Anforderungen an Notstromaggregate für Rechenzentren: Nennleistung, Redundanz, Kraftstoff, Lärm und Emissionen

Kurz gesagt

Notstromaggregate in Rechenzentren müssen jedes Mal anspringen, die volle Last über lange Ausfälle tragen und die Schall- und Emissionsgrenzwerte des Standorts einhalten. Die Anforderungen ergeben sich aus Verfügbarkeitsstandards, lokalen Genehmigungen und dem Betreiber. Zusammen prägen sie das gesamte Aggregatpaket und die Prüfungen, die seine Leistung nachweisen.

Ein Rechenzentrum ist der anspruchsvollste Kunde, den ein Notstromaggregat haben kann: Es muss jedes Mal anspringen, tagelang die Volllast tragen, einen Lärmgrenzwert am Zaun und eine Emissionsgenehmigung am Schornstein einhalten und all dies in Tests nachweisen. Diese Anforderungen ergeben sich aus den Verfügbarkeitsstandards, den örtlichen Genehmigungen und den betriebseigenen Vorschriften und bestimmen das gesamte Generatorpaket – die Anlage, ihre Nennleistung, das Gehäuse, das Kraftstoffsystem, die Abgasführung, die Schaltanlage und die Prüfungen. In diesem Leitfaden werden sie einzeln erläutert.

Bewertungen und Redundanz

Rechenzentrumsaggregate werden nach den Stunden ausgelegt, die sie tatsächlich laufen dürfen: Standby-Leistung für begrenzte Betriebsstunden, Prime- oder Dauerleistung dort, wo der Betreiber keine Laufzeitbegrenzung will, weil ein langer Ausfall oder ein Netzstützungsprogramm Wochen Betrieb bedeuten kann. Die Redundanzstufe folgt der Tier-Einstufung: N+1 bedeutet ein Reserveaggregat, 2N zwei vollständige Systeme. Die Aggregate sind meist in Gruppen mit Parallelschaltanlagen angeordnet, sodass jedes einzelne ausfallen oder gewartet werden kann, ohne Kapazität zu verlieren. Jedes Aggregat muss zur IT-Last, zur Kühlung und zum Eingang der USV passen.

Start, Transfer und Betankung

Die Aggregate müssen innerhalb von Sekunden anlaufen und Last übernehmen – die USV überbrückt diese Zeit –, was Kühlwasser-Heizungen, gewartete Batterien mit Ladegeräten und geprüfte Steuerungen erfordert. Die Kraftstoffautonomie gibt der Betreiber in Stunden bei Volllast an, mit Lieferverträgen zum Nachtanken. Dieser Kraftstoff lagert in Grundrahmentanks, Tagestanks und Vorratstanks mit doppelten Förderpumpen, Leck- und Füllstandsüberwachung und – da er monatelang steht – einer Kraftstoffreinigung und einem Probenahmeplan. Das gesamte Kraftstoffsystem ist so ausgelegt, dass der Ausfall einer einzelnen Pumpe, eines Ventils oder eines Tanks kein Aggregat stillsetzt.

Lärm, Emissionen und der Wohnungsbau

Rechenzentren liegen nah bei Menschen und unter strengen Genehmigungen. Lärmgrenzen an der Grundstücksgrenze werden mit Schallschutzcontainern oder -einhausungen eingehalten, mit Schalldämpfern in den Luftwegen, Abgasschalldämpfern in Critical- und Krankenhausqualität und – wenn die Kühler abgesetzt sind – langsam laufenden Lüftern. Die Grenze gilt für alle gleichzeitig laufenden Aggregate, und das ist der schwierige Fall. Emissionsgenehmigungen begrenzen in vielen Regionen die Stickoxide und Partikel von Notstromaggregaten, die für Tests und Ausfälle laufen: SCR-Anlagen mit Harnstoffdosierung, Oxidationskatalysatoren und Partikelfilter werden dem Abgas hinzugefügt, und die Genehmigung legt die Betriebsstunden und Prüffenster fest.

