Digitale Transformation

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Digitale Transformation und Industrie 4.0 – ein kleiner Ausblick

Es gibt kaum Unternehmen, die sich nicht schon wenigstens einmal gefragt haben, welchen Einfluss die zunehmende Digitalisierung und die Industrie 4.0 auf ihr Geschäftsmodell haben. 1971 hat sich STULZ auf die Klimatisierung von Rechenzentren spezialisiert und wir haben als Unternehmen viele digitale Trends live miterlebt. Wenn man sich aber mit aktuellen Berichten auseinandersetzt, die sich mit dem Thema digitale Transformation und Industrie 4.0 beschäftigen, dann merkt man sofort, dass etwas Größeres entsteht. Dabei fällt mir auf, dass zum Teil sehr drastisch argumentiert wird. Es entsteht folgender Eindruck: Wer nicht sofort mit dem digitalen Umbau beginnt, der kann in einigen Jahren sein Unternehmen schließen. Auf der anderen Seite können sich die für die Zukunft absichern, die sofort alles umkrempeln und digital transformieren. 


Ganz so drastisch sehe ich es nicht, aber handeln sollten alle Unternehmen. Sie sollten ihre Geschäftsmodelle analysieren und unbedingt versuchen herauszufinden, welcher Grad an digitaler Transformation notwendig ist. Überstürztes Handeln und digitaler Aktionismus können dabei schnell nach hinten losgehen und viel Kapital vernichten. Auf komplexe Industriegüter spezialisierte Unternehmen wissen, dass z. B. die persönliche Beratung nicht eins zu eins durch eine Online-Beratung zu ersetzen ist. Im Rahmen der Analyse werden aber viele feststellen, dass sie schon längst mit der digitalen Transformation begonnen haben (siehe nächster Absatz).

Bei der Analyse kommt erschwerend hinzu, dass Digitalisierung, digitale Transformation, IoT, Big Data, Cloud Computing und Industrie 4.0 gerne über einen Kamm geschoren werden und keiner so recht einschätzen kann, ob er davon betroffen ist und was genau für das Unternehmen wichtig ist.

Fakt ist: Jede Unternehmung ist betroffen, egal, wie das Kind nun heißt. Durch leistungsstarke mobile Endgeräte, schnelle Datennetze und modernste Rechenzentren verändert sich das Konsumverhalten in Bezug auf Produkte, Dienstleistungen, Kommunikation etc. Zudem werden überall Daten gesammelt und jedes technische Gerät ist vernetzt. So sieht die digitale Zukunft aus – das ist so unausweichlich wie das Amen in der Kirche.

Sicherlich bestehen auch negative Aspekte, aber für Konsumenten und Unternehmen ergeben sich viele Vorteile und Chancen, die es zu nutzen gilt. Jeder Unternehmer sollte sich Folgendes fragen: An welchen Stellen muss ich mein Geschäft, meine Produktion etc. digital erweitern, um auch in Zukunft noch Abnehmer zu finden, zielgerichteter zu produzieren oder meine Dienstleistungen zu verkaufen. Gerade die Lokalisierung von Echtzeitdaten und ihre Nutzung in personalisierten Kunden-Apps bieten z. B. dem stationären Handel die Möglichkeit einer zielgerichteten Ansprache mit persönlichen Angeboten, die auf den Punkt versendet werden. Das richtige Timing ist hier entscheidend. Und dafür muss man wissen, wann genau ein Kunde bereit ist zu konsumieren, oder besser noch, wann er konsumieren muss, weil der Kühlschrank leer ist oder die Schuhe durchgelaufen sind.


Haben sich durch die digitale Transformation und die Industrie 4.0 die Kühllösungen für Rechenzentren verändert?

Die digitale Transformation gehört zweifellos zu den Haupttreibern der Veränderung bei den Klimasystemen für Rechenzentren, aber es gibt noch weitere Gründe, die ebenfalls von Bedeutung sind: Steigende Energiepreise, veränderte Regularien, neue Umweltauflagen, höhere Sicherheitsstandards, das Zulassen von mehr Wärme und Feuchte im RZ, geografische Eigenschaften sind einige weitere Faktoren.

Es ist aber nicht von der Hand zu weisen, dass gerade in den vergangenen Jahren unterschiedliche RZ-Trends durch digitale Veränderungen entstanden sind. Digitalisierung erzeugt mehr Daten und das wiederum hat zum Bau vieler neuer großer Rechenzentren geführt. Außerdem werden bestehende Rechenzentren regelmäßig mit neuen leistungsstärkeren Servern ausgestattet.

