Sichere Stromversorgung für das Großrechenzentrum. Planung und Realisierung einer unterbrechungsfreien Zukunft. - Thomas Ott (Christof Electrics GmbH & Co KG)

1. 1
Christof Group, Dezember 2013 1
www.praxistage.at
Sichere Stromversorgung für das
Großrechenzentrum
Planung und Realisierung
einer unterbrechungsfreien Zukunft

2. 2
Christof Group, Dezember 2013 2
www.praxistage.at
Sichere Stromversorgung für das
Großrechenzentrum
(1) Wer wir sind und was wir für Rechenzentren tun
(2) Anforderungen an die Versorgung moderner IT-Center
(3) Einige wichtige Begriffe für Entscheider:
Redundanz, Wirkungsgrad und Modularität
(4) Projektierung und Realisierung in der Praxis:
Das GRZ IT-Center (Linz, Innsbruck, Salzburg)

3. 3
Christof Group, Dezember 2013 3
Christof Group,
CHRISTOF GROUP UNTERNEHMENSSTRUKTUR

4. 4
Christof Group, Dezember 2013 4
www.praxistage.at
Christof Electrics bietet Komplettlösungen im
Bereich Elektro-, Mess-, Steuerungs- und
Regeltechnik an.
CHRISTOF ELECTRICS GMBH & CO KG
Die Tätigkeitsfelder erstrecken sich auf die
Bereiche:
• Energietechnik
• Industrie
• Infrastruktur

5. 5
Christof Group, Dezember 2013 5
www.praxistage.at
ENERGIETECHNIK
 Planung und Projektierung
 Berechnung
 Bauentwurfsplanung
 Detailplanung
 Fertigung und Montage
 Inbetriebsetzung
von
Freiluftschaltanlagen,
Innenraumschaltanlagen und
kompletten Umspannwerken

6. 6
Christof Group, Dezember 2013 6
www.praxistage.at
MAINTOS®
maintos®
ist eine spezielle Software die als Asset-
Management- und
Instandhaltungssystem fungiert.
Sie bildet die Basis zur Planung,
Durchführung und Dokumentation ihrer
Instandhaltung.
Erweiterbares Basismodul mit
verschiedensten maintos-Zusatzmodulen:
• Stamm- und Typdaten
• Instandhaltung, Störerfassung
• Zustandsbewertung und Reporting
• Szenario Manager

7. 7
Christof Group, Dezember 2013 7
www.praxistage.at
INDUSTRIE / GAS & ÖL
 Planung
 Engineering
 Montage
 Inbetriebnahme sowie
 After Sales
von
Elektro-, Mess-, Steuer- und Regeltechnik
Prozessautomatisierung
Niederspannungsschaltgerätekombination
in TSK und PTSK
Raumsysteme für EMSR-Anlagen
Unterbrechungsfreie Stromversorgung

8. 8
Christof Group, Dezember 2013 8
www.praxistage.at
INFRASTRUKTUR
 Engineering / Planung / Errichtung
 Lieferung, Montage und Inbetriebnahme
 Service / Wartung
 Instandhaltung
von
Beleuchtungsanlagen,
Erdungs- und Blitzschutzanlagen
und Brandmeldeanlagen
EDV Netzwerke
Typgeprüfte Schaltanlagen
Unterbrechungsfreie Stromversorgung

9. 9
Christof Group, Dezember 2013 9
www.praxistage.at
PARTNER
Die Lösung von kundenspezifischen
Problemstellungen ist Kernkompetenz und
Stärke von Christof Electrics.
Damit dies auch weiterhin so bleibt, setzen wir
auch zukünftig auf starke Partner.

10. 10
Christof Group, Dezember 2013 10
www.praxistage.at
PILLER
Als Repräsentant von
PILLER Power Systems
bietet Christof Electrics
Systemlösungen zur Sicherstellung
hochwertiger Energiekonditionierung
und unterbrechungsfreie
Stromversorgungssysteme (USV) in
einem Leistungsbereich bis zu 50 MVA
für den österreichischen Markt an.
Mit einer installierten Leistung von über
2.000.000 kVA ist PILLER die
weltweite Nr. 1* im high-end USV-Segment
für Rechenzentren. * Source: IMS Research 2011