Das Gehäuse ist meist ein Container oder eine Einhausung um das Aggregat, mit dem Kühler am Aggregat oder auf dem Dach, dem Kraftstoff im Grundrahmentank, der Schaltanlage an einem Ende, Brandmeldung und Löschtechnik, Beleuchtung und dem Wartungszugang, den ein Techniker um drei Uhr morgens braucht. Container werden im Werk gebaut und getestet und auf dem Gelände in Reihen aufgestellt, wobei Luftwege und Abstände so ausgelegt sind, dass kein Aggregat die Abluft seines Nachbarn ansaugt.

Prüfung, Wartung und das Angebot von AXON

Jedes Aggregat wird werkseitig und erneut vor Ort unter Last geprüft; das gesamte System wird vor der Inbetriebnahme des Rechenzentrums durch seine Umschaltsequenzen geführt, und die Aggregate werden für den Rest ihrer Lebensdauer monatlich oder vierteljährlich unter Last – entweder einer permanenten Lastbank oder der tatsächlichen Last – betrieben. AXON stellt das Generatorpaket rund um Aggregate beliebiger Hersteller zusammen: Container und Gehäuse, Kraftstofftanks und Kraftstoffaufbereitung, Abgasschalldämpfer und SCR, Schaltanlagen mit Leistungsschaltern, ATS und MCC sowie Lastbänke – alles nach den Spezifikationen des Rechenzentrums ausgelegt und vor dem Versand als ein Gesamtpaket getestet.

Was ein Generatorpaket für Rechenzentren umfasst

  • Anlagen mit der richtigen Nennleistung, N+1 oder 2N, Parallelschaltanlagen
  • Heizungen, Batterien, Ladegeräte und Steuerungen für einen schnellen, zuverlässigen Start
  • Kraftstoff für die geforderte Autonomie: Tanks, doppelte Pumpen, Reinigung, Überwachung
  • Schallschutzbehälter oder -gehäuse, Luftschalldämpfer, Abgasschalldämpfer der richtigen Güteklasse
  • SCR-Systeme, Katalysatoren und Filter, sofern dies in der Genehmigung vorgeschrieben ist
  • Brandmeldeanlage, Beleuchtung, Wartungszugang, Lastbankprüfung

Was Ihre Anfrage enthalten sollte

  • IT-Last, Kühl- und Hilfslasten, Nennleistung und Typ der USV
  • Redundanzgrad und Anzahl der Sätze
  • Marke und Modell des Aggregats bzw. die Anlagenleistung
  • Lärmgrenzwert an der Grundstücksgrenze und die Auflagen der Emissionsgenehmigung
  • Reichweite und Betankungsmöglichkeiten
  • Geländebeschaffenheit, Umgebungsbedingungen, Höhenlage und Transportweg

Häufige Fragen

Wie viel Kraftstoff lagert ein Rechenzentrum vor?

Genug für die Autonomie, die der Standard des Betreibers und die Tier-Anforderungen verlangen, in Vorratstanks mit Grundrahmen- oder Tagestanks an den Aggregaten, dazu Lieferverträge zum Nachtanken.

Warum benötigen Generatoren in Rechenzentren SCR?

Weil viele Genehmigungen die Stickoxide von Notstromaggregaten begrenzen, die für Tests und Ausfälle nahe bewohnter Gebiete laufen. SCR entfernt den größten Teil davon; die Genehmigung entscheidet, ob sie nötig ist.

Befinden sich die Generatoren in Containern oder in einem Gebäude?

Beides kommt zum Einsatz. Die Container werden werkseitig gefertigt und geprüft, in Reihen aufgestellt und an die Größe des Rechenzentrums angepasst; ein Generatorgebäude wird ausgewählt, wenn der Campus von Anfang an dafür vorgesehen ist.

Wie wird die Lärmgrenze bei vielen Aggregaten eingehalten?

Indem jeder Behälter so behandelt wird, dass der Gesamtwert aller Sätze unter dem Grenzwert an der Grundstücksgrenze bleibt: akustische Behälter, lange Schalldämpfer, entfernt angeordnete Strahler mit langsam laufenden Ventilatoren sowie der Abstand und die Ausrichtung der Reihen.

Welche Nennleistungen geben Rechenzentren an?

Standby-Nennleistungen für begrenzte Betriebszeiten oder Nennleistungen für Dauerbetrieb und Rechenzentren für unbegrenzten Betrieb; die Wahl hängt davon ab, wie lange Ausfälle und der Netzunterstützungsbetrieb andauern können.

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