Gerade bei der Modernisierung in Form neuer Server stehen RZ-Betreiber vor Problemen. Server lassen sich leicht durch leistungsstärkere Geräte austauschen. Das führt zwangsläufig zu mehr Wärmelast auf einer bestehenden Fläche. Die Klimageräte kann man in der Regel modernisieren, aber die Anzahl der Kältemaschinen zur Abfuhr der gestiegenen Wärmelast lässt sich nicht so einfach erhöhen. Wenn ein RZ vor 10 Jahren für 1 MW geplant wurde und auf derselben Fläche jetzt eine Wärmelast von 3 MW und höher entsteht, dann muss auch die komplette Infrastruktur wie Rohrleitungen, Pumpen, Doppelboden umgebaut werden. Zusätzlich wird im RZ mehr Raum für mehr Klimaanlagen benötigt und es sind weitere Stellplätze außerhalb des Gebäudes für Kaltwassersätze notwendig.


Modernisieren mit Kaltwassersätzen und AirHandlern

Meiner Meinung nach haben RZ-Betreiber unterschiedliche Möglichkeiten, um auf eine bestehende Struktur aufzubauen. Beim Umbau eines bestehenden CW-Systems müssen Kaltwassersätze eingesetzt werden, die speziell für die Klimatisierung von Rechenzentren gebaut sind und z.B. höchste Ausfallsicherheit und freie Kühlung aufweisen. Damit lassen sich energetische Nachteile von herkömmlichen Kaltwassersätzen minimieren. Ein Standard-Kaltwassersatz aus der Gebäudeklimatisierung ist an dieser Stelle fehl am Platz, weil die projektspezifischen Anforderungen eines RZ nicht erfüllt werden.

Genau aus diesem Grund haben wir CyberCool 2 entwickelt. Mit dem CyberCool 2 verfügen wir über einen Kaltwassersatz mit maximierten Wärmetauscherflächen und baugrößenmaximierten Ventilatoren, die den vorhandenen Platz bis auf die letzten Millimeter ausnutzen, um die Luftführung zu verbessern. Ergänzt um eine effektive Freie Kühlung und neu konzipierte Luftführung wird dadurch die Kälteleistung auf einer bestehenden Fläche vergrößert. In Kombination mit baugrößenmaximierten CW-Innengeräten lassen sich bestehende Flächen besser nutzen und einer Vergrößerung mit leistungsstarken Servern steht nichts mehr im Weg.

CyberCool 2 Register surface

Neben speziellen IT-Kaltwassersätzen bieten sich auch AirHandler an, um ein Rechenzentrum intelligent zu vergrößern. Leistungsstarke AirHandler werden direkt auf dem Gebäude oder neben einem Gebäude platziert. Weitere Klimageräte im RZ sind nicht notwendig, weil beim AirHandler alle notwendigen Kältekomponentenin einem Gehäuse integriert sind und er auf den Bedarf und den Standort mit unterschiedlichen Komponenten mit freier Kühlung, Kompressorkühlung und adiabater Kühlung ausgestattet werden kann. Voraussetzung für den Einsatz sind bauliche Änderungen an der Gebäudehülle. Zwischen AirHandler und Zuluft im Doppelboden im Rechenzentrum muss eine Verbindung geschaffen werden. Für die Abluft ebenso. Das sind Maßnahmen, die sich nicht immer umsetzen lassen, aber mitunter weniger kompliziert sind als die Verlegung komplett neuer Leitungen durch ein bestehendes Gebäude.

Ein weiterer Vorteil von AirHandler-Systemen liegt in der Wartung. Servicetechniker müssen zur Wartung des kompletten Kältesystems das Gebäude nicht mehr betreten.


Hyperscale-Rechenzentren benötigen Skalierbarkeit und Effizienz

Server in Hyperscale-Rechenzentren sind nach standardisierten Kriterien aufgebaut und gleichen sich in der Serverarchitektur bis ins letzte Detail. Das macht die Rechenzentren zu wahren Skalierwundern und ermöglicht z. B. ein dezentrales Vorkonfigurieren von Racks. Inzwischen werden alle großen Rechenzentren sehr homogen gebaut. Dieser Trend wurde durch Virtualisierung, Cloud Computing und steigende Internetanwendungen ausgelöst und beherrscht bereits seit Jahren die moderne RZ-Architektur. Hierzu muss die Kälteerzeugung, wie auch die Serverarchitektur, ein hohes Maß an Skalierbarkeit mitbringen. Besonders interessant ist die Tatsache, dass neben der Skalierbarkeit der Kälteanlagen auch sehr viele individuelle Anforderungen gestellt werden.

