Das Dokument beschreibt ein Konzept für den Neubau eines biogasbetriebenen Blockheizkraftwerks (BHKW) zur Versorgung eines Rechenzentrums mit Kälte und als Notstromaggregat. Es werden die ökologischen Vorteile und technischen Komponenten des BHKW hervorgehoben, darunter die Reduzierung von CO2-Emissionen und die Nutzung von Abwärme zur Kühlung. Das Konzept soll als innovatives Vorbild für umweltbewusste Lösungen in der Branche dienen.

1. Konzept zum Neubau eines
Biogas‐Blockheizkraftwerks
g
Nutzung eines BHKW zur Versorgung des Rechen‐
zentrums mit Kälte und als Notstromaggregat
t it Kält d l N tt t
abilis GmbH:
bili b
IT‐Services & Consulting
Green IT Best Practice AWARD 2011: Konzept zum Neubau eines Biogas‐BHKW

2. Konzept zum Neubau eines Biogas‐Blockheizkraftwerks: Ausgangslage
Um dieses Wachstum
Insbesondere für das
Insbesondere für das
abilis als IT‐ abbilden zu können, ist
Green IT‐Hochsicherheits‐
Komplettdienstleister eine Ausweitung der
rechenzentrum (RZ) wird
plant die Ausweitung des Infrastruktur des Rechen‐
ein jährliches Wachstum
Geschäftsbetriebs. zentrums (zusätzliche
von 30% prognostiziert.
Server etc.) erforderlich.
Folgende Anforderungen Die Alternativen waren Ergebnis und Fazit:
sind abzudecken: Aus zahlreichen
• der Neubau eines mit
Biogas betriebenen Block‐ ökologischen Gründen
ök l i h G ü d
1) Erweiterung der wie die Reduktion von
Kühlleistung: Im RZ sind die heizkraftwerks (BHKW)
CO2‐Emissionen, fiel die
Rechnereinheiten • Neubau eines mit Rapsöl Entscheidung auf den
ganzjährig zu kühlen betrieben BHKW Neubau eines mit Biogas
• oder konventionelle Erwei‐
oder konventionelle Erwei betriebenen
betriebenen
2) Notstromversorgung ist terung der Bestandsanlage. Blockheizkraftwerkes.
zu gewährleisten

3. Bauliche Komponenten des Konzepts:
• Die Aufstellung der nachfolgend dargestellten technischen Anlagen wird auf einer zum
Firmengrundstück gehörenden Wiese hinter dem Firmengebäude erfolgen.
• Das BHKW wird mit den Nebenaggregaten in einem Container aufgestellt und mit dem
nebenstehenden Pufferspeicher u. dem Rückkühlwerk über Rohrleitungen verbunden.
Bauliche Komponenten des Konzepts:
Blockheizkraft‐ Wärmepuffer‐ Absorptions‐ Rückkühlwerk Schaltanlage
werk‐Anlage, speicher kältemaschine
mit Biogas
betrieben

4. Rückkühler/ freie Kühlung
Antriebskreis Vorlauf Vorlauf Heizung
Antriebskreis Rücklauf Rücklauf Heizung
Kältekreis Vorlauf
Kältekreis Rücklauf
Ihr Logo Rückkühlkreis Rücklauf
Rückkühlkreis Vorlauf
Kälte
Bestands‐
gebäude
Wärme
Kälteabsorber Puffer
BHKW
Einspeise Strom
Außenluft
Geplante Aufstellung der einzelnen
Komponenten und deren Integration

5. 3D‐Ansicht
der geplanten
Aufstellung
Aufstellung
des BHKW:

6. Informationen zu den technischen Anlagen (I)
Blockheizkraftwerk‐Anlage, mit Biogas betrieben
•Biogas ist auf Erdgasqualität aufbereitet.
•Blockheizkraftwerk wird wärmeorientiert gefahren.
•Blockheizkraftwerk dient im Notfall als Netzersatzaggregat. Ein separates,
konventionell betriebenes Notstromaggregat entfällt.
•Zuverlässigkeit mit Biogas sehr hoch: Anlage mit einer technischen Verfügbarkeit
von mehr als 97% fahrbar.
Wärmepufferspeicher mit rund 30 m3
• Verlängert Laufzeit des BHKW‐Moduls um bis zu 4 Stunden falls eine zu geringe
Wärmeabnahme erfolgt.
• Lä
Längere Lebensdauer des BHKW, da Pufferspeicher ein Takten des Aggregats (d.h.
L b d d BHKW d P ff i h i T kt d A t (d h
An‐ und Ausschalten) vermeidet.
• Ermöglicht den Betrieb der Absorptionskältemaschine ohne BHKW für rund 4
Stunden.

