digitalisierung in diversen angeschlossenen Max-Planck-Instituten und der Universitätsmedizin Göttingen schritt. Maßstäbe setzt das neue Rechenzentrum nicht zuletzt in Sachen Nachhaltigkeit: Im Einklang mit den ambitionierten Klimaschutzzielen der Uni sind sämtliche Architekturkomponenten und Subsysteme auf konsequente Emissionsvermeidung ausgerichtet. Dazu gehört insbesondere eine hochflexible Plattform zur Elektrizitätsversorgung von ABB, deren Mittelspannungsschaltanlagen ohne das klimaschädliche Isoliergas SF6 auskommen.

IT-Systeme verursachen weltweit knapp vier Prozent aller Treibhausgasemissionen – deutlich mehr als der globale Flugverkehr. Dabei wächst der Stromhunger von Streaming-, Web- und Cloudservern weiter unaufhaltsam an. Umso wichtiger wird es, den CO2-Fußabdruck an jedem Punkt der informationstechnischen Wertschöpfungskette so weit wie möglich zu verkleinern. Akuter Handlungsbedarf besteht vor allem in Rechenzentren mit ihrer zunehmend hohen Dichte an immer leistungsfähigeren Prozessoren.

Klimaschutz als Designprinzip

Dieser Herausforderung stellt sich die Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung mbH Göttingen (GWDG) im neuen Hochleistungsrechenzentrum auf dem Nordcampus der Georg-August-Universität: Die GWDG zieht hier alle Register, um sich dem Ziel einer weitgehend klimaneutralen IT-Versorgung auf dem Unicampus immer weiter anzunähern. Dazu zählt Strom aus regenerativen Energiequellen ebenso wie innovative Kühlverfahren – etwa ein Eisspeicher als Teil der Kühltechnologie – oder die Nutzung von Abwärme aus Serverracks zur Beheizung angrenzender Campusgebäude. Das nachhaltige High-Performance Datacenter (HPDC) ist ein Gemeinschaftsprojekt von GWDG, Georg-August-Universität, der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) und der Max-Planck-Gesellschaft.

Eisspeicher als Teil der Kühlung des Rechenzentrums der Uni Göttingen

Mit einem Eisspeicher als Teil der innovativen Kühltechnologie wird das Ziel einer weitgehend klimaneutralen IT-Versorgung verfolgt. Bild: ABB

„Eine hochflexible Spannungsverteilung ist für einen nachhaltigen IT-Betrieb absolut essenziell. Aus diesem Grund setzen wir im HPDC eine ganzheitliche ABB-Lösungsplattform ein.“

Gabriel Keller, Elektrospezialist im technischen Gebäudemanagement der Göttinger Universität

In seinem Team ist ABB aus früheren Projekten bereits bestens bekannt: Gemeinsam bauten die beiden Partner beispielsweise eine campusweite KNX-Plattform zur detaillierten Energieverbrauchserfassung auf. Die Lösung sorgt seither für durchgängige Transparenz und ermöglicht somit eine permanente Verbrauchsoptimierung zur nachhaltigen Energieeinsparung.

Automatische Verbrauchserfassung zur Verbesserung der Energieeffizienz: Die Unterverteilungen sind mit KNX-Komponenten und Energiezählern von ABB ausgestattet. Bild: ABB

Im aktuellen Datacenterprojekt fiel die Wahl auf ein Tandem aus zwei luftisolierten Mittelspannungsschaltanlagen ABB ZS8.4 als Rückgrat für eine robuste Elektrizitätsversorgung aller Server- und Speichersysteme im neuen Rechenzentrum: Die ZS8.4-Modelle verzichten auf das in vielen Mittelspannungsanlagen übliche Isoliergas Schwefelhexafluorid (SF6). Dieses synthetische Gas gilt als besonders klimaschädlich, weil es chemisch extrem reaktionsstabil ist. Entwichenes SF6-Gas baut sich nur sehr langsam ab und verbleibt mehr als 3.000 Jahre in der Erdatmosphäre. Tatsächlich ist die Treibhauswirkung von SF6 um den Faktor 23.500 stärker als die von CO2.

