Zukunftsgerichtetes Technisches Facilitymanagement im Rechenzentrum. Anforderungen an die Technische Gebäudeausstattung und das Betriebspersonal

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1 Zukunftsgerichtetes Technisches Facilitymanagement im Rechenzentrum Anforderungen an die Technische Gebäudeausstattung und das Betriebspersonal CeBIT Hannover

2 INHALTSVERZEICHNIS 1. Technisches FM im Rechenzentrum 2. Anforderungen an die technische Infrastruktur 3. Anforderungen an das Betriebspersonal des FM-Dienstleisters 4. Schwachstellenanalysen 5. Benchmarks im Bereich Energieeffizienz 6. Ausbaustrategien und Einsparpotentiale 7. Zusammenfassung und Ausblick 2 2

3 1. Trennfolie mit Kapitelüberschrift 1. Technisches FM im Rechenzentrum 3

4 Technisches Facility Management im Rechenzentrum IT-Dienstleistungskette Colocation Netzwerk Rechenzentrum IT- Sicherheit Applikationssoftware Applikationsdienste Kaufmännisches FM Technisches FM Infrastrukturelles FM 4

5 Technisches Facility Management im Rechenzentrum Leistungsportfolio in Rechenzentren Technisches Facility Management Lebenszyklus technischer Anlagen und Einrichtungen Inbetriebnehmen Bedienen Warten/ Inspizieren Optimieren Instandsetzen Entstören Außerbetriebnehmen Energieversorgung, Kälte- und Klimatechnik Sicherheitssysteme Mittelspanungsanlage (Schaltanlage, Transformator, etc.) Niederspannungsversorgungsanl age (Schaltanlage) Niederspannungsleitungsanlage äußerer und innerer Blitzschutz sowie Potentialausgleich Netzersatzanlagen USV-Anlagen Batterien Klima- und raumlufttechnische Anlagen Kälteanlagen Brandmeldeanlage Brandfrüherkennung Löschtechnik Einbruchmeldeanlage Zutrittskontrolle Videoüberwachung Vereinzelungsanlagen und Schleusensysteme 5

6 Entwicklungen und Erfahrungen Trends Sinkende Verfügbarkeit der EVU-Versorgungsnetze Veränderung in den klimatischen Bedingungen (örtlich begrenzte Extremwetterlagen) Technische Weiterentwicklung der versorgungstechnischen Anlagen Steigende Energiekosten und Netzentgelte Gesetzliche Vorgaben im Bereich der Energieversorgung: Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG), Kraft- Wärme-Kopplungsgesetz (KWK-G), Stromnetzentgeltverordnung (StromNEV), etc. Durch Energieausfall bedingte IT-Probleme verursachen neben hohen Kosten einen deutlichen Imageverlust für das Unternehmen. 6

7 Perspektiven Aufgabenstellungen Sicherstellung der Verfügbarkeit, unterbrechungsfreier Betrieb Durchführung von Wartungs- und Modernisierungsarbeiten im laufenden Betrieb Optimale Raumluft-, Klima-, und Kältetechnik für erhöhte Anforderungen Erarbeitung und Auswertung von betrieblichen Kennzahlen Optimierung von Energiekosten, ggf. auch durch Lastmanagementsysteme Weiterentwicklungen auf der IT-Fläche, z.b: Verdichtung der IT- Hardware, Einhausungen 7

8 Konsequenz Erfolgsfaktoren Ausreichende Redundanz im Aufbau der technischen Infrastruktur des RZ-Standortes Professionelles Störungsmanagement (Präsenzpersonal vs. Rufbereitschaft) Hohes Qualitätsniveau und -bewusstsein beim FM- Dienstleister Hohe Flexibilität des Dienstleisters Individuelle Betriebskonzepte (Definierte Betriebs- und Installationsprozesse) Qualifizierte und geschulte Mitarbeiter mit ausgeprägtem Sicherheitsbewusstsein Professionelle Bewirtschaftung von Rechenzentren bedeutet: Gesicherte Energieversorgung, verlässliche Klima- und Raumlufttechnik sowie überprüfbare Sicherheitskriterien. 8

9 1. Trennfolie mit Kapitelüberschrift 2. Anforderungen an die technische Infrastruktur 9

