Das Rechenzentrum der REWE Group
Energie fürs technische Hirn
Lesedauer: 5 Minuten
Das Rechenzentrum in Porz ist das technische Gehirn der REWE Group. Die Server, die hier laufen, sind lebenswichtige Organe für sämtliche Abläufe, ob in den zentralen Standorten oder den Märkten. Innerhalb eines Jahres haben die Haustechniker in Porz die Infrastruktur für das „Gehirn“ technisch aufgerüstet – bei laufendem Betrieb.
Haico Schmitz und Harald Golzem (v.l.)
Das Kabel sieht für den Laien ganz normal aus – doch der Eindruck täuscht: „Wenn Sie daran fassen, stehen Sie sofort in Flammen. Das ist eine 10.000 Volt-Hochspannungsleitung.“ Das möchte man dann doch lieber nicht testen, zumal Haico Schmitz, der diesen Hinweis ausspricht, als technischer Leiter weiß, wovon er spricht. Er kennt jeden Trafo, Schalter und jede Batterie, sämtliche Generatoren oder Kabel, die dafür sorgen, dass die Stromversorgung für die Server im Rechenzentrum ununterbrochen läuft.
Ein solches Rechenzentrum zu betreiben ist ein enormer Aufwand. Hier wird ein mächtiger Stromkreislauf gesteuert, der zudem für alle Notfälle abgesichert sein muss.
Ein solches Rechenzentrum zu betreiben ist ein enormer Aufwand. Hier wird ein mächtiger Stromkreislauf gesteuert, der zudem für alle Notfälle abgesichert sein muss.
2.500 PS: Mit diesen Motoren könnte man locker einen schweren Tanker fahren
Den Strom, den die Rechner verbrauchen, setzen sie zum größten Teil in Wärme um, die sie selbst aber nicht vertragen. Sie müssen daher permanent gekühlt werden. Dazu muss ein leistungsstarker Kühlkreislauf installiert werden, damit das Rechenzentrum nicht überhitzt. Und auch die Kühlung muss wiederum für alle Notfälle gewappnet sein. Denn: Auch hier wäre ein Ausfall fatal.
Der Strombedarf des Rechenzentrums kann nicht mit einer haushaltsüblichen Steckdose bedient werden. Hier sind größere Strommengen von Nöten. 10.000 Volt werden in Porz „angeliefert“ und zunächst über die beiden Trafostationen auf 400 Volt reduziert.
Den Strom, den die Rechner verbrauchen, setzen sie zum größten Teil in Wärme um, die sie selbst aber nicht vertragen. Sie müssen daher permanent gekühlt werden. Dazu muss ein leistungsstarker Kühlkreislauf installiert werden, damit das Rechenzentrum nicht überhitzt. Und auch die Kühlung muss wiederum für alle Notfälle gewappnet sein. Denn: Auch hier wäre ein Ausfall fatal.
Der Strombedarf des Rechenzentrums kann nicht mit einer haushaltsüblichen Steckdose bedient werden. Hier sind größere Strommengen von Nöten. 10.000 Volt werden in Porz „angeliefert“ und zunächst über die beiden Trafostationen auf 400 Volt reduziert.
Über Leistungsschalter gelangt der Strom in die so genannte sichere Schiene. Hier muss eine ununterbrochene Stromversorgung unbedingt gewährleistet sein – ein gewaltiger Aufwand: Drei Zwölf-Zylinder-Dieselgeneratoren mit 60 Litern Hubraum und 2.500 PS pro Generator können genug Strom produzieren, um die gesamte Anlage im Notfall zu versorgen. Der eingelagerte Treibstoff reicht für mindestens 72 Stunden.
Allerdings brauchen die Dieselgeneratoren 15 Sekunden, bis sie die Stromversorgung übernehmen können. Diese Zeit wird mit hunderten Batterien überbrückt, welche die unterbrechungsfreien Stromversorgungsanlagen (USV) benötigen, um die Server in den Rechenzentren ausfallsicher zu machen. Sie können für zwölf Minuten Strom liefern, sollten die Dieselgeneratoren Anlaufschwierigkeiten haben.
„Wir müssen eine hundertprozentige Ausfallsicherheit gewährleisten. Deshalb sind wir an jeder Stelle so abgesichert, dass der Ausfall eines Geräts durch ein anderes überbrückt werden kann. Auch die Notstromversorgung ist so ausgelegt, dass ein ausreichender Puffer vorhanden ist, für den Fall, dass ein Generator nicht sofort anspringt“, erklärt Haico Schmitz.
„Wir müssen eine hundertprozentige Ausfallsicherheit gewährleisten. Deshalb sind wir an jeder Stelle so abgesichert, dass der Ausfall eines Geräts durch ein anderes überbrückt werden kann. Auch die Notstromversorgung ist so ausgelegt, dass ein ausreichender Puffer vorhanden ist, für den Fall, dass ein Generator nicht sofort anspringt“, erklärt Haico Schmitz.
