Wie funktioniert die unterbrechungsfreie Stromversorgung im Rechenzentrum ?

Unregelmäßigkeiten im Netz sind zwar eher selten, treten aber häufiger auf, als gemeinhin vermutet wird. Ohne Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) können Hardware und Software beschädigt werden. Es drohen teure IT-Ausfälle, die wiederum zu Umsatzausfällen, und im schlimmsten Fall, zum Verlust des Kunden führen können. Die Ausfallsicherheit eines Rechenzentrums beginnt daher bei der zuverlässigen, unterbrechungsfreien Stromversorgung.

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Wie also schützen sich Rechenzentren vor unvorhergesehenen Stromausfällen oder Netzschwankungen?

Ausfälle in unseren Stromnetzen nehmen zu. Ursachen können Überlastung (z.B. durch Überkapazitäten aus erneuerbaren Energieanlagen oder Blitzeinschläge), veraltete Infrastruktur, Vandalismus oder Cyber-Attacken sein. Rechenzentren sind abhängig vom Strom. Schon einfache Spannungsschwankungen oder Kurzausfälle im Stromnetz reichen aus, um die Hard- und Software möglicherweise zu schädigen oder diese in einer Weise zu stören, dass weitreichende Fehler in den IT-Prozessen auftreten.

Stromversorgung Rechenzentrum USV N+!

Um die Stromversorgung und damit die Verfügbarkeit des Rechenzentrums maximal zu sichern, wird ein effizientes, mehrfach redundantes Stromverteilungsnetzwerk angelegt. Eine wesentliche Komponente ist dabei die unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV, im Englischen „UPS“ für Uninterrupted Power Supply). Die USV wird in Unterverteilungen des Rechenzentrums zwischen das öffentliche Wechselstromnetz und einsatzkritische Lasten geschaltet, um bei Stromausfällen und Schwankungen in der Versorgungsleistung einzuschreiten. Mithilfe ihres integrierten Batteriesystems kann die USV Störungen in der Stromversorgung überbrücken.

In einem Tier-III-Rechenzentrum werden alle versorgungskritischen Komponenten – USV, Generator, Verteilungsnetzwerk und Kühlsysteme – redundant über ein durchgehend duales Verteilungsnetzwerk (A- und B-Versorgung), in einem sog. parallel-redundanten System („N+1“), bereitgestellt.

Bei einer Störung des Hauptversorgungswegs durch:

  • Stromausfall des öffentlichen Versorgers
  • eine Störung eines Niederspannungshauptverteilers (NSHV)
  • der technischen Versorgung,

kann die USV die Stromversorgung für mindestens 15 Minuten bei Maximallast überbrücken, weil die ausgefallene Last automatisch auf die verbliebenen USV-Module verteilt wird. Der Betrieb der Systeme läuft unterbrechungsfrei weiter, bis die Notstromgeneratoren (auch Netzersatzanlage, kurz „NEA“ genannt) die Versorgung übernehmen. Die NEA wird automatisch gesteuert. Bei einem Ausfall startet der jeweilige Generator ohne Verzögerung von selbst.

Großer Vorteil: Dieser System-Aufbau benötigt keine zeitlich strukturierte Wartung. Soll beispielsweise eines der USV-Module gewartet werden oder wird der USV-Ausgang durch einen internen Fehler automatisch abgetrennt, sind die restlichen USV-Module sofort in der Lage, die Ausgangsleistung mit zu übernehmen, ohne dass die damit verbundene kritische Last direkt mit dem öffentlichen Wechselstromnetz verbunden werden muss. Dadurch erhöht sich die Betriebszeit auf 99,982% mit einer maximalen Ausfallzeit von 96 Minuten pro Jahr.

Noch eine Anmerkung in eigener Sache: Drei der ScaleUp Rechenzentren entsprechen den hier beschriebenen Tier 3 Sicherheitsstandards. Alle Kunden IT-Systeme werden von uns zudem standardmäßig über ein redundantes Netzteil in einem dualen Kreislauf mit Strom (A- und B-Strom) versorgt. Sollte die Versorgung über einen Verteilungsweg, A oder B, ausfallen (z. B. wegen eines defekten Netzsteckers) werden die Systeme über die zweite Leitung unterbrechungsfrei versorgt.

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