Der Kunde

Die Sparkasse Pforzheim Calw ist die größte Sparkasse in Baden-Württemberg. Das Ge-schäftsgebiet umfasst die Stadt Pforzheim, den Enzkreis und den Landkreis Calw mit insgesamt über 470.000 Einwohnern. Die S-IT Informationstechnologie Betreiber GmbH & Co. KG im Nordschwarzwald, kurz Sparkassen-IT, wurde als hundertprozentige Tochter gegründet und baut kontinuierlich ein hochverfügbares Glasfasernetz mit ca. 800 km Trassenlänge zum lichtschnellen und sicheren Transport großer Datenmengen auf. Im Rechenzentrum in Calw werden seit Juni 2016 sowohl eigene als auch Kundenserver betrieben.

Projekt

Die Aufgabenstellung der Sparkassen-IT in Calw ist die Kühlung eines hocheffizienten Rechenzentrums mit einer maximalen Kälteleistung von 70 kW und einer Kaltgangtemperatur von maximal 25 °C. Das Besondere an dieser Anwendung war der langsam wachsende Kälteleistungsbedarf durch den stufenweisen Ausbau der Server. Die Herausforderung bestand darin, die anfänglichen rund 8-10 kW Kälteleistung, die ca. 10 % bis 15 % der maximalen Leistung entsprechen.

Umsetzung

Als Lösung wurden die Serverracks im Serverraum in einer Warmgangeinhausung aufgestellt. Die Kühlluftzufuhr zu den Servern erfolgt über Sidecooler. Die Kälteerzeugung von 70 kW wird durch einen Standard-Kaltwassersatz übernommen. Während der Planung wurde das Thema Kältemittelverfügbarkeit in Verbindung mit platzsparender, indirekter freier Kühlung in den Anforderungskatalog aufgenommen und priorisiert.
Die Eigenschaften des eChillers haben all diese Anforderungen erfüllt.
Mit einer Kälteleistung von 35 kW war der eChiller für die anfängliche IT-Last ausreichend und stellte damit die Redundanz gegenüber der Standard-Kältemaschine dar.
Nach der Inbetriebnahme des eChillers im Sommer 2016 wurde schnell klar, dass der effiziente Teillastbetrieb durch die geregelten Turbo-Verdichter in Verbindung mit der integrierten freien Kühlung hocheffizient ist. Damit war der eChiller die Führungsmaschine.
Diese Betriebsweise hat sich bewährt und blieb bis heute beibehalten, obwohl die IT-Last inzwischen 30 kW übersteigt.

Ergebnis

Das optional für den eChiller erhältliche Monitoring liefert die Betriebsdaten von Kaltwasser- und Kühlwassertemperaturen, erzeugte Kälteenergie, sowie die aufgenommene elektrische Energie in Echtzeit. Mit diesen Daten lässt sich die Fahrweise im Betrieb stetig optimieren. Ein kurzer Ausschnitt wird in der nachfolgenden Grafik gezeigt.

Die erzeugte Kälteenergie ist in den vergangenen 18 Monaten von 12.000 kWh auf durchschnittlich 18.000 kWh gestiegen. Die momentane Effizienz (EER) beschreibt den Jahresgang der Außentemperatur und erreicht eine Jahresarbeitszahl Kälte,
JAZK [kWhK / kWhe], von > 18.

Technische Daten
Kälteleistung (kW)30 kW (steigend)
SolltemperaturTemperatur Kaltwasservorlauf 19 °C
Jahresarbeitszahl (JAZK)> 18 (eChiller)
KältemittelR718 (Wasser)
Kühlwassereintritt40 °C
Schalleistung68,6 dB(A), Druckpegel in 5 m: 42 dB(A)
Rückkühlungluftgekühlter Trockenkühler