11. 11
Christof Group, Dezember 2013 11
www.praxistage.at
Sichere Stromversorgung für das
Großrechenzentrum
(1) Wer wir sind und was wir für Rechenzentren tun
(2) Anforderungen an die Versorgung moderner IT-Center
(3) Einige wichtige Begriffe für Entscheider:
Redundanz, Wirkungsgrad und Modularität
(4) Projektierung und Realisierung in der Praxis:
Das GRZ IT-Center (Linz, Innsbruck, Salzburg)

12. 12
Christof Group, Dezember 2013 12
www.praxistage.at
ANFORDERUNGEN
an die Versorgung moderner IT-Center
Unterbrechungsfreie
Stromversorgung (100%)
Kälteversorgung (100%)
Netzersatzversorgung
mit max. 15s Unterbrechung
Sicherheitstechnik
Allgemeine
RZ- Infrastruktur
A B
A B

13. 13
Christof Group, Dezember 2013 13
www.praxistage.at
Technische Möglichkeiten
für die ELEKTRISCHE Versorgung moderner IT-Center
Unterbrechungsfreie
Stromversorgung (100%)
Netzersatzversorgung (45%)
mit max. 15s Unterbrechung
Herstellung der nötigen Versorgungsqualität:
• Statische Stromrichter oder ein
• Generator (rotierende Spannungserzeugung)
Energiespeicher für Kurzzeitversorgung:
• Batterieanlage im Minutenbereich oder
• Schwungmasse im Sekundenbereich
Energiequelle für eine Langzeitversorgung über mehrere Tage:
• Dieselmotor (ohne wirkliche Alternative)

14. 14
Christof Group, Dezember 2013 14
www.praxistage.at
Technische Möglichkeiten
für die DIESEL-Versorgung moderner IT-Center
Unterbrechungsfreie
Stromversorgung
Netzersatzversorgung mit
max. 15s Unterbrechung
Verluste
= Motorleistung
MTU 20V4000G23 entsprechend 2500 kVA elektrische Versorgungsleistung

15. 15
Christof Group, Dezember 2013 15
www.praxistage.at
Technische Möglichkeiten
für die SPANNUNGS-Versorgung moderner IT-Center
Generator
zur rotierenden Spannungserzeugung
Wicklung 1:
USV-Versorgung
Wicklung 2:
NEA-Versorgung
Freilaufkupplung

16. 16
Christof Group, Dezember 2013 16
www.praxistage.at
Technische Möglichkeiten
für den Energiespeicher zur Kurzzeitversorgung
Chemischer Energiespeicher
für 500 kW und 2 Stunden Überbrückung
Bei Flächenbedarf < 2 m2
entfällt der Batterieraum
Rotierender Energiespeicher
für 500 kW und 27 Sekunden

17. 17
Christof Group, Dezember 2013 17
www.praxistage.at
Technisches Gesamtkonzept
Diesel-USV-System PILLER Uniblock UBTD
Unterbrechungsfreie Stromversorgung (100%)
Netzersatzversorgung (45%)
mit max. 15s Unterbrechung
Dieselmotor
mit Startzeit
ca. 10 s
Generator
2
Schwungmassenspeicher
permanent verfügbar
Generator 1
zur Stabilisierung

18. 18
Christof Group, Dezember 2013 18
www.praxistage.at
Sichere Stromversorgung für das
Großrechenzentrum
(1) Wer wir sind und was wir für Rechenzentren tun
(2) Anforderungen an die Versorgung moderner IT-Center
(3) Einige wichtige Begriffe für Entscheider:
Redundanz, Wirkungsgrad und Modularität
(4) Projektierung und Realisierung in der Praxis:
Das GRZ IT-Center (Linz, Innsbruck, Salzburg)

19. 19
Christof Group, Dezember 2013 19
www.praxistage.at
Vollständig getrennt:
• Räume und
Brandabschnitte
• EVU-Netze
• Not-Aus-
Kreise
• Diesel-
Tanks
• Wartungszugänge
• usw.
REDUNDANZ zur Erhöhung der Verfügbarkeit
24 Stunden / 365 Tage erlaubt keine Kompromisse
A
B
Absolut kein „SPOF“
(Single Point of Failure)

20. 20
Christof Group, Dezember 2013 20
www.praxistage.at
MODULARITÄT des Versorgungskonzeptes
Modularität vs. Überschaubarkeit
Trafo, Netzersatzanlage, NSHV, das Klimasystem und USV
können in „mehreren“ Modulen errichtet werden.
Beispiel: HOCH-Modulare AB-Versorgung für ein
Rechenzentrum mit 6 MW IT-Last
in bis zu 25 Ausbaustufen
Wenn ein solches 200kW USV-Modul
8 Lüfter und 288 Batteriezellen benötigt, sind in ∑
480 Lüfter und 17.280 Batteriezellen verbaut.
Mit der Anzahl der nötigen Komponenten steigt die Fehleranfälligkeit