10 Anforderungen an die technische Infrastruktur Versorgungswege Bitkom Kategorie A Höchstverfügbarkeit von Technik und Anlagen Bitkom Kategorie B Bitkom Kategorie C 1x 1x 1x aktiv, 1x passiv Bitkom Kategorie D 2x Redundanz N N + 1 N + 1 2x (N + 1) Kurzbeschreibung einfacher Versorgungsweg zur Energie- und Kälteverteilung einfacher Versorgungsweg zur Energie- und Kälteverteilung mehrfache Versorgungswege zur Energie- und Kälteverteilung mehrfache Versorgungswege zur Energie- und Kälteverteilung keine redundanten Komponenten redundante Komponenten redundante Komponenten Wartung in Betrieb redundante Komponenten Wartung in Betrieb fehlertolerant 10

11 Anforderungen an die technische Infrastruktur Technische Infrastruktur gemäß Bitkom Kategorie D 11

12 Anforderungen an die technische Infrastruktur Elektrische Versorgung eines IT-Raumes in der Praxis 12

13 BITKOM - Planungshilfe betriebssichere Rechenzentren 13

14 1. Trennfolie mit Kapitelüberschrift 3. Anforderungen an das Betriebspersonal des FM-Dienstleisters 14

15 Professionelles Betriebspersonal ist unerlässlich Fachwissen Unterbrechungsfreie Wechselstromversorgung Raumlufttechnische Anlagen Zentrale Kälteerzeugung Lüftungs- und Klimaanlagen Netzersatzanlagen (NEA) Ganzheitliche Betrachtung Energietechnik GLT-Schulungen Technischer Brandschutz in Rechenzentren Sicherheitstechnische Anlagen Softskills Die Verknüpfung von Fachwissen und persönlichen Kompetenzen unter Berücksichtigung der Prozesslandschaft und den individuellen Anforderungen der IT ist notwendig für ein optimales Ergebnis! Gesicherte Betriebszustände zu wirtschaftlichen Bedingungen! 15

16 Herausforderungen für den FM-Betreiber Diese drei Erfolgsfaktoren sind durch Interdependenzen miteinander gekoppelt und bedürfen eines alle Faktoren umfassenden Schulungsansatzes. Fachwissen/ Facility/Technik Prozess Personal (Softskills) Der erfolgreiche und sichere Betrieb von Rechenzentren ist maßgeblich abhängig von den kritischen Erfolgsfaktoren Fachwissen/Facility/Technik, Prozesskenntnisse und persönlichen Kompetenzen. 16

17 1. Trennfolie mit Kapitelüberschrift 4. Schwachstellenanalyse 17

18 Analyseverfahren Ermittlung der Prioritätszahl RPN Bewertung der Schwachstellen Die Bewertung der Schwachstellen erfolgt mittels der Fehlzustandsart-Auswirkungsanalyse (FMEA) nach E DIN IEC Mit diesem Analyseverfahren ergibt sich die Gewichtung (Prioritätszahl RPN) der Schwachstellen als Produkt folgender Parameter: Fehlervorkommen PoF - Probability of Failure Fehlerauswirkung CoF - Consequence of Failure Erkennbarkeit und Reaktionsmöglichkeit DoF - Detection and Reaction of Failure 18

19 Vorkommen eines Ereignisses Fehlervorkommen PoF - Probability of Failure Bewertung des Vorkommens Die Bewertung des Vorkommens eines unerwünschten Ereignisses erfolgt auf Grundlage von Betriebsinformationen u.a. zu Fehlern / Störungen Informationen aus der Standortanalysen u.a. über den Zustand von Systemen und Komponenten sowie ihrer Aufstellungsräume Literaturangaben Einstufung des Vorkommens Die Einstufung des Vorkommens eines unerwünschten Ereignisses setzt optimale Umgebungs-, Wartungs- und Betriebsbedingungen voraus, andernfalls erfolgt eine Hochstufung, insbesondere bei: Unzureichenden Umgebungsbedingungen (Schmutz, hohe Temperatur, hohe Auslastung, etc.) Hohe technische Komplexität der Komponenten (Notstromaggregat, USV, etc.) 19

20 Auswirkung von Schwachstellen auf den IT-Betrieb Fehlerauswirkung CoF - Consequence of Failure Die Auswirkungskennzahl beschreibt, welche Auswirkung das unerwünschte Ereignis auf den Betrieb der Computer in den Rechenzentren hat. Dabei werden berücksichtigt: Rückwirkung auf redundante System, Umschalt- und Schutzfunktionen Manuelle Eingriffsmöglichkeiten. CoF 1 Gering 2 Moderat Beschreibung der CoF - Klassifikation Keine Auswirkung auf IT-Versorgung, ein oder mehrere redundante Versorgungseinrichtungen vorhanden nach Fehlereintritt Keine Auswirkung auf IT-Versorgung, aber auch keine redundante Versorgungseinrichtungen vorhanden nach Fehlereintritt 3 Hoch Störungen an ein oder mehreren Servern zu erwarten 4 Sehr hoch Ausfall mehrerer Server nicht zu vermeiden 20