Auch die Betriebskälte ist für die Rechner überlebenswichtig
Im Rechenzentrum sieht man von dem Aufwand nicht viel: Warme Luft wird von den insgesamt 22 Umluftkühlern in beiden Serverräumen, angesaugt, auf etwa 21°C abgekühlt und durch den Doppelboden in die so genannten Kaltgänge eingeblasen.
Als Kühlmittel dient hierbei Wasser. Vereinfacht gesagt wird es mit etwa 20 Grad in einen Flüssigkeitskühler geleitet und dort wieder auf zwölf Grad abgekühlt. Dann geht es zurück Richtung Rechenzentrum, wo das Kaltwasser in die Luftkühler geleitet wird. Alleine im Serverraum eins werden pro Stunde 32.000 Liter umgewälzt, um die richtige Kühlung sicherzustellen.
Mit einem Teil der Wärme, die dem Wasser entzogen wird, kann das Gebäude A geheizt werden. Die Wärme der Kältemaschinen wiederum wird über einen weiteren Kühlwasserkreislauf nach draußen geleitet und über große Rückkühlwerke abgegeben. Bei Temperaturen unter neun Grad kann auf die mechanische Kälteerzeugung verzichtet werden, eine energiesparende „freie Kühlung“ übernimmt dann die Kühlfunktion.
Im Rechenzentrum sieht man von dem Aufwand nicht viel: Warme Luft wird von den insgesamt 22 Umluftkühlern in beiden Serverräumen, angesaugt, auf etwa 21°C abgekühlt und durch den Doppelboden in die so genannten Kaltgänge eingeblasen.
Als Kühlmittel dient hierbei Wasser. Vereinfacht gesagt wird es mit etwa 20 Grad in einen Flüssigkeitskühler geleitet und dort wieder auf zwölf Grad abgekühlt. Dann geht es zurück Richtung Rechenzentrum, wo das Kaltwasser in die Luftkühler geleitet wird. Alleine im Serverraum eins werden pro Stunde 32.000 Liter umgewälzt, um die richtige Kühlung sicherzustellen.
Mit einem Teil der Wärme, die dem Wasser entzogen wird, kann das Gebäude A geheizt werden. Die Wärme der Kältemaschinen wiederum wird über einen weiteren Kühlwasserkreislauf nach draußen geleitet und über große Rückkühlwerke abgegeben. Bei Temperaturen unter neun Grad kann auf die mechanische Kälteerzeugung verzichtet werden, eine energiesparende „freie Kühlung“ übernimmt dann die Kühlfunktion.
Auch hier ist die Infrastruktur für alle Notfälle gerüstet: „Derzeit läuft die Kühlung über zwei ältere Kältemaschinen, weil wir noch Optimierungen an der neuen Anlage durchführen“, erklärt Harald Golzem, zuständig für den Kälte- und Klimatechnik. „So ist immer eine optimale Kühlung gewährleistet, auch wenn ein Gerät ausfällt. Nur so war für uns die Umrüstung der Kälteanlagen auf die neuen Anforderungen bei laufendem Betrieb möglich.“
Sämtliche Notfallmaßnahmen werden regelmäßig überprüft und getestet. Seit August ist die neue Anlage in Betrieb. Den Ernstfall haben Haico Schmitz, Harald Golzem und ihr Team bereits geprobt – mit einem Last-Test, bei dem über monströse Heizlüfter warme Luft in das Rechenzentrum geblasen wurde, um zu sehen, ob die Kühlung in der Lage ist, auch diese hohen Wärmelasten herunter zu kühlen. Diesen Test hat die Anlage locker bestanden.
Sämtliche Notfallmaßnahmen werden regelmäßig überprüft und getestet. Seit August ist die neue Anlage in Betrieb. Den Ernstfall haben Haico Schmitz, Harald Golzem und ihr Team bereits geprobt – mit einem Last-Test, bei dem über monströse Heizlüfter warme Luft in das Rechenzentrum geblasen wurde, um zu sehen, ob die Kühlung in der Lage ist, auch diese hohen Wärmelasten herunter zu kühlen. Diesen Test hat die Anlage locker bestanden.
Drei Fragen an Siegfried Breuer,
Leiter des Bereichs Zentrales Rechenzentrum und Infrastruktur
Leiter des Bereichs Zentrales Rechenzentrum und Infrastruktur
One: Warum wurde eine Infrastrukturerweiterung für das Rechenzentrum notwendig?
