Fabriken des 21. Jahrhunderts

Allein der Datenverkehr mit mobilen Endgeräten wächst jährlich um mehr als 50 Prozent. Server haben einen Lebenszyklus von drei bis fünf Jahren und entsprechen danach nicht mehr den aktuellen Anforderungen. Innerhalb von wenigen Jahren muss also ständig neu investiert werden. Die Gebäud-einfrastrukturen eines Data Centers wie Serverräume oder die Kälte- und Stromversorgung können jedoch häufig nicht im selben Tempo erneuert werden. Ihr Lebenszyklus ist typischerweise wesentlich länger als die der IT-Komponenten. Um bei höherer Rechenleistung den gleichen Platz zu nutzen, kommen beispielsweise kompakte Blade-Server zum Einsatz. Allerdings haben diese einen hohen Energiebedarf, so dass der Stromkonsum pro Quadratmeter steigt – und mit ihm das Risiko für eine Überhitzung.

Genauso wie die immer leistungsfähigeren und schlankeren Server, muss auch die Gebäudeinfrastruktur skalierbar sein. Dabei kommt dem Infrastrukturmanagement eine zentrale Bedeutung zu. Nutzt ein Unternehmen sein Rechenzentrum ausschließlich selbst, ist das Management der IT und der Gebäudeinfrastruktur genau definiert: Im Idealfall ist die Serverstruktur einheitlich, der Energieverbrauch gleichmäßig und gut planbar und der physische Zutritt ist auf eine feste Mitarbeitergruppe begrenzt. Ähnliches gilt für die Data Center großer Internetprovider, weil Prozesse und Technologien häufig stark standardisiert sind.

Anders ist es bei Anbietern von so genannten Hosted Managed Services oder bei Colocators. Sie stellen anderen Unternehmen Rechnerkapazitäten und deren Betrieb zur Verfügung – oder auch nur die Räumlichkeiten zum Aufstellen eigener Server. Daher kann der Bedarf an Platz und Energie auftragsabhängig stark schwanken. Außerdem ist bei den Colocators der Kreis der Personen, die das Data Center betreten dürfen, in der Regel größer und komplexer zu verwalten. Ein Kunde muss rund um die Uhr Zutritt zu den eigenen, aber keinesfalls zu fremden Servern haben.

Je heterogener die IT-Landschaft eines Data Centers, desto wichtiger ist ein gutes Zusammenspiel des Asset- und eines übergeordneten Infrastrukturmanagements. Um dieses an die steigenden Anforderungen anzupassen und Optimierungsmöglichkeiten auszuschöpfen, braucht es Expertise in beiden Bereichen: bei der Gebäudeinfrastruktur, -technik und -automatisierung sowie ein umfassendes Wissen rund um die Prozesse und das Management von Data Centern.

Der sichere und effiziente Betrieb von Data Centern weist viele Analogien zum Betrieb klassischer Industrieprozesse auf. Data Center können deshalb mit gutem Grund als die „Fabriken des 21. Jahrhunderts“ bezeichnet werden. Es geht darum, industrietypische Prozesse und Workflows zu verstehen und sie mit durchgängigen, integrierten Lösungen zu unterstützen und zu automatisieren.

„Integriert“ heißt in diesem Zusammenhang, dass alle Einzelgewerke nahtlos und technisch transparent ineinandergreifen. Siemens bietet spezifisch für Data Center lösungsorientierte Ansätze, bei nicht einzelne Komponenten betrachtet, sondern ein Paket aus verschiedenen Komponenten geschnürt werden. „Integriert“ heißt weiterhin, dass sich bei der Umsetzung solcher Lösungen vielfältige Kompetenzbereiche ergänzen müssen. Daher hat Siemens seine Kernkompetenzen rund um Gebäudetechnik und Energieeffizienz durch die Kooperation mit ausgewählten Partnern aus dem Infrastruktur- wie auch dem IT-Bereich erweitert und bindet bei Bedarf deren Drittprodukte in sein eigenes Lösungsportfolio ein.

Integrierte Gesamtlösungen erlauben die professionelle Steuerung und das transparente Management der komplexen Abläufe und Prozesse der Infrastruktur eines Data Centers. Was das in der alltäglichen Praxis bringt, verdeutlicht folgendes Beispiel: Weist etwa das Energiemonitoring auf einen punktuell erhöhten Stromverbrauch hin, kann dies ein Frühindikator für eine Störung sein, die einen Brand zur Folge haben könnte. Wird dies erkannt, können Gegenmaßnahmen frühzeitig eingeleitet werden, noch bevor ein größerer Schaden entstehen kann. Beispielsweise kann die Desigo-Produktfamilie von Siemens das übergreifende Management, die Kontrolle und die Automatisierung der Infrastruktur eines Data Centers übernehmen. Dazu zählen Energie- und Gebäudemanagement, Brandschutz und Gebäudeüberwachung. Applikationen von Desigo ermöglichen zudem Visualisierungen in 3D, die mitzusätzlichenInformationen wie Temperatur oder Stromverbrauch ergänzt werden können.

Stromversorgungs-unternehmen können keine unterbrechungsfreie Stromversorgung garantieren. Betreiber von Data Centern müssen sich also selbst gegen Ausfälle absichern. Dafür wird die Stromverteilung redundant ausgelegt und mit USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung)-Anlagen und Generatoren ergänzt. Neben der Sicherstellung der hohen Verfügbarkeit des Data Centers sollen auch die Mitarbeiter im Arbeitsalltag geschützt und Brandgefahren minimiert werden. Hier bieten Stromschienen Flexibilität für den Betrieb und eine Senkung des Brandrisikos.

Im laufenden Betrieb muss das Stromversorgungssystem ständig überwacht werden, um den Verbrauch oder die Versorgungsqualität – die sogenannte Power Quality – zu kontrollieren. Diese Werte werden an verschiedenen Orten im Stromnetz gemessen und zum Teil für spätere Analysen aufgezeichnet. Weichen Messwerte von vorgegebenen Soll-Parametern ab, wird ein Alarm ausgelöst.

Tatsächlich sind Brände die häufigste Ursache für Betriebsunterbrechungen in Data Centern. Sie entstehen zum Beispiel aus Schwelbränden in der Verkabelung. Siemens bietet hierfür spezifische Brandschutzlösungen. Das Ziel dabei ist es immer, einen entstehenden Brand möglichst früh zu erkennen und wirkungsvoll zu bekämpfen. So genannte Ansaugrauchmelder (Aspirating Smoke Detectors, ASD), die in den Rechnerräumen installiert werden, nehmen über ein Ansaugrohrnetz permanent Luftproben und untersuchen sie auf Rauchpartikel. Erkennt der Melder einen Brand, werden automatisch Gaslöschsysteme ausgelöst, die den Raum innerhalb kürzester Zeit mit den Löschgasen Stickstoff oder Argon fluten und – anders als bei Wasser oder Schaum – rückstandslos löschen.