Thought Leadership
Schon seit den 1990er Jahren legt der Landkreis Lüneburg bei der Ausstattung von Arbeitsplätzen großen Wert auf Energieeffizienz. Bereits damals erhielt die Kreisverwaltung ThinClients anstelle von PCs.
Diese kleinen, zentral zu managenden Endgeräte am Arbeitsplatz greifen für die Datenverarbeitung auf leistungsfähige virtuelle Systeme zurück und haben einen deutlich geringeren Energiebedarf als PCs. Als Vorreiter im Bereich der Energieeinsparung legte der Landkreis Lüneburg auch bei der Konzipierung des neuen Serverraums für die Kreisverwaltung größten Wert auf eine energieeffiziente und klimafreundliche IT-Infrastruktur. Dabei helfen sollte ausgerechnet die frische norddeutsche Luft.
Ausgangssituation und Herausforderungen
Der bisherige Haupt-Serverraum der Kreisverwaltung Lüneburg, bereits seit 1992 in Betrieb, war in Bezug auf Brandschutz, Sicherheitssysteme und Energieversorgung/-effizienz nicht mehr auf der Höhe der Zeit und auch räumlich an seine Kapazitätsgrenzen gestoßen. Mit dem Freiwerden alternativer Räumlichkeiten ergab sich nun die Möglichkeit, einen neuen, energieeffizienten und flexiblen Serverraum von Grundauf zu planen. Dieser sollte zum einen allen Ansprüchen an eine moderne digitale Infrastruktur entsprechen, zum anderen aber auch Green-IT-Kriterien erfüllen.
Projektbeschreibung
Ziel war es, einen ausfallsicheren und hochverfügbaren modernen Serverraum zu entwerfen, der Migrationen in kürzester Zeit ermöglicht, hinsichtlich seiner IT-Kapazitäten erweiterbar ist und sich, ganz im Sinne der Green IT, zugleich durch extreme Energieeffizienz und das damit einhergehende Einsparpotenzial auszeichnet. Dabei galt es außerdem, die (verglichen mit klassischen Rechenzentren) verhältnismäßig geringe Leistungsaufnahme der Serverinfrastruktur sowie die Lage der Kreisverwaltung in der dicht bebauten Lüneburger Innenstadt zu berücksichtigen.
Lösungsansatz
„Unser neuer Serverraum ist schlicht – sachgerecht aber gleichzeitig modern und zukunftssicher. Und durch das durchdachte Klimakonzept reduzieren wir unseren CO2-Ausstoß pro Jahr um mehr als 10 Tonnen – einfach mit unserer frischen norddeutschen Außenluft.“ – Stefan Domanske, IT-Service, Landkreis Lüneburg
Für den neuen Serverraum gemäß Bitkom Kat. C und mit Brandschutzklasse F90 wurde ein umfassendes Raumkonzept inklusive Sicherheitszone und Löschanlage mit Novec 1230 erstellt. Zur Optimierung der Stromversorgung wurde diese komplett, also vom Hausanschluss über die unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) bis hin zu den PDU (Power Distribution Units) in den Serverschränken, neu errichtet, was eine ständige Überwachung des gesamten Energiebedarfs ebenso möglich macht wie die gezielte Steuerung der Energieversorgung bis hinunter zum einzelnen Servernetzteil.
Bild: Energieeffizienter Serverraum des Landkreises Lüneburg.
Redundante Leitungswege und ein integriertes Notstromaggregat ermöglichen das Weiterarbeiten des Systems auch bei Ausfall des Energieversorgers. Mithilfe der Open-Source-Monitoring-Software Icinga werden Betriebszustände, Temperaturen und Energieverbrauch aller Komponenten, Luftfeuchtigkeit, Außentemperatur und weitere Messwerte ständig erfasst, protokolliert und analysiert; bei Schwellwertüberschreitungen wird automatisch ein Alarm ausgelöst. Real Time Dashboard for Icinga, ein eigens entwickeltes, leicht lesbares Frontend für Icinga, ermöglicht dem IT-Service die Überwachung aller Systeme und Funktionen sowie des aktuellen Stromverbrauchs und der Wärmeentwicklung auf eigenen Bildschirmen; somit kann auch im Falle neuer Serverhardware immer der jeweils ideale Standort gewählt werden. Zur Serverkühlung dienen sog. Rear Door Heat Exchangers (RDHx), spezielle Lamellen-Einsätze in den rückwärtigen Türen der Serverschränke. Diese kühlen die im Server erwärmte Luft direkt wieder herunter, sodass die Abwärme der Geräte die Serverschränke selbst praktisch nie verlässt und auch die Raumluft nicht aufheizt. Ein weiteres Element des Kühlsystems ist die frische norddeutsche Luft:
Diese kühlt Kühlflüssigkeit, die dann dem Serverraum zugeführt wird, mithilfe eines Wärmetauschers im Außenbereich energiesparend herunter (indirekte Kühlung). Darüber hinaus erhöht die Verlegung der Außengeräte vom Dach in den ebenerdigen Gebäudeschatten zusätzlich den Wirkungsgrad der Klimatisierung.
Nutzen und Vorteile
Die eingesetzte Lösung ist in dieser Art bisher einmalig: Das System bietet Ausfallsicherheit und eine Verfügbarkeit von 99,99 %, was für den Landkreis vor allem in Krisen- und Katastrophensituationen unabdingbar ist. Es verfügt über Wachstumspotenzial, entspricht der Größenordnung, die die Kreisverwaltung Lüneburg benötigt und hat überzeugende Green-IT-Kennzahlen vorzuweisen:
Der PUE-Wert des neuen Serverraums liegt bei 1,18. Als hervorragend gelten Werte ≤ 1,3. Ebenfalls ausgezeichnet sind der DCiE-Wert, der den Wirkungsgrad der im Rechenzentrum eingesetzten Energie bezeichnet (> 91 %), sowie der CADE-Wert zur Beschreibung der Gesamteffizienz (55,4 %; als exzellent gelten Werte > 40 %). Dank der extrem effizienten Energienutzung wird ein Einsparpotenzial von 20.000 kWh/Jahr einschließlich der entsprechenden Reduktion von CO2-Emissionen erwartet. Diese eigens für die Kreisverwaltung Lüneburg entwickelte Lösung eignet sich zudem auch als Vorbild für andere Verwaltungen oder kleine und mittelständische Unternehmen/Organisationen in einer vergleichbaren Situation: In dicht bebautem Gebiet angesiedelt, mit einer Server-Leistungsaufnahme zwischen 10 und 20 kW/h, einer gegebenen, nicht änderbaren Gebäudestruktur und dem Wunsch nach einer leistungsfähigen, energieeffizienten IT-Lösung.
