Herausforderungen an USV-Anlagen

IT-DIRECTOR: Herr Trapp, die Energiewende ist eines der Kernthemen im Rechen­zentrumsumfeld (RZ). Welche Heraus­forderungen kommen mit den damit ­verbundenen steigenden Energiekosten ­hinaus auf die Verantwortlichen zu?
H. Trapp: Dass die Stromkosten in Deutschland schon jetzt 25 Prozent über dem restlichen EU-Ausland liegen – mit steigender Tendenz –, stellt nicht nur eine immense Belastung für RZ-Betreiber dar, sondern kann im Ernstfall sogar eine Bedrohung der Wettbewerbsfähigkeit bedeuten. Hinzu kommt, dass sich RZ-Verantwortliche im Rahmen der Energiewende mit einer abnehmenden Stromqualität konfrontiert sehen. Denn durch die ansteigende Einspeisung alternativer Energien nehmen vor allem Frequenzschwankungen immer weiter zu. Zuverlässigen Schutz bieten hier nur USV-Anlagen mit Doppelwandlertechnik, da sie als einzige Lösung in der Lage sind, Frequenzabweichungen sowie harmonische Oberwellen restlos aus der Eingangsspannung herauszufiltern.

IT-DIRECOR: Inwieweit müssen RZ-Komponenten umgestellt werden, damit künftig automatisch günstiger Strom – z.B. während der Nachtstunden – genutzt werden kann?
H. Trapp: Im Rahmen des europäischen Greendatanet-Projektes arbeitet Eaton in Kooperation mit Nissan, Credit Suisse, der Eidgenössischen Technischen Hochschule von Lausanne und anderen Partnern an einer Reihe innovativer Technologien, mit denen u. a. der durchschnittliche PUE-Wert von Rechenzentren von 1,6-2,0 auf weniger als 1,3 gesenkt werden kann. Einer der Ansätze ist dabei die Nutzung recycelter Lithium-Ionen-Autobatterien, die nachts günstig Strom beziehen und speichern, um ihn tagsüber wieder an die Verbraucher abzugeben.

IT-DIRECTOR: In vielen Rechenzentren hierzulande werden Anwendungen sowie Server- und Speicherressourcen mittlerweile virtuell vorgehalten. Inwieweit können diese Virtualisierungsszenarien das Energiemanagement im RZ beeinflussen?
H. Trapp: Virtualisierungslösungen und Private Cloud haben einen bedeutenden Beitrag dazu geleistet, Rechenzentren effizienter zu machen. Erst die Virtualisierung ermöglicht es überhaupt, dynamisch auf einen schwankenden Bedarf nach Rechenleistung zu reagieren, Standorteinschränkungen zu überwinden und so Serverhardware insgesamt energiesparender einzusetzen. Fortschrittliche Energiesparkonzepte wie Follow-The-Moon, die sich gezielt die weltweiten Tag-Nacht-Strompreisschwankungen zu nutze machen, wären ohne Technologien wie VM-Mobility heute schlichtweg nicht denkbar.

IT-DIRECTOR: Wie kann die unterbrechungsfreie Stromversorgung in virtuellen Umgebungen gewährleistet werden?
H. Trapp: Die zunehmende Virtualisierung stellt ganz neue Anforderungen an die Flexibilität der USV-Technik. Grundvoraussetzung ist in jedem Fall eine fortschrittliche USV-Managementsoftware, die eine direkte Verbindung zwischen Stromversorgungsnetz und virtueller Instanz ermöglicht. Wir entwickeln hierfür seit Jahren den Intelligent Power Manager, der u.a. über eine VMware-Zertifizierung verfügt. Mit dieser Software können bei einem Stromausfall vordefinierte Events selbstständig gestartet werden, etwa ein nach Relevanz geordnetes Herunterfahren der Virtuellen Maschinen oder die vorübergehende Übertragung der VMs auf andere Standorte.

IT-DIRECTOR: Welche Vorteile dürfen sich RZ-Verantwortliche vom Einsatz einer USV mit Hocheffizienztechnologie versprechen? Wie ist es um die Betriebskosten einer solchen Lösung bestellt?
H. Trapp: Gerade bei Mehrfachauslegung sinkt die durchschnittliche Auslastung der USV-Anlage schnell auf 25 Prozent oder darunter. Ein ungünstiger Lastbereich, bei dem im klassischen Doppelwandlermodus erhöhte Verlustleistungen auftreten. Moderne USV-Hocheffizienztechnologien, früher oft als Eco-Mode bezeichnet, sind in der Lage, den Wirkungsgradwert der USV deutlich zu verbessern – insbesondere im Niederlastbereich. Einsparungen von rund zehn Prozent sind hier realistisch. Legt man etwa einen RZ-Gesamtenergieverbrauch von 250 kWh und einen Strompreis von zehn Cent zugrunde, so entspricht das einer Energiekostenersparnis von 36.000 Euro pro Jahr.

IT-DIRECTOR: Worauf sollten RZ-Betreiber vor der Implementierung eines neuen USV-Systems noch achten?
H. Trapp: Da für den Einsatz einer USV-Hocheffizienzlösung die Qualität der Stromversorgung gewisse Mindestanforderungen erfüllen muss, ist eine professionelle Netzanalyse unbedingt erforderlich. Entscheidend ist auch die Reaktionszeit, die die USV-Anlage bei der Umschaltung von Eco-Modus auf Hochleistungsbetrieb benötigt. Diese sollte sich immer im Rahmen der ITIC-Kurve bewegen, also unter zehn Millisekunden. Wir haben hierfür die HE-Technologie „Energy Saver System“ entwickelt, die eine Reaktionszeit von unter zwei Millisekunden erreicht.