Das hört sich nach einem Widerspruch an, ist aber leicht zu erklären. Hyperscale-Rechenzentren entstehen global in völlig unterschiedlichen Regionen und Klimazonen. Ein Rechenzentrum in der Peripherie eines Ballungsgebiets kann auf eine Klimalösung setzen, die in einem städtischen Rechenzentrum nicht umsetzbar ist, weil einfach der notwendige Platz fehlt. Dagegen lässt sich eine homogene Serverstruktur in nahezu jedem RZ problemlos umsetzen. Bei ca. 70-80 % unserer Projekte stellen wir fest, dass individuelle projektspezifische Änderungen an den Klimageräten und Kaltwassersätzen notwendig sind. Hyperscale-Rechenzentren sind rund um die Uhr ausgelastet und die Betreiber haben den Energieverbrauch immer im Blick. Das führt dazu, dass nur sehr effiziente Klimalösungen in Frage kommen. Systeme mit Indirekter Freier Kühlung und Direkter Freier Kühlung in Kombination mit Kompressorkühlung haben sich durchgesetzt. Problematisch ist, dass sich die Freie Kühlung zum Marketing-Schlagwort im Bereich der Kälteerzeugung entwickelt hat und auch Hersteller, deren Wurzeln nicht immer in der Rechenzentrumskühlung liegen, auf diesen Zug aufgesprungen sind.

Indirekte Freie Kühlung

Indirekte Freie Kühlung von STULZ

Es gibt gute und schlechte Freie Kühlung. Gewiss, eine schlechte Freie Kühlung ist besser als gar keine, aber damit werden nicht alle Möglichkeiten ausgeschöpft. Klimasysteme mit optimierter Freier Kühlung sind so konstruiert, dass sie über lange Zeiträume im Jahr Freie Kühlung nutzen und auch in den Sommermonaten das Potenzial der Außenluft ausschöpfen. Dafür ist eine ausgeklügelte Regelung der Anlage erforderlich und stufenlos regelbare EC-Komponenten mit maximierten Wärmetauschern sind eine zwingende Voraussetzung. Wir sind in der Lage, für unsere Indirekte Dynamische Freie Kühlung je nach Region genau zu berechnen, wann und wie viel reine Kompressorkühlung bei einem Projekt notwendig ist. So lassen sich exakte TCO-Berechnungen erstellen und die Betreiber haben langfristige Planungssicherheit.


Fazit

Am Ende sind bei der Wahl der passenden Kühlung immer unterschiedliche Faktoren ausschlaggebend, das lässt sich festhalten. Die digitale Transformation gehört definitiv dazu. Sie hat in der Vergangenheit durch stetige Veränderung Impulse geliefert und wird auch in der Zukunft den Markt dominieren. Es ist wichtig, die Signale, die einen Wechsel einläuten, frühzeitig zu erkennen. Wir arbeiten seit Jahrzehnten eng mit unseren Kunden zusammen und sitzen im Hinblick auf Impulse im Umfeld der Rechenzentren an der Quelle.

In der Regel erfolgt eine Veränderung jedoch nicht aus heiterem Himmel. Wir investieren erhebliche Summen in die Entwicklung und Verbesserung von Produkten und sind auch an kleinen Veränderungen interessiert, die Energiekosten reduzieren. Welchen Einfluss die Industrie 4.0 auf die Kühlung haben wird, ist größtenteils noch offen. Ich vermute, dass der Bereich der kleineren Rechenzentren und Micro Data Center wachsen wird, weil Rechnerkapazitäten und Datenströme wieder vermehrt in lokalen Netzwerken abrufbereit sein müssen. Bei allen Trends sollte man immer im Hinterkopf behalten, dass Rechenzentren zu den betriebskritischen Systemen gehören und die Betriebssicherheit bei jeder Entscheidung für ein Kältesystem mit berücksichtigt werden muss. Keinesfalls darf auf Kosten der Betriebssicherheit gespart werden. 

About the author

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Mladen Majstorovic ist verantwortlich für die nationalen und internationalen PR-Maßnahmen des Hamburger Klimaexperten STULZ. Nach der Ausbildung zum Kaufmann im Groß- und Außenhandel und dem Studium der Wirtschaftswissenschaften hat er lange Jahre in einer Werbeagentur für B2B-Kommunikation und auf Industrieseite gearbeitet. Bei der STULZ GmbH ist er im Jahr 2009 im Marketing eingestiegen und übernahm 2014 den Bereich PR und Öffentlichkeitsarbeit. 

Kommentare (1)

  • Felix

    at 14.03.2017

    Ein sehr schöner Beitrag. Man darf gespannt sein was die Zukunft bringen wird.

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