7. Informationen zu den technischen Anlagen (II)
Absorptionskältemaschine
• Dient der EDV‐Kühlung.
• Über einen chemischen Prozess wird aus der Abwärme des BHKW Kälte erzeugt.
• Setzt man alternativ zum Absorber ein Kompressionsaggregat ein, benötigt man
eine enorme Kältefüllmenge. Da dies in diesem Konzept nicht benötigt wird,
eine enorme Kältefüllmenge. Da dies in diesem Konzept nicht benötigt wird,
wird ein weiterer ökologischer Beitrag geleistet.
Rückkühlwerk
• Ist für den Betrieb des Absorbers erforderlich.
• Im Winter erfolgt die EDV‐Kühlung in der Regel über eine freie Kühlung, nicht
über das Blockheizkraftwerk.
Schaltanlage
S h lt l
• Inkl. Zähleinrichtung für Stromvergütung, da der erzeugte Strom komplett in das
öffentliche Netz eingespeist wird.

8. Umsetzungsplan:
Schritt 7:
Inbetrieb‐
Schritt 6: nahme
Integration
Schritt 5: •Tests &
•Anschluss Inbetrieb‐
Montage
Schritt 4: BHKW an nahme, inkl.
•Aufstellung & Bestands‐ Einregu‐
Vorbereitung
Schritt 3: Montage des anlage (15 lierung (20
•Bauvorbe‐ BHKW (30 Tage) Tage)
Anbieter‐
Schritt 2:
S hi 2 reitung & Bau‐
& Bau Tage)
auswahl
Planung erschließung
Schritt 1: •Einholung (15 Tage)
•Planung Angebote
Status Quo
techn. mgl.
•Abstimmung Infrastruktur Dienstleister
Details (30 Tage) (
(20 Tage)
g )
Bestands‐
anlage (15
Tage)

9. Innovativkraft des Konzepts:
• Die Herausforderung dieses Konzepts ist die Verknüpfung der einzelnen Komponenten.
• In Deutschland ist uns kein Rechenzentrum bekannt, das ein Blockheizkraftwerk in dieser Form mit all seinen
ökologischen Vorteilen betreibt. Vorteile sind v.a.:
ökologischen Vorteilen betreibt Vorteile sind v a :
• Einsparung Notstromaggregat
• Nutzung Abwärme des BHKW zur EDV‐Kühlung über eine Absorptionskältemaschine (Stromeinsparung)
• CO2‐neutrale Stromproduktion zur Kälte‐ und Wärmeerzeugung
Herausforderung: Innovative Lösung:
Innovative Lösung:
Integration aller Übergelagertes SPS‐
Komponenten Steuerungsmodul

10. Kostenbetrachtung aus ÖKONOMISCHER Sicht …
Herstellkosten Jahresbetriebskosten Fazit:
(exkl. Kapitaldienst)
Blockheizkraftwerk 426.000 € 32.140 €
Alternativ: Konventionelle 97.200 € 40.070 €
Erweiterung Bestandsanlage
Erweiterung Bestandsanlage Der reine Betrieb des Biogas‐
bd
Summe ‐ 328.000 € + 7.930 € BHKW ist aus ökologischer UND
ökonomischer Sicht sinnvoll.
Ziel ist die Optimierung der
… und Nutzenbetrachtung aus ÖKOLOGISCHER Sicht:
… und Nutzenbetrachtung aus ÖKOLOGISCHER Sicht: Investitionskosten.
Investitionskosten
CO2‐ CO2‐Reduktion CO2‐Vermeidungs‐
Emissionen p.a. p.a. kosten p.a.
Blockheizkraftwerk 14.938 kg 126.122 kg 16.650 €
Alternativ: Bestandser‐ 141.060 kg
weiterung konventionell

11. Fazit:
Innovativer Ansatz
•D K
Das Konzept ist innovativ und neuartig in seiner Ganzheitlichkeit mit der
i i i d i i i G h i li hk i i d
Integration und Verzahnung der Komponenten
• Blockheizkraftwerk, mit Biogas betrieben
• Absorptionskältemaschine
• Rückkühler
• Rechenzentrum
Ökologische Vorteile des Biogas‐Blockheizkraftwerk
• Vermeidung von CO2‐Emissionen
Vermeidung von CO2 Emissionen
• Verzicht auf ein konventionell (Diesel/Benzin) betriebenes Notstromaggregat
• Förderung des Einsatzes nachhaltiger Biomasse
• Nutzung der Abwärme des Blockheizkraftwerk zur EDV‐Kühlung
Multiplikatorwirkung & Referenz
• Das Konzept hat eines Vorbildfunktion für andere Unternehmen aus der Branche,
insbes. in puncto Umweltschutz