Kühl kalkuliert: Tipps zur effizienten Klimatisierung von Serverschränken

Frische Luft tut gut

Ist der Einsatz von Split Klimasystemen nicht möglich wird die Kühlung oft mit Kühleinheiten direkt am IT-Rack realisiert. Hierbei wird die aufgenommene Wärmeenergie des Racks allerdings direkt an den IT-Raum abgegeben. Beim Einsatz dieser Technik ist für eine gute Durchlüftung mit Frischluft zu sorgen. Dies kann beispielsweise über zwei Kernbohrungen durch die Mauer erfolgen, ähnlich wie bei einer Abzugshaube für die Küche. Eine Öffnung dient für die Luftzufuhr, die andere für die Entlüftung. Die Leistung der dort eingesetzten Ventilatoren sollte mit der Kühlleistung des Klimageräts harmonieren.

Plan B: Raumklimatisierung

Benötigt ein Unternehmen mehr IT und Netzwerktechnik als sich in einem IT-Schrank unterbringen lässt, ist die Raumklimatisierung die passende Lösung. Prinzipiell geht es darum, den gesamten Technikraum zu kühlen. Darin können beispielsweise IT- und Netzwerkschränke oder auch die Telefonanlage, Drucker oder Kopierer stehen.

Bei dieser Variante ist beim Kauf des IT-Racks darauf zu achten, dass die Gehäusefront- und -rückseite ausreichend perforiert ist und somit die Luftzirkulation gewährleistet wird. In der Praxis werden Türen mit einer Perforation von etwa 80 Prozent angeboten, während einige Anbieter wie Rittal mit dem TS IT Rack hier Werte von 85 Prozent erreichen. Je höher die Luftdurchlässigkeit ist, desto effizienter erfolgt die Kühlung der IT-Systeme. Mit diesem Prinzip wird eine Front-to-Back-Luftführung erreicht: Von vorne wird die kalte Luft zugeführt und durch die Lüfter der IT-Komponenten an der Rückseite wieder ausgeblasen.

Kalt- und Warmluft sauber trennen

Um eine möglichst effiziente Kühlung zu erreichen, ist darauf zu achten, dass sich kalte und warme Luft nicht vermischen. Das luftseitige Delta T sollte möglichst groß ausfallen, damit die Klimageräte mit bestmöglicher Effizienz arbeiten. Daher wird der IT-Schrank geschottet und in einen Kalt- und Warmbereich unterteilt. Manche Anbieter versprechen eine vollständige Schottung der Kalt-/Warmebene zu 100 Prozent. Die hierbei anfallenden Mehrkosten rentieren sich in der Praxis nicht. Das von Rack-Herstellern mitgelieferte Zubehör wie Blindleisten, magnetisch beschichtete Dichtstreifen, Luftleitbleche und Bürstenleisten ermöglicht eine ausreichende Abdichtung.

Klimasplitsystem eignet sich nicht

Eine auf den ersten Blick verlockende Idee für kleine IT-Umgebungen wäre es, ein herkömmliches Klimasplitsystem für die Raumkühlung zu verwenden. Diese bestehen normalerweise aus einer Decken- oder Wandkassette und der dazugehörigen Außeneinheit. Jedoch sind diese Klimaanlagen speziell zur Humanklimatisierung konzipiert. Der Focus liegt dabei auf kleinen Luftmengen und niedrigen Luftgeschwindigkeiten um beispielsweise Zugerscheinung zu vermeiden. Weiterhin sind die Geräte oft nicht auf einen 24-Stunden-Dauerbetrieb ausgelegt, da eine Kühlung nur für die Sommermonate vorgesehen ist. Darüber hinaus benötigt die IT-Kühlung eine besondere Luftführung, bei der die Kaltluft direkt vor das Rack geblasen wird. Herkömmliche Klimaanlagen streuen die Luft jedoch großflächig.

Außerdem ist der Luftvolumenstrom dieser Anlagen zu gering. Bei kleineren Installationen wird in der Praxis ein luftseitiges Delta T von etwa 10K von den IT-Systemen erzeugt. Hierbei sind dann pro kW Wärmeleistung etwa 300 Kubikmeter pro Stunde Luftvolumenstrom zur Verfügung zu stellen. Bei fünf kW Wärmeleistung wäre also eine Kapazität von 1.500 Kubikmetern pro Stunde notwendig. Geräte wie die LCP DX von Rittal liefern einen Luftvolumenstrom von 4800 Kubikmetern pro Stunde. Die Luftmengen der meisten Raumklimageräte wären schon bei einem nur mittelmäßig bestückten IT-Rack nicht leistungsfähig genug. In vielen Fällen wird auch das komplette Monitoring und Alarmmanagement vernachlässigt, so dass eine Funktionsüberwachung nicht erfolgt. Bei der heutigen Energiedichte im IT-Rack würde ein Ausfall der Kühltechnik innerhalb kurzer Zeit zum Kollaps der Server und damit zum Stillstand vieler Geschäftsprozesse führen.