Modular, sicher und flexibel

Das modulare Design der ZS8.4-Mittelspannunganlagen bietet darüber hinaus auch handfeste Kosten- und Flexibilitätsvorteile: Sämtliche Installations-, Wartungs- und Betriebsarbeiten lassen sich an der Vorderseite der kompakten Anlagenmodule vornehmen. Die einzelnen Einheiten können daher platzsparend mit der Rückseite zur Wand aufgestellt werden. Alle ZS8.4-Module sind ab Werk vorab auf Konformität mit nationalen und internationalen Sicherheitsnormen geprüft. Zudem zeigt sich an den ZS8.4-Modellen die bewährte Stromschutzphilosophie von ABB, die spezifische Sicherheitsbedürfnisse in ganz unterschiedlichen Anwendungsszenarien adressiert. Dank vielfältiger Automationsoptionen lassen sich bei der Mittelspannungsverteilung im Göttinger HPDC höchste Sicherheits- und Verfügbarkeitsansprüche mit minimalem Aufwand realisieren. Die Projektdurchführung des Mittelspannungsteils mit Lieferung, Montage und Inbetriebnahme der Anlage erfolgte durch die WISAG Elektrotechnik Hessen GmbH & Co. KG vom Standort Kassel aus. Beim Netzbetreiber fiel die Wahl auf die EAM GmbH & Co. KG, ein regionales Energieversorgungsunternehmen mit Sitz in Kassel.

Nahtlos an die Mittelspannung schließt sich die Niederspannungsverteilung an, die komplett auf dem klar strukturierten ABB System Pro E Power basiert: Hier sind alle Komponenten perfekt aufeinander abgestimmt. Komplikationen als Folge inkompatibler Teillösungen sind in Göttingen somit von vornherein ausgeschlossen. Dies ermöglicht eine schnelle und reibungslose Installation. Der ganze Prozess erfordert nur wenige Schritte: Schrank aufbauen, Sammelschienen montieren, Kits installieren, Geräte einbauen – fertig. Auch hier kam ein ABB-Partner ins Spiel: Die SPIE OSMO GmbH.

Die Niederspannungsverteilung, die auf dem strukturierten System pro E Power von ABB basiert, schließt sich nahtlos an die Mittelspannung an. Bild: ABB

Spannungsverteilung hält mit hohem Innovationstempo schritt

Schnelligkeit spielt in Göttingen nicht nur bei der Erstinstallation, sondern auch später eine Rolle. Denn das HPDC ist auf Hochskalierbarkeit ausgelegt: Bei künftig steigenden Leistungsansprüchen – zum Beispiel zur Bereitstellung innovativer KI-Anwendungen in der UMG – lassen sich Prozessor- und Speicherkapazitäten jederzeit bedarfsgerecht erweitern. Das Gleiche muss dann aber auch für die Elektrizitätsversorgung bei neu hinzukommenden Serverracks- und Storage-Systemen gelten.

„Mit der modular aufgebauten, bis in jedes Detail durchdachten ABB-Plattform hält die Spannungsverteilung im neuen Hochleistungsrechenzentrum mit dem hohen Innovationstempo in den diversen Uni- und Max-Planck-Instituten auf lange Sicht schritt.“

Sebastian Behr, Vertriebsspezialist Datacenter bei ABB

Der Energiezähler - ein Kernelement im Abgangskasten – sorgt für die geeichte und zertifizierte Energiedatenerfassung im jeweiligen Abschnitt der Stromschiene und erfasst die Stromverbräuche der jeweiligen Serverracks. Bild: ABB

Und weil dadurch immer mehr Verbrauchspunkte im Rechenzentrum entstehen, ist es gut, dass die Unterverteilungen mit KNX-Komponenten und Energiezählern von ABB zur automatischen Verbrauchserfassung ausgestattet sind: Wie in anderen Campusgebäuden auch liefert maximale Transparenz über aktuelle Verbrauchsmuster im HPDC konkrete Anhaltspunkte zur permanenten Verbesserung der Energieeffizienz.