Das richtige Rezept für kühle Rechner

Das Norddeutsche Apotheken-Rechenzentrum e.V. wurde bereits 1954 als gemeinsame Abrechnungsstelle der Bremer Apotheken mit damals 59 Kunden gegründet. Die auch heute noch in Bremen ansässige Einrichtung ist eine berufsständische Organisation – sie gehört den Apothekern, die ihre Dienste in Anspruch nehmen.

Heute nutzen rund 90 Prozent der Apotheken in den nördlichen Bundesländern sowie NRW, Berlin und Sachsen-Anhalt die Dienstleistungen des Serviceverbunds, der aus der Fusion des NARZ e.V. (Norddeutsches Apotheken-Rechenzentrum e.V.) mit der AVN (Apotheken-Verrechnungsstelle Dr. Carl Carstens GmbH & Co. KG) hervorging und seit 1998 unter dem Dach der GFI – Gesellschaft für Informations- und Datenverarbeitung mbH betrieben wird. Damit zählt der NARZ/AVN-Verbund rund 4.500 Kunden, die dem Dienstleister jährlich rund 100 Mio. Rezepte und fünf Mrd. Euro Apothekenumsatz treuhänderisch zur Abrechnung überlassen.

Im Tagesgeschäft des NARZ/AVN-Serviceverbunds fallen vielfältige Rechenoperationen an: Täglich holen Kurierdienste die Rezepte in den Apotheken ab und bringen sie ins Rechenzentrum. Dort werden mit Hochleistungsscannern rund 200.000 Rezepte pro Stunde erfasst, Texte und Zahlen maschinell (oder bei unleserlichen Rezepten mit menschlicher Hilfe) erkannt, aufsummiert und die Ergebnisse dann als Abrechnung online an die Krankenkassen übermittelt.

Zur schnellen und zuverlässigen Ausführung dieser Aufgaben setzt die GFI derzeit etwa 180 Server ein. Die hohe Packungsdichte bringt eine Wärmelast von rund 40 Kilowatt mit sich, die bei einem weiteren Ausbau der Rechenkapazitäten noch entsprechend steigen würde. Aus Verantwortung gegenüber den Kunden, die zugleich Eigentümer sind, muss der NARZ/AVN-Serviceverbund aus zweierlei Gründen besonders auf energieeffiziente Klimatisierung achten: Erstens gilt es den störungsfreien Betrieb der Server langfristig aufrechtzuerhalten. Zweitens müssen die Betriebskosten auf einem Niveau gehalten werden, das noch Kapitalreserven für die Investition in neue Rechner erlaubt.

Modernisierung durch Neubau

Als das Rechenzentrum im August 2010 innerhalb der Liegenschaft in Bremen an eine neue Stelle umzog, musste in bestehenden Räumen eine komplett neue Rechenzentrumsarchitektur aufgesetzt werden. Dies bot die Möglichkeit, eine Klimatisierungslösung auf dem neuesten Stand der Technik zu realisieren.

Marc Beushausen ist staatlich geprüfter Techniker für den Bereich Heizung, Lüftung, Klimatechnik und bei der GFI für Haustechnik, Gebäudesicherheit sowie Um- und Neubauplanung zuständig. Die Projektplanung und -leitung des neuen Datacenters nahm er höchstpersönlich in die Hand: Aus seiner früheren Tätigkeit bei einem EDV-Klimaanlagenhersteller verfügt Beushausen über rund 20 Jahre Erfahrung im Bau von Rechenzentren. Für die Planungsphase standen sechs, für die Umsetzung vier Monate zur Verfügung.

Um den Energieverbrauch in der Rechenzentrumsklimatisierung zu drosseln, ist der Einsatz der sogenannten freien Kühlung eine bewährte Methode: Das Wasser-Glykol-Gemisch in Kaltwassersätzen, die im Freien, etwa auf dem Hausdach, montiert sind, wird in der kälteren Jahreszeit von der Umgebungsluft statt über Kältemaschinen heruntergekühlt und dann ins RZ zu den Klimageräten geleitet. So muss für einen Teil des Jahres im Vergleich nur sehr wenig Elektrizität für die Senkung der Wassertemperatur aufgewendet werden. Auch die GFI machte sich beim Neubau diese Methode zunutze.

„Die Klimatisierung erfolgt über Stulz-CW-Klimageräte, welche über Kaltwassersätze mit Freikühlmöglichkeit für den Winter versorgt werden, sodass hierüber eine entsprechende Energieeinsparung erreicht wird“, erklärt Marc Beushausen. Zur Sicherheit für Notfälle seien jedoch auch noch Redundanzsysteme mit herkömmlichem Kältemittel verfügbar, die sich bei einem Ausfall der Kaltwassersätze bzw. einer drohenden Überhitzung der Server automatisch einschalten.