21. 21
Christof Group, Dezember 2013 21
www.praxistage.at
MODULARITÄT des Versorgungskonzeptes
Übersichtlicher wird das 6 MW Versorgungssystem mit
deutlich größeren Modulen a 2.000 kW, verschaltet als IP-Bus
1. Ausbaustufe
2. Ausbaustufe
3. Ausbaustufe
1+1
redundant
2000
kW
2+1
redundant
4000
kW
3+1
redundant
6000
kW

22. 22
Christof Group, Dezember 2013 22
www.praxistage.at
WIRKUNGSGRAD
als Allheilmittel zur Kostenreduktion ?
Die Kosten für Wirkungsgrad bzw. Verlustleistung liegen im Bereich von
ca. 30% der Gesamtkosten für die Stromversorgungsanlage über 20 Jahre.
Bei einer Schwankungsbreite von nur ca. 10% zwischen den unterschiedlichen
USV-Systemen ist der Wirkungsgrad aber nicht das wichtigste Kriterium:
 Sinnvolle Nutzungsdauer der Komponenten ( 5 bis 25 Jahre )
 Nebenkosten für Klimatisierung des USV-Raumes ( 35% der USV-Verluste! )
 Errichtungskosten für größere Technikräume
 Planbare Kosten für Wartung und Erneuerung von Verbrauchsmaterial
Die vom USV-System im Normalbetrieb verbrauchte Energie
+ die Aufwendungen für Service, Wartung und Reparaturen (=TCO)
liegen für 20 Jahre kostenmäßig gleich auf mit den Errichtungskosten!
 TCO-Betrachtung ist daher die bessere Entscheidungshilfe

23. 23
Christof Group, Dezember 2013 23
www.praxistage.at
WIRKUNGSGRAD
als Allheilmittel zur Kostenreduktion?
1.000.000 €

24. 24
Christof Group, Dezember 2013 24
www.praxistage.at
Sichere Stromversorgung für das
Großrechenzentrum
(1) Wer wir sind und was wir für Rechenzentren tun
(2) Anforderungen an die Versorgung moderner IT-Center
(3) Einige wichtige Begriffe für Entscheider:
Redundanz, Wirkungsgrad und Modularität
(4) Projektierung und Realisierung in der Praxis:
Das GRZ IT-Center

25. 25
Christof Group, Dezember 2013 25
www.praxistage.at
DAS traditionsreiche UNTERNEHMEN
Die Gründerzeit
Die Geschichte der heutigen GRZ IT Gruppe beginnt 1971 mit der
operativen Inbetriebnahme des damaligen „Genossenschafts-
Rechenzentrums (GRZ)“ in Oberösterreich.
Stetiges Wachstum
Das stetige Wachstum führte dazu, dass das Rechenzentrum 1982 in ein
eigenes Gebäude in der Goethestraße 80 – dem heutigen Stammhaus –
übersiedelte. Heute ist das GRZ IT Center eines der größten
Rechenzentren Österreichs mit Kunden in ganz Österreich.

26. 26
Christof Group, Dezember 2013 26
www.praxistage.at
DAS traditionsreiche UNTERNEHMEN
1995
wird das GRZ Stammhaus mit dem ersten dynamischen USV-System
der UNIBLOCK Typenreihe ausgestattet. Mit einer Nennleistung von
330kVA und einem externen Dieselaggregat mit 1000kVA bleibt die
Versorgung – OHNE AUSFALL – bis ins Jahr 2013 in Betrieb.
2007
wird die Versorgung im Zuge des Neubaus in der Liebigstrasse um einen
zweiten Aggregateraum erweitert.
Der gewählte UNIBLOCK UBTD hat ebenfalls 1000kVA Gesamtleistung.
NEA 1000kVA
USV 330kVA
USV 500kVA NEA 500kVA

27. 27
Christof Group, Dezember 2013 27
www.praxistage.at
DAS traditionsreiche UNTERNEHMEN
GRZ IT Gruppe heute: www.grz.at
GRZ IT Center Linz GmbH
> Großrechenzentrum, Haupteigentümer: RLB OÖ AG
> Zentrale in Linz, Niederlassungen in Innsbruck und Salzburg
> größtes White-Label-Banken-Rechenzentrum Österreichs
RACON Software GmbH
> Der Banken-Software-Spezialist
PROGRAMMIERFABRIK GmbH
> IT-Projektgeschäft (branchenunabhängig)
> Branchenlösungen, IT-Arbeitskräfteüberlassung

