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Nachhaltige elektrische Lösungen für Rechenzentren

Nachhaltige elektrische Lösungen für Rechenzentren und Schlüsselelemente

Nachhaltige elektrische Lösungen gewinnen an Bedeutung, um eine stabile, effiziente und CO2-ärmere Energieversorgung für Rechenzentren zu gewährleisten. Wir leben in einer hypervernetzten Gesellschaft, in der der sofortige Datenaustausch so selbstverständlich und unbewusst zu unserem Alltag geworden ist. Instant Messaging, Online-Transaktionen und -Shopping, E-Mails, Arbeit, sicheres Surfen im Internet oder der Konsum audiovisueller Inhalte gehören für sechs von zehn Menschen auf diesem Planeten zum Alltag. Doch all unsere täglichen Aktivitäten hinterlassen Spuren im Datenfluss, die ohne angemessene Sicherheit und Verwaltung ebenso gefährlich wie instabil sein können. Hier kommen Rechenzentren ins Spiel. Ihre Aufgabe ist es, all unsere Daten (und die vieler weiterer Personen und Organisationen) zu speichern und zu schützen sowie den Zugriff auf Daten Dritter (Websites, Anwendungen usw.) zu gewährleisten. Dies geschieht in Einrichtungen, die mit der gesamten notwendigen technischen Ausstattung versehen sind, um ihre Verfügbarkeit zu 99,9999 % sicherzustellen. Diese Rechenzentren sind selbstverständlich auf ein komplexes Stromnetz angewiesen, um die Stromversorgung jederzeit zu gewährleisten, unabhängig von externen Störungen der Anlage. Das reibungslose Funktionieren dieses Netzes bestimmt die Verfügbarkeit solch enormer Datenmengen für Endnutzer.

Die großen Datenmengen, die wir täglich verarbeiten – Es wird geschätzt, dass im Jahr 2023 insgesamt 59 Exabyte ausgetauscht wurden, verglichen mit 48 im Vorjahr oder 32 im Jahr 2020 während der Pandemie – und die Notwendigkeit der uneingeschränkten Verfügbarkeit dieser Daten haben den Rechenzentrumssektor zu einem bedeutenden Stromverbraucher und damit zu einem wichtigen Verursacher eines CO₂-Fußabdrucks gemacht, mit allen damit verbundenen Folgen auf allen Ebenen. Statistiken zeigen, dass Rechenzentren jährlich fast 200 TWh Energie verbrauchen – eine Zahl, die sich bis 2030 voraussichtlich verfünfzehnfachen wird. Damit sind sie für 8 % des weltweiten Stromverbrauchs verantwortlich. Beeindruckend, nicht wahr?

Rechenzentren befinden sich daher in einem grundlegenden Wandel, sowohl hinsichtlich ihrer Servicestruktur als auch ihrer elektrischen Infrastruktur. Ob bestehende Anlagen oder zukünftige Projekte: Große Betreiber setzen zunehmend auf nachhaltige Stromlösungen, um den erheblichen ökologischen Fußabdruck dieser Aktivität zu reduzieren und ihre langfristige Nachhaltigkeit zu gewährleisten. Doch was genau verstehen wir unter nachhaltigen Stromlösungen für Rechenzentren? Finden wir es heraus.

Wie Sie wissen, wird die elektrische Energie, die wir verbrauchen, aus verschiedenen Quellen gewonnen – ob erneuerbar oder nicht – und durchläuft dabei verschiedene Phasen des Transports, der Umwandlung und der Verteilung, bis sie die Verbrauchsstellen erreicht. Auf dieser gewaltigen Reise, die alles andere als linear und eher einem riesigen Spinnennetz gleicht, fließt Energie durch verschiedene Netze und technologische Geräte, sogenannte elektrische Schaltanlagen. Diese hochwertigen technologischen Elemente sind auch in privaten Stromnetzen wie denen von Rechenzentren vorhanden und gewährleisten durch ihre Effizienz und ihren Betrieb die Versorgung der energieintensiven Geräte, an die sie angeschlossen sind.

Nachhaltige elektrische Lösungen für Rechenzentren
Eine Ormazabal-Sekundärverteilungsschaltanlage für Mittelspannung, die ein Tier-IV-Rechenzentrum in Madrid anbindet
nachhaltige elektrische Lösungen für Rechenzentren.

Nachhaltige elektrische Lösungen für den Rechenzentrumsmarkt – Was sind sie?