Siegfried Breuer: Das Rechenzentrum in Porz startete im Jahre 2000 mit einem Serverraum. Aufgrund des starken Wachstums der IT wurde im Jahre 2004 ein zweiter Serverraum auf dem Campus in Betrieb genommen. Hierbei handelte es sich um ein ehemaliges Rechenzentrum, das technisch aufgerüstet wurde und seitdem als zweiter Serverraum betrieben wird. Seit der Inbetriebnahme des zweiten Serverraumes sind wieder zehn Jahre vergangen, in denen sich IT-technisch sehr viel verändert hat. Die Anzahl der Maschinen hat sich vervielfacht. Die Maschinen sind bei mehr Leistung vielfach auch kleiner geworden, aber bei der Leistungsaufnahme war in dieser Zeit ein beständiges Wachstum zu verzeichnen.
Aus diesem Grund kamen die damals installierten Infrastrukturkomponenten für die Strom- und Kälteversorgung an ihre Grenzen und eine Erweiterung war unumgänglich.
Siegfried Breuer: Das Rechenzentrum in Porz startete im Jahre 2000 mit einem Serverraum. Aufgrund des starken Wachstums der IT wurde im Jahre 2004 ein zweiter Serverraum auf dem Campus in Betrieb genommen. Hierbei handelte es sich um ein ehemaliges Rechenzentrum, das technisch aufgerüstet wurde und seitdem als zweiter Serverraum betrieben wird. Seit der Inbetriebnahme des zweiten Serverraumes sind wieder zehn Jahre vergangen, in denen sich IT-technisch sehr viel verändert hat. Die Anzahl der Maschinen hat sich vervielfacht. Die Maschinen sind bei mehr Leistung vielfach auch kleiner geworden, aber bei der Leistungsaufnahme war in dieser Zeit ein beständiges Wachstum zu verzeichnen.
Aus diesem Grund kamen die damals installierten Infrastrukturkomponenten für die Strom- und Kälteversorgung an ihre Grenzen und eine Erweiterung war unumgänglich.
One: Wie viele Server stehen dort derzeit und welche Systeme laufen darauf?
Siegfried Breuer: In Porz stehen mehr als 300 Serverschränke und Großmaschinen. Bei Großmaschinen handelt es sich um Rechner oder Plattensysteme, die nicht in einen Serverschrank passen. In den Serverschränken sind mehr als 700 Server und etwa 1000 Komponenten verbaut.
Hierunter fallen Switche, Router, Festplatten, Telekommunikations- und Providertechnik. Von Porz aus werden alle warenwirtschaftlichen und betriebswirtschaftlichen Anwendungen betrieben.
Siegfried Breuer: In Porz stehen mehr als 300 Serverschränke und Großmaschinen. Bei Großmaschinen handelt es sich um Rechner oder Plattensysteme, die nicht in einen Serverschrank passen. In den Serverschränken sind mehr als 700 Server und etwa 1000 Komponenten verbaut.
Hierunter fallen Switche, Router, Festplatten, Telekommunikations- und Providertechnik. Von Porz aus werden alle warenwirtschaftlichen und betriebswirtschaftlichen Anwendungen betrieben.
One: Warum ist es besser, bei einer Erweiterung der Infrastruktur auf hauseigene Kompetenz zurückzugreifen?
Siegfried Breuer: Dies war eine sehr komplexe Erweiterung im laufenden Betrieb, ähnlich einer Operation am offenen Herzen. Die Mitarbeiter der Haustechnik kennen die Versorgungstechnik, die Versorgungswege, die Steuerung und die eingebauten Redundanzen und können dementsprechend für jeden Bauabschnitt das Risiko bewerten und durch entsprechende Maßnahmen minimieren. Dabei ist eine enge Zusammenarbeit und Abstimmung mit den IT-Verantwortlichen unerlässlich.
Siegfried Breuer: Dies war eine sehr komplexe Erweiterung im laufenden Betrieb, ähnlich einer Operation am offenen Herzen. Die Mitarbeiter der Haustechnik kennen die Versorgungstechnik, die Versorgungswege, die Steuerung und die eingebauten Redundanzen und können dementsprechend für jeden Bauabschnitt das Risiko bewerten und durch entsprechende Maßnahmen minimieren. Dabei ist eine enge Zusammenarbeit und Abstimmung mit den IT-Verantwortlichen unerlässlich.
Das Rechenzentrum
Der Standort Porz hat zwei Serverräume, die zusammen knapp 1.900 Quadratmeter groß sind. 2014 begannen die Haustechniker in Porz damit, die Infrastruktur des Rechenzentrums während des laufenden Betriebs zu erweitern. Die Aufgabe lautete, die Energieversorgung so aufzustellen, dass das Rechenzentrum für die immer größer werdenden Datenmengen, die zukünftig bewältigt werden müssen, gerüstet ist. Dazu wurde ein Medientunnel gegraben und hunderte Meter Stromkabel verlegt.
Energieversorgung und die Leistung der Kältezentrale sind nun auf einen Leistungsbedarf von 1.600 Kilowatt ausgelegt. Zum Vergleich: Der Standard-PC hat eine Leistung von 0,3 Kilowatt. Die entstehende Abwärme wird zum Teil dazu genutzt, das Gebäude A am Standort Porz zu beheizen.
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