28. 28
Christof Group, Dezember 2013 28
www.praxistage.at
Versorgungsleistung des GRZ Stammhauses und
Erweiterungsprojekt 2012
1995
UNIBLOCK 330kVA und externes Dieselaggregat mit 1000kVA
2007
UNIBLOCK UBTD 500kVA+500kVA Versorgungsleistung.
2012
Erweiterungsprojekt - Was ist in 2 Aggregateräumen technisch möglich?
Leistungsgrenze Dieselmotor: MTU 20V für gesamt 2500 kVA
NEA 1000kVA
USV 330kVA
USV 500kVA NEA 500kVA
USV 1670kVA NEA 830kVA
USV 1670kVA NEA 830kVA

29. 29
Christof Group, Dezember 2013 29
www.praxistage.at
Leistung:
Technisches Maximum mit 2.500kVA
wird geplant und passt dann auch
wirklich genau in das Gebäude
Modularität:
Errichtung der Aggregate im
Endausbau, da aus Platzgründen kein
Teilausbau sinnvoll, nur der
Batteriespeicher wird 4-stufig errichtet
Redundanz:
Vollwertige 1+1 Redundanz
und bewusste Vermeidung von SPOF
Man verwendet sogar bewusst zwei
unterschiedliche Speichertechnologien:
Erweiterungsprojekt 2012
Die Eckdaten für die Planung

30. 30
Christof Group, Dezember 2013 30
www.praxistage.at
Erweiterungsprojekt 2012:
Verwendung unterschiedlicher Speichertechnologien
USV A:
Bestehender
Batterieraum wird
genützt
USV B:
Im Zubau
entstehen
Kosten pro m2
- Daher die
platzsparende
Lösung
15 Minuten Batterieanlage
16,5 MWs Schwungmasse

31. 31
Christof Group, Dezember 2013 31
www.praxistage.at
Erweiterungsprojekt 2012
Einbringung über die normale Zufahrt nicht möglich
Einbringung USV A:
6-achsiger 350 to Mobilkran mit 70m Ausleger,
für Hubradius 40m und Max. Gewicht 15 to

32. 32
Christof Group, Dezember 2013 32
www.praxistage.at
Erweiterungsprojekt 2012
Millimeterarbeit bei der Einbringung

33. 33
Christof Group, Dezember 2013 33
www.praxistage.at
Erweiterungsprojekt 2012 - 2013
für eine unterbrechungsfreie Zukunft
Projektabwicklung:
• Umbau und Verdreifachung der möglichen IT-Leistung
erfolgte im Vollbetrieb des Grossrechenzentrums
• Beginnend mit dem Zubau und der Errichtung von Aggregat B
• Erst nach der Inbetriebnahme konnte die bestehende
1000 kVA NEA-Anlage außer Betrieb gesetzt werden.
• In diesem Aggregateraum wurde dann das neue
2500 kVA Aggregat A montiert und in Betrieb gesetzt

34. 34
Christof Group, Dezember 2013 34
www.praxistage.at
Erweiterungsprojekt 2012
Das Ergebnis kann sich sehen lassen: SYSTEM B
UBTD
1670/830
für
SYSTEM
B

35. 35
Christof Group, Dezember 2013 35
www.praxistage.at
Erweiterungsprojekt 2012
Das Ergebnis kann sich sehen lassen: SYSTEM A
UBTD
1670/830
für
SYSTEM
A

36. 36
Christof Group, Dezember 2013 36
www.praxistage.at
Erweiterungsprojekt 2012 - 2013
für eine unterbrechungsfreie Zukunft
Eckdaten der GRZ IT-Center Stromversorgung:
• 2 Stk. Diesel-Aggregate mit knapp 3.300 PS
• Hubraum 4 Liter pro Zylinder (gesamt also 80 Liter pro Aggregat)
• Tanklager mit 50.000 Liter Fassungsvermögen
• Projektlaufzeit: 17 Monate
• Geplante Nutzungsdauer: bis weit in die 30er-Jahre

37. 37
Christof Group, Dezember 2013 37
www.praxistage.at
Wir danken
dem GRZ IT-Center für die Freigabe
der Projektdaten zur Veröffentlichung
und
allen Zuhörern
für Ihre Aufmerksamkeit!