Abrechnungszentrum Emmendingen

Projekttitel:

Neubau RZ

RZ-Größe:

70 m² (400 m² Gebäude mit Technikfläche und Büroräumen)

Auftragszeitraum:

Sept. 2010 - Mai 2011

Bausumme (netto):

2,0 Mio. Euro

Projekt-
beschreibung u. Herausforderung:   _

Generalunternehmung für ein schlüsselfertiges Rechenzentrum mit einer Sicherheitszelle und Inrowkühlern. Der Neubau wurde nach hohen Sicherheits- und Verfügbarkeitsanforderungen aufgebaut (TIER III).

Im Projekt wurde höchste Priorität auf Energieeffizienz gelegt:

  • Selbstprogrammierte MSR-Steuerung mit Sollwertanpassung nach Leistungsbedarf.
  • Einbindung einer Wärempumpe zum Heizen der Nachbar-gebäude durch Wärmerückgewinnung.

 

Zitat vom Bauherrn:

„Wir sind hoch zufrieden damit, wie exakt die von bit als Generalunternehmer geplanten Arbeiten im zugesagten Zeitrahmen ausgeführt wurden – das ist auf dem Bau ja beileibe nicht selbstverständlich. Im Oktober 2010 stand der erste Bagger auf unserem Gelände und vor Weihnachten war der Rohbau fertig. Trotz einiger Änderungswünsche von uns, die im laufenden Baubetrieb umgesetzt wurden, fand am 1. Juli 2011 die Abnahme statt. Bei bit arbeiten Profis, auf die wir uns stets hundertprozentig verlassen konnten. Daher war bereits klar, dass auch wirklich alles funktioniert. So erfolgte bereits am 2..Juli der Umzug ins neue Rechenzentrum.“

Klaus Scharbach (Abteilungsleiter IT u. Projektverantwortlicher)

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Übergabe des neuen Rechenzentrums an das Abrechnungszentrum Emmendingen

Highlight: online -Messung und -Regelung der Kaltwasservorlauftemperaturen

files/bilder/Uebergabe_Keycard_02.jpgDas Abrechnungszentrum Emmendingen (ARZ) ist ein Dienstleister für gesetzliche Krankenkassen und weitere Träger der Sozialversicherung. Rund 8 Millionen Versichertendaten und ein Abrechnungsvolumen von über 4 Milliarden Euro jährlich lässt ahnen, welche Bedeutung die zuverlässige Abwicklung der Aufgaben im Rechenzentrum für die Kunden hat. Um stets auf der sicheren Seite zu sein, entschied sich das ARZ 2010 zum Aufbau eines zweiten Rechenzentrums. Die Besonderheit dabei ist, dass hier erstmals von Anfang an auf eine höchstmögliche Energieeffizienz der gesamten Infrastruktur geachtet wurde. Als Generalunternehmer hat die bit GmbH dazu ein Mess- und Regelungssystem integriert, das permanent Einsparpotentiale erfasst und regelt.


Das ARZ ist mit über 100 Kunden Experte im Bereich Abrechnungs- und Datenmanagement. Täglich gehen hier Dokumente mit bis zu 180.000 Seiten abrechnungsrelevanter Informationen ein, die gescannt und danach für die Abrechnung verarbeitet werden. Hochleistungsscanner erfassen die Daten weitestgehend automatisch und führen sie einer selbst entwickelten Abrechnungssoftware zu, um das unglaubliche Volumen zeitnah zu verarbeiten. Das Dokumentenmanagement ist zertifiziert nach den PK-DML der TÜViT. Ähnlich wie bei Finanzdienstleistern sind die Aufgaben des ARZ damit extrem technologieabhängig, denn manuell ließen sich die Aufgaben mit dem vorhandenen Personalstamm nicht bewältigen.

Um für künftige Anforderungen noch besser gerüstet zu sein und um durch eine Spiegelung des „alten“ Rechenzentrums noch sicherer zu arbeiten, empfahl ein Prüfgremium dem ARZ, ein weiteres Rechenzentrum zu errichten. Nachdem die Entscheidung gegen die Miete von Rechenleistung in einem Fremdrechenzentrum gefallen war, entschieden die Verantwortlichen, Litcos (heute Rittal) als Fachplaner mit der vorbereitenden Planung zu beauftragen.

Bedeutung der Verfügbarkeit für das ARZ
Wie wichtig die Funktionssicherheit und Verfügbarkeit des Rechenzentrums im ARZ ist, machen einige Betrachtungen deutlich: Als Dienstleister übernimmt das ARZ für seine Kunden vielfältige Aufgaben im Bereich der Abrechnungsprüfung. Um schnell zahlen zu können und damit etwaige Skonti oder Zinsvorteile zu erreichen, dürfen vom Eingang der Belege bis zur Abrechnung und Zahlung bei einigen Kunden nicht mehr als fünf Tage vergehen. Würde das RZ einmal ausfallen, so braucht allein der Wiederanlauf in den geregelten Betrieb mindestens sechs Stunden. Die Aufarbeitung der in dieser Zeit liegen gebliebenen Vorgänge würde jedoch zwei Wochen in Anspruch nehmen. Daher war es eine Notwendigkeit, mit dem neuen Rechenzentrum nun eine zusätzliche Sicherheitsstufe einzuziehen. Eine weitere Vorkehrung für maximale Verfügbarkeit ist die Auslagerung der Daten in ein RZ in größerer Entfernung vom Unternehmenskampus.

Herausforderung – ein neues, energieeffizientes RZ in kurzer Zeit betriebsbereit übergeben
Klaus Scharbach,  Abteilungsleiter IT und Projektverantwortlicher, erklärt das weitere Vorgehen: „Nachdem die grundsätzliche Ausbauform und die Finanzen geklärt waren, haben wir das Projekt an potentielle Generalunternehmer ausgeschrieben, da wir als Köperschaft des öffentlichen Rechts dazu verpflichtet sind. Sehr schnell wurde uns klar, dass das Angebot der bit GmbH aus Karlstein am Main am besten zu unseren Anforderungen passte. Nach persönlichen Gesprächen mit anderen Kunden des Unternehmens waren wir überzeugt, hier den richtigen Partner gefunden zu haben.“ Der Vorsitzende der Geschäftsführung, Michael Häfele, ergänzt: „Die bit GmbH sicherte uns zum einen termintreue Abwicklung zu, was durch den bereits vorgerückten Zeitplan entscheidende Bedeutung hatte. Zum anderen eröffnete uns bit die Möglichkeit, speziell bei der sehr energieaufwändigen Klimatisierung erhebliche Einsparpotentiale zu heben. Das erfreute auch unser Controlling, denn bei Rechenzentren muss man neben der Errichtung stets auch die Betriebskosten im Blick behalten, denn sie machen über die Jahre den Löwenanteil aus.“ So begann ein innovatives Rechenzentrums-Infrastrukturprojekt, bei dem Energieeffizienz von Anfang an im Pflichtenheft stand.

Neubau mit höchst effizienter Rack-Klimatisierung
Selbst die modernsten Serversysteme wandeln den größten Teil der aufgenommenen elektrischen Energie in Wärme um. Aus diesem Grund ist das Thema Klimatisierung in der Infrastruktur eines Rechenzentrums die entscheidende Stelle, um die Gesamteffizienz zu steigern. Im Zentrum der Betrachtung stand daher das Paradigma, Wärme dort abzuführen, wo sie entsteht – im Rack. So entschieden sich die Verantwortlichen für die Kühllösung Rittal LCP (Liquid Cooling Package). In insgesamt drei Reihen à sechs Racks sind jeweils zwischen den Racks und an den Reihenenden LCPs montiert, so dass selbst beim unwahrscheinlichen Ausfall einer Einheit noch ausreichend Kühlleistung bereitgestellt werden kann. In jedem LCP befinden sich Luft-Wasser-Wärmetauscher, Lüftermodule sowie das zugehörige Überwachungssystem. Damit bleiben Racks und Kühlung temperaturneutral für den Raum. Das LCP stellt Kühlluft zur Verfügung, die in den geschlossenen Racks horizontal umgewälzt und vor der 19“-Ebene eingeblasen wird. Diese Anordnung verhindert Hotspots und die Kühlleistung muss nicht auf einen kompletten Raum dimensioniert werden. Der Raum als solcher wurde in dem neu errichteten RZ-Gebäude als IT-Sicherheits-Zelle konzipiert. Dies ist ein Hoch-Sicherheitsraum für Server, bei dem besondere Baumaßnahmen und verwendete Materialien die eingebaute Hardware gegen Brand- und Wassereinwirkung schützen. Eine mehrstufige Brand-Früherkennungstechnik und ein Argon-Löschsysteme sowie raumlufttechnische Anlagen zur Klimatisierung ergänzen den Aufbau. Zusätzliche wurde darauf geachtet, dass Daten- und Energieversorgungskabel nicht ihre Wege kreuzen.

Innovative Lösung – Kühlleistung kann auch günstig sein
Die Besonderheit der Infrastrukturlösung von bit ist die durchgängige, vernetzte Überwachung aller Klimakomponenten. Energie-Controlling ist die Voraussetzung für Green IT, denn Energiekosten machen den Großteil der Betriebskosten aus. „Wir wollten vermeiden, dass sich die internen Regelungen einzelner Klimatisierungssysteme gegenseitig negativ beeinflussen, daher haben wir eine Regelungslösung entwickelt, die bisher einzigartig auf dem Markt ist, so Gunther ter Bahne, Geschäftsführer der bit GmbH. „Entstanden ist eine Anwendung, die ihre Informationen von allen angeschlossenen Systemen bezieht. In einem separaten Schaltschrank laufen sozusagen alle Fäden über gängige BUS-Protokolle wie SNMP und Modbus sowie digitale und analoge Eingänge zusammen. Eine integrierte Konsole – die natürlich auch im Netzwerk abgefragt werden kann – wertet deren Daten aus und zeigt neben aktuellen Betriebsdaten auch Trends an und archiviert die Werte für spätere statistische Auswertungen. Frei einstellbare Schwellwerte können entsprechende Aktionen auslösen, so beispielsweise die Meldung von Störungen an das Gebäudeleitsystem.“

Ein besonderer Clou dieser Lösung ist die Regelung der Kaltwasservorlauftemperatur auf Basis der Daten von den LCPs. Um die Racktemperatur auf den Sollwert zu regeln, steuert jedes LCP unter anderem das Zulaufventil in jedem Modul – öffnen, um die Temperatur zu senken; schließen, um die Temperatur wieder zu erhöhen. Die Stellung des Ventils kann via SNMP abgefragt werden. „Und genau das ist die Besonderheit unserer Lösung“, so Michael Botzem, Programmierer bei bit. „Wir betrachten den Öffnungsgrad des Ventils. Ist dieses noch nicht vollständig geöffnet, so können wir problemlos die Vorlauftemperatur erhöhen. Das bedeutet: Wir senken die Kühlleistung in den Rückkühlern. Da das Rechenzentrum nicht von Anfang an maximal bestückt ist, müssen wir stets nur genau so viel Kühlleistung bereitstellen, wie aktuell benötigt wird.“

Weitere Weichen dienen dazu, den Energieeinsatz noch weiter zu regeln. Auf dem Gebäudedach stehen nicht nur Kältekompressoren zur Senkung der Kaltwassertemperaturen aus dem Rücklauf, sondern auch eine Freikühlung. In unseren gemäßigten Breiten kann so über eine lange Zeit des Jahres auf Kälteerzeugung mittels Kompressoren verzichtet werden. Durch die zuvor erläuterte Regelung auf erhöhte Kaltwassertemperaturen wird diese Zeit der Freikühlung nochmals verlängert. Aber selbst damit ist das Thema Energieeffizienz bei der bit GmbH noch nicht zu Ende. Das neue Rechenzentrumsgebäude verfügt über keine Heizung für die Infrastrukturräume und die Büros von Systemmanagement und RZ-Leitung. Die Heizkörper erhalten ihr Warmwasser bei Bedarf von Wärmepumpen, die aus dem Kaltwasserrücklauf der Server gespeist werden. Und ist dann immer noch Wärmeleistung übrig, so wird diese in die Heizung des Verwaltungsgebäudes in der direkten Nachbarschaft eingespeist. Die Vorteile dieser Lösung werden sich über die Jahre in moderaten Betriebskosten zeigen, weil beim ARZ nur genau so viel elektrische Energie aufgenommen wird, wie unbedingt nötig.

Fazit
Klaus Scharbach ist stolz darauf, nun ein Vorzeige-Rechenzentrum zu betreiben, das nicht nur maximale Leistung aus der eingesetzten Energie zieht, sondern das auch pünktlich fertig gestellt wurde und flexibel an künftige Anforderungen angepasst werden kann. „Wir sind hoch zufrieden damit, wie exakt die von bit als Generalunternehmer geplanten Arbeiten im zugesagten Zeitrahmen ausgeführt wurden – das ist auf dem Bau ja beileibe nicht selbstverständlich. Im Oktober 2010 stand der erste Bagger auf unserem Gelände und vor Weihnachten war der Rohbau fertig. Trotz einiger Änderungswünsche von uns, die im laufenden Baubetrieb umgesetzt wurden, fand am 1. Juli 2011 die Abnahme statt. Bei bit arbeiten Profis, auf die wir uns stets hundertprozentig verlassen konnten. Daher war bereits klar, dass auch wirklich alles funktioniert. So erfolgte bereits am 2. Juli der Umzug ins neue Rechenzentrum.“


Daten und Fakten zum Neubau des ARZ

  • Grundfläche des Neubaus: 400 m²
  • RZ-Nettofläche: 70 m²
  • Büroflächen: 115 m²
  • 18 Serverracks, 15 LCP-Klimamodule, 3 Netzwerkracks
  • Technische Betriebsdatenauswertung und Regelung der Klimatechnik: bit-Lösung auf Basis von Visu+
  • Energieversorgung: Eigene Trafostation am EVU-Netz, Niederspannungshauptverteilung im RZ, Newave USV-Anlage mit einer Leistung von 3 x 100 kVA (Backup von 10 Min.) sowie zusätzliche Absicherung durch eine Netzersatzanlage mit einer Leistung von 520 kW
  • Vollautomatische Argon-Löschanlage in einer IT-Sicherheits-Zelle
  • Gesamtbauzeit von der Grundsteinlegung bis zum Einzug: 9 Monate
  • Realisierung: Generalunternehmer bit GmbH, Karlstein