21 Erkennbarkeit und Reaktionsmöglichkeit bei Fehlereintritt DoF - Detection and Reaction of Failure Die Erkennbarkeit des Fehlereintritts beschreibt, wie gut der Ausfall des Betriebsmittels/ der Anlage erkannt wird und ob es Reaktionsmöglichkeiten gibt. DoF 1 Sehr hoch 2 Hoch Beschreibung der DoF - Klassifikation Online Diagnose-System / Fehler Differenzierung /Ausreichende Reaktionsmöglichkeit Inspektionen, Fehler Differenzierung, Ausreichende Reaktionsmöglichkeit 3 Moderat Automatische Reaktionsmöglichkeit, Automatische Erkennung 4 Gering Manuelle Reaktionsmöglichkeiten, Automatische Erkennung 5 Sehr gering Keine Reaktionsmöglichkeit 21

22 Bewertung der Schwachstellen PoF 3 Nicht tolerable für Betrieb eines Rechenzentrums DoF x CoF Blau Geringes Risiko für Computerbetrieb, empfohlener Bereich für Rechenzentren Gelb Rot Hohes Risiko, Abwägen von Maßnahmen zur Reduzierung der Risiken Nicht tolerierbare Risiken für den Betrieb eines Rechenzentrums, Handlungsbedarf 22

23 1. Trennfolie mit Kapitelüberschrift 5. Benchmarks im Bereich Energieeffizienz 23

24 Benchmarks im Bereich Energieeffizienz Preisentwicklung verschiedener Medien Energiepreisentwicklung in Deutschland [Cent/kWh] Strom Öl Gas 0 Trend

25 Benchmarks im Bereich Energieeffizienz PUE (Power Usage Effectiveness) Kenngröße für die Effizienz des Energieeinsatzes in Rechenzentren DCE (Data Center Effeciency) Kenngröße des Wirkungsgrades der im Rechenzentrum eingesetzten Energie PUE = Total Facility Power IT Equipment Power 1 IT Equipment Power DCE = = PUE Total Facility Power Total Facility Power (TFP) Total IT Equipment Power (TIT) Ganzheitlicher Energieeinsatz für RZ-Gebäude (Facility) und RZ-Infrastruktur (Stromversorgung, Kälte, Klima, Ver- und Entsorgungssystem) Ganzheitlicher Energieeinsatz für den Betrieb der IT/TK Systemkomponenten sowie deren Steuerung und Überwachung 25

26 Benchmarks im Bereich Energieeffizienz Energieeffizienz-Kennzahlen für Rechenzentren Empfohlene Energieeffizienz-Kennzahlen für Rechenzentren PUE 2,5 2 2,0 2 1,5 1,5 1,5 1,1-1,3 1 1,0 0,5 0 0,0 Stand 2006 DC weltweit IST-DC weltweit (Gartner 2006) (Gardner 2006) Ziel Ziel für für bestehende DC DC Ziel für neue DC DC 26

27 Benchmarks im Bereich Energieeffizienz Messwerterfassung Ermittlung der aktuellen Auslastungssituation mittels Messwerterfassung Kapazitätsmanagement der betrachteten Versorgungssysteme Schaffung von Transparenz Ganzheitliche Kapazitätsplanung Energiemanagement 27

28 Benchmarks im Bereich Energieeffizienz Praxisbeispiel: Messung obere und untere Netzebene 28

29 Benchmarks im Bereich Energieeffizienz (9/10) Praxisbeispiel: Kapazitätsmanagement Gesamtübersicht 29

30 Benchmarks im Bereich Energieeffizienz Optimierungspotentiale Temperaturen anheben - Spielräume nutzen Server-Kühlung entsprechend der Datenblätter? Kompressionskühlung vermeiden Nutzung freier Kühlung Vermischung von Zuluft und Rückluft vermeiden Aufbau von Kalt- und Warmgängen, ggf. Kalt- oder Warmgangeinhausung Klimatisierung genau und individuell planen Wärmequellen entzerren, Widerstände vermeiden, bedarfsgerecht planen Weitsichtige und FM-gerechte Planung Bedarfsgerechter Ausbau von