Die freie Kühlung kann umso effizienter eingesetzt werden, je kleiner das zu kühlende Luftvolumen ist. Deshalb entschied sich Beushausen dafür, die Serverschränke im neuen Apotheken-Rechenzentrum mit einer Kaltgangeinhausung zu versehen. Die Wahl fiel auf das skalierbare System Cold Section von Schäfer IT-Systems, einem langjährigen Partner des Klimageräteherstellers Stulz. „Durch die enge Partnerschaft mit Stulz Klimatechnik haben wir bereits viele gemeinsame Projekte zur Kundenzufriedenheit realisiert“, bestätigt Peter Wäsch, Vertriebsleiter von Schäfer IT-Systems.

Luftkurzschluss wird verhindert

Die Cold-Section-Einhausung beherbergt 22 Schäfer SP-Rack-Serverschränke mit einer Grundfläche von je 1.200 mm x 800 mm, in denen die ca. 180 Server sowie diverse Hochleistungs-Switches und weiteres Equipment Platz finden. Eine Schrankausbaureserve von ca. einem Drittel der verfügbaren Höheneinheiten (HE) gewährleistet die Ausbaufähigkeit und damit Zukunftssicherheit der Lösung. Die Kaltgangeinhausung sorgt dafür, dass die kalte Luft der Stulz-Klimaschränke, die durch den Doppelboden an die zu kühlenden Server geblasen wird, auch direkt an die Hotspots gelangt.

Da die Einhausung luftdicht abgeschlossen ist, kann sich die Kaltluft nicht unkontrolliert im ganzen Rechenzentrumsraum verbreiten, sondern wird an die Stellen geführt, wo sie gebraucht wird. Die von den Servern erzeugte Wärme wird an der Rückseite der Server-Racks abgeführt, also an der Außenseite der Einhausung. Abwärme aus dem Server und Kaltluft aus der Klimaanlage können also nicht miteinander in Berührung kommen. So verhindert die Cold Section eines der größten Probleme im Rechenzentrum: den sogenannten Luftkurzschluss.

Vier weitere Netzwerkschränke dienen der übersichtlichen Unterbringung von Netzwerkkomponenten. Da die passiven Verkabelungskomponenten keine bedeutende Verlustleistung erzeugen, wurden diese im Sinne der Energieeffizienz nicht in den gekühlten Kaltgang der Cold Section integriert.

Eine Besonderheit des Projekts ist die Gangbreite der Einhausung von 1.800 mm im Unterschied zu den gängigen 1.200 mm. Der breitere Gang sorgt für eine komfortablere Zugänglichkeit der Server und lässt mehr Licht in die Einhausung. „Da Schäfer IT-Systems in unmittelbarer Nachbarschaft zum eigenen Standort auf das Materiallager und die Produktionskapazitäten seiner Konzernschwestern EMW Stahl-Service-Center und Schäfer Lochbleche zugreifen kann, ist auch die Lieferung nach Kundenwunsch maßgeschneiderter Lösungen in kurzer Zeit möglich“, erklärt Peter Wäsch.

Kein Spielraum für Fehler

Krankheiten kennen keine Wochentage, und so gibt es auch für Apotheker keine echten Leerlaufzeiten. Das Zeitfenster für den Umzug des Rechenzentrums war entsprechend eng, „da hierfür lediglich ein einziges Wochenende zur Verfügung stand“, erinnert sich Marc Beushause. „Die Planung hierfür ließ nicht viel Spielraum für Fehler und war entsprechend aufwändig.“

Um den ohnehin engen Zeitplan nicht noch mehr zu belasten, war es umso wichtiger, dass die Bauarbeiten im Rechenzentrum planmäßig abgeschlossen werden konnten, so Beushausen: „Durch frühzeitige Einbindung der ausführenden und teilweise langjährig im Haus beschäftigten Firmen bereits in der Planungsphase, konnten Probleme auch schnittstellenübergreifend überwiegend im Vorfeld erkannt und kompensiert werden.“

Nach einem reibungslosen Umzug ist das neue Rechenzentrum des NARZ/AVN-Serviceverbunds inzwischen seit September 2010 im Einsatz. Die Erfahrung seither hat Marc Beushausen in seiner Wahl der Technologien und ihrer Anbieter bestätigt. „Unser Fazit lautet kurz und knapp: Wir sind voll zufrieden und würden auch im Rückblick alles wieder so machen.“

Den wirtschaftlichen Aspekt des Neubaus bewertet Beushausen vor dem Hintergrund, dass Schnelligkeit und Ausfallsicherheit im Geschäft des NARZ/AVN-Serviceverbunds absolute Priorität haben: „Bestimmt hätte man die eine oder andere Lösung billiger bekommen können, wir haben uns jedoch der Sicherheit wegen für die preiswerte unter den Qualitätsvarianten entschieden – sie war ihren Preis wert.“ Was speziell die Klimakomponenten von Stulz und die Racks mit Einhausungslösung von Schäfer IT-Systems angehe, so könne man hier, gerade angesichts steigender Strompreise, sogar mit einer baldigen Amortisierung durch die eingesparten Energiekosten rechnen.

Bildquelle: Schäfer IT-Systems