Der konstruktive und betriebliche Fußabdruck elektrischer Lösungen hängt von der Art der Materialien (sowohl hinsichtlich Typologie als auch Lebenszyklus, Recyclingfähigkeit usw.), der Technologie (Durchdringung natürlicher Industrieluft und/oder fluorierter Gase), der Betriebskapazität bei Überspannungen (Ermöglichung von Spannungsspitzen) usw. ab. über ihre Nennwerte hinaus) und Größe (benötigte Oberfläche und Materialien). Daher haben sich bei elektrischen Schaltanlagen zwei wichtige Verbündete entwickelt, um den CO2-Fußabdruck von Rechenzentren zu reduzieren:

Fluorierte gasfreie Verteilschaltanlagen

Elektrische Verteilschaltanlagen – deren Komplexität und technologische Entwicklung sie zu einem Schlüsselelement machen – könnten als große Stromunterbrecher definiert werden, die den Fluss elektrischer Energie unterbrechen oder zulassen; Diese Schaltanlagen nutzen größtenteils eine hochmoderne Technologie auf Basis fluorierter Gase, die in der Elektroindustrie weit verbreitet als Dielektrikum eingesetzt werden, um die sichere Verwendung und Handhabung dieser Geräte zu gewährleisten. Diese Technologie gasisolierter Schaltanlagen (GIS) ist seit Jahrzehnten grundlegend für die Branche und garantiert sowohl die Sicherheit der Stromversorgung und der Netzbetreiber als auch die Gasdichtheit und deren Wiederherstellung nach dem Ende des Produktlebenszyklus. Nun entwickelt sich die Branche hin zu einem Szenario, in dem Alternativen zu SF6 die Oberhand gewinnen müssen. Der Grund dafür? Um die Umweltauswirkungen dieser Lösungen zu reduzieren.

Hier kommt die Isolierung durch natürliche Industrieluft ins Spiel, eine Technologie, die unter anderem von Ormazabal entwickelt wurde. Sie nutzt in der Atmosphäre vorhandene Gase zur Isolierung von Verteilerschaltanlagen, wodurch Feuchtigkeit in der Umgebung vermieden und eine ordnungsgemäße Isolierung gewährleistet wird, um Überspannungen oder Lichtbögen zu verhindern.

Nachhaltige elektrische Lösungen für Rechenzentren & Fluorierte gasfreie Verteilschaltanlagen
Die cgm.zero-Schaltanlage hat die Branche revolutioniert, indem sie mit einer integrierten, fluorierten gasfreien Isolierung auf Basis natürlicher Industrieluft arbeitet.

Was sind ihre Hauptvorteile?

  • Natürliche Industrieluft: Natürlich vorkommendes Gas mit einer CO2-Bilanz von null. Industriell gefertigt mit vollständig zugänglichen Komponenten.
  • Mindestfülldruck: Dichtheit und Verhalten über den gesamten Lebenszyklus sind vollständig bekannt und geprüft.
  • Digital-nativ: Von Anfang an mit integrierter Sensorik und Automatisierung konzipiert.
  • Bedienung und Nutzung: Die innovative Konstruktion des Lasttrennschalters in Verbindung mit der bewährten Vakuumschaltertechnologie ermöglicht eine sehr einfache Bedienung der Anlage.
  • Abmessungen: Optimierte Abmessungen für eine ähnliche Stellfläche.

Intelligente Flüssigdielektrikum-Transformatoren:

Die Aufgabe von elektrischen Transformatoren besteht darin, die Spannung vom Mittelspannungsnetz auf das Niederspannungsnetz zu reduzieren, sodass sie von Niederspannungsverteilern im Rechenzentrum verteilt werden kann. Die Einführung neuer intelligenter Transformatoren wie des transforma.smart von Ormazabal hat die Branche revolutioniert.

Betrachten wir hier die wichtigsten Vorteile von Transformatoren mit flüssigem Dielektrikum:

  • Sie gewährleisten eine höhere Installationssicherheit dank:

    • Bessere Leistung unter hohen Lasten
    • Höhere Hitzebeständigkeit
      • Sie reduzieren die Installations- und Wartungskosten:

        • Sie benötigen kein Schutzgehäuse
        • Sie erzielen eine höhere Kühlleistung ohne zusätzliches Zubehör.
        • Sie verursachen geringere Verluste im Betrieb.
        • Längere Lebensdauer dank des Ersatzes von flüssigem Dielektrikum.
        • Niedrigere Gesamtbetriebskosten (TCO).

      • Sie sind eindeutig nachhaltiger:

        • Geringere akustische Belastung im Betrieb (niedrigere Induktion und Isolierung durch die dielektrische Flüssigkeit)
        • Geringere Anfälligkeit für extreme Wetterereignisse (Überschwemmungen, Stürme usw.) dank geringerer Umweltempfindlichkeit
        • LCA (Lebenszyklusanalyse) mit geringerer Auswirkung auf die Kategorie Treibhauspotenzial (CO₂-Fußabdruck)
        • Höhere Effizienz während der Nutzungsphase, die den Haupteinfluss der LCA darstellt (90 % des Gesamteinflusses)
        • Bei höheren Lastindizes als den in der LCA berücksichtigten wird dank der höheren Energieeffizienz (geringere Verluste) eine noch bessere Leistung erzielt

      Flüssigdielektrische Transformatoren mit intelligenten Funktionen haben sich zu vielseitigen Verbündeten von Rechenzentren entwickelt und tragen zur Lösung von Problemen im Zusammenhang mit Installationssicherheit, Nachhaltigkeit und Effizienz bei.

        ormazabal@ormazabal.com

        Parque Científico y Tecnológico de Bizkaia, Edf. 614, Astondo Bidea,48160, Derio (Bizkaia) España

        +34 94 431 77 77