Sichere Daten dank zuverlässiger Kälte

Rechenzentren sind Anlagen, die Rechentechnik wie Computer, Speicher und Netzwerkkomponenten sowie die notwendige Infrastruktur beherbergen. Als Hyper­scale-Rechenzentrum wird eine Einrichtung bezeichnet, die sich hinsichtlich ihrer Größe und Leistung von üblichen Rechenzentren unterscheidet. Der rund 40 Hektar große Neubau von Novva in Salt Lake City umfasst mehr als 140.000 Quadratmeter Rechenzentrumsfläche und stellt seinen Kunden eine Leistung von 250 kW bis 30 MW bereit. Der Bau wird in vier Phasen durchgeführt. Der erste Bauabschnitt, der ein rund 28.000 Quadratmeter großes Rechenzentrum, ein 120-MW-Umspannwerk und ein ca. 7400 Quadratmeter großes Bürogebäude umfasst, wurde im Dezember 2021 abgeschlossen.

Kampf gegen hohe Temperaturen

Zuverlässige Kühlsysteme sind ein wesentlicher Bestandteil moderner Rechenzentren. Server, Speicher und Netzwerkkomponenten erzeugen ein hohes Maß an Wärme, die abgeführt werden muss, um für die sensiblen Geräte einen passenden Temperaturbereich zu schaffen. Neben dem Serverraum selbst müssen zum Beispiel auch Schaltanlagen und Batterieräume gekühlt werden.

Im Novva-Rechenzentrum wird ein wasserloses Kühlsystem verwendet, das Umgebungsluft, Wärmeübertrager und Kältemittel kombiniert. Warum wasserlos? Aus Nachhaltigkeitsgründen. Denn: Kühlprozesse in Rechenzentren können 11 bis 18 Millionen Liter Wasser pro Tag verschlingen. 30 bis 40 % des in diesem Prozess verwendeten Wassers geht verloren. Bei Novva wird die Abwärme der Computerserver mit Hilfe eines Wärmeübertrages abgeführt. Das mit einem flüssigen Medium gefüllte geschlossene System benötigt somit kein zusätzliches Wasser. Die gesamte Verrohrung dieses effizienten und nachhaltigen Kühlprozesses wurde mit Produkten von aquatherm ausgeführt.

Die Entscheidung, aquatherm Rohrleitungssysteme für das Kühlsystem zu installieren, wurde von Steven Boyce, Vizepräsident für Infrastruktur und Design bei Novva, getroffen. Boyce ist seit mehr als 20 Jahren in der IT- und Rechenzentrumsbranche tätig und hat in dieser Zeit an mehreren Neubauprojekten mitgewirkt. Ein häufiges Problem: Korrosion an den Rohrleitungen. Boyce: „Ich hatte in früheren Projekten Stahlrohre verwendet, die korrodierten und rosteten. Dies führte dazu, dass es Probleme mit Sedimenten und Roststücken gab. Die Effizienz des Systems verringerte sich, die Rohre mussten schließlich ersetzt werden.“ Deshalb fiel seine Wahl dieses Mal auf ein Rohrleitungssystem aus dem Kunststoff Polypropylen (PP-RCT): aquatherm blue. Dieses ist aufgrund seiner Materialbeschaffenheit korrosions- und inkrustationsbeständig und auf die besonderen Belange des Kühlsektors abgestimmt. Somit bleibt der Kühlwasserdurchfluss über die Jahre unverändert, was sich positiv auf die Effizienz des Systems und die Kosten auswirkt. Durch die Fusionstechnik verschmilzt der Kunststoff bei der Installation zu einer homogenen, stoffschlüssigen Einheit. Rohr und Fitting werden mit Hilfe hierfür vorgesehener Werkzeuge kurz angewärmt und anschließend zusammengefügt. Dies bietet ein hohes Maß an Sicherheit an den sonst so kritischen Verbindungsstellen. Rund 1350 Meter aquatherm blue wurden im ersten Novva-Bauabschnitt installiert.

BIM hilft bei der Koordination der Gewerke

Die Unterflurkonstruktion stellte bei diesem Projekt eine der größten Herausforderungen dar. Der Boden ist um ca. 1,5 Meter angehoben und alle Rohrleitungen, Kabel und Versorgungsleitungen der Einrichtung verlaufen durch den erhöhten Raum. Mithilfe von BIM (Building Information Modeling) gelang die Installation jedoch problemlos.

„Der Einsatz von BIM hat uns bei der Installation sehr geholfen“, sagt Autumn Turner, technische Zeichnerin bei aquatherm. „Es befanden sich nicht nur alle HLK- und Sanitäranlagen unter dem Boden, sondern es gab auch Bodenständer auf jedem Quadratmeter. Es erforderte viel Koordination, um all diese potenziellen Hindernisse zu umgehen. Dank der BIM-Unterstützung und der Zeichnungserstellung war es zudem für die Installateure einfacher, sich im Boden zurechtzufinden und im Raum zu navigieren. Dies beschleunigte die Installation enorm.“

Zum Einsatz kam bei diesem Projekt außerdem der aquatherm Scan-to-Fab-Service. Bei diesem wird der Raum vor Ort mit einem Laserscanner ausgemessen. Daraus entsteht eine sogenannte Punktwolke, die ein genaues Modell zur Fertigung des Rohrleitungssystems im Projekt ermöglicht. Im aquatherm Werk wurden passgenaue Elemente vorgefertigt, die dann einbaufertig zur Baustelle transportiert wurden. Der aquatherm Scan-to-Fab-Service wird aktuell ausschließlich in den USA angeboten, allerdings kann aquatherm die entsprechenden Daten von externen Dienstleistern für Projekte weltweit bearbeiten. Dafür sind rcs- oder rcp-Daten in einer Qualität von 1-3 mm nötig.