08.08.2017 Indirekte freie Kühlung

Kyoto Cooling in der Praxis

Von: Ina Schlücker

Wie die Klimatisierung mittels Kyoto Cooling im Rechenzentrum "München Ost" funktioniert, beschreibt Florian Sippel von Noris Network.

Florian Sippel, Noris Network

Florian Sippel, Principal Datacenter Architect und Prokurist bei Noris Network

IT-DIRECTOR: Herr Sippel, geht es um die Klimatisierung von Rechenzentren, fällt in letzter Zeit immer öfter der Begriff „Kyoto Cooling“. Was genau steckt hinter dieser Methode?
F. Sippel:
Kyoto Cooling ist ein innovatives System für die indirekt freie Kühlung. Dabei wird das namensgebende, sich langsam drehende und mehrere Meter im Durchmesser umfassende Kyoto-Rad als Wärmetauscher genutzt, um mit Außenluft die erwärmte Luft aus dem Rechenzentrum zu kühlen. Die Kreisläufe von Außen- und RZ-Luft bleiben dabei getrennt. Durch die eine Hälfte des Rades strömt die kühlende Außenluft, durch die andere Hälfte die zu kühlende RZ-Luft. Die langsame Drehung sowie Größe, Struktur und Legierung des Kyoto-Rads erlauben so eine hocheffiziente Kühlung.

IT-DIRECTOR: Wie funktioniert die Kyoto-Kühlung in der Praxis? Was sind die wichtigsten technologischen Parameter?
F. Sippel:
Der Unterschied zur klassischen Kühlung im doppelten Boden, durch die ein vergleichsweise kleines Volumen durch kompressorgekühlter Luft zu den IT-Systemen gebracht wird, ist schon sehr groß. Beim Kyoto Cooling strömt die kühlende Luft über große Auslässe direkt auf die IT-Fläche und wird über einen drei Meter hohen Deckenraum wieder abgeführt. Das hat mehrere Vorteile: Im RZ München Ost kühlen wir beispielsweise mit bis zu 252.000 Kubikmeter Luft pro Stunde und pro Kyoto-Zelle.

IT-DIRECTOR: Worin liegen für Rechenzentrumsbetreiber Ihrer Ansicht nach die Vor- bzw. Nachteile dieses Kühlverfahrens?
F. Sippel:
Die zwei großen Vorteile sind Energieeffizienz und Redundanz – und damit in zwei für Rechenzentren zentralen Messgrößen. In weit über 90 Prozent des Jahres benötigen wir keine Kompressorkühlung, die Außenluft reicht. So spielt das RZ München Ost mit einem PUE-Wert (Power Usage Effectiveness) von 1,2 in der internationalen Spitzengruppe der energieeffizientesten Rechenzentren mit – und kann dabei komplett als High-Density-Fläche mit 60-HE-Racks genutzt werden. Der zweite Punkt ist Redundanz: Die kühlende Luft aus den verschiedenen Kyoto-Zellen vermischt sich auf der IT-Fläche. Dieser Whirlpool-Effekte führt dazu, dass jede Zelle jede andere Zelle ersetzen kann – ohne technischen Zusatzaufwand.

IT-DIRECTOR: Mit welchem Aufwand ist die Einführung von Kyoto Cooling in Bestandsrechenzentren verbunden?
F. Sippel:
Hier liegt vielleicht der Nachteil des Kyoto-Cooling-Systems. Der maximal effiziente Aufbau mit außen liegenden Kühlzellen, großen Wandauslässen und einem hohen, doppelten Deckenbereich erfordert einen anderen Gebäudeaufbau. Das Rechenzentrum Nürnberg wurde von uns in einem bestehenden Gebäude errichtet – aber hier haben wir sehr umfassend umgebaut und hatten dabei vom hohen Grundgebäude her große Freiheiten. Wie ein kosteneffizienter Umbau in einem bestehenden RZ mit klassischem Boden- und Deckenaufbau aussehen soll, weiß ich nicht.

IT-DIRECTOR: Wie können damit vorhandene Klimatisierungskonzepte z.B. auf Basis von Wasserkühlung sinnvoll ergänzt werden? Oder wäre ein Komplettumstieg auf die Kyoto-Kühlung die bessere Wahl?
F. Sippel:
Für mich ist der Komplettumstieg die eindeutig bessere Wahl. Wir halten überhaupt nichts von Wasser auf der IT-Fläche, da diese Technik Risiken und/oder technische Aufwände birgt. Unsere High-Density-Flächen und übergroßen 60-HE-Racks belegen, dass die indirekt freie Luftkühlung auch für sehr leistungsstarke Hardware ausreicht. Auch sonst trennen wir Versorgungstechnik und IT-Flächen, indem wir die Kühl- und Energiezellen baulich getrennt am Rechenzentrum unterbringen.

IT-DIRECTOR: Inwieweit wird dieses Kühlverfahren in Rechenzentren weltweit und in Deutschland bereits genutzt? Welche Vorreiter gibt es? Können Sie ein Beispiel nennen?
F. Sippel:
Der Hersteller nennt auf seiner Webseite Kyotocooling.com eine Reihe internationaler Referenzen. In Deutschland waren wir mit dem Rechenzentrum in Nürnberg Vorreiter. Im jüngst eröffneten Rechenzentrum München Ost haben wir diese Technik weiter perfektioniert, indem wir beispielsweise die Lage und Position der Kyoto-Räder im Gebäude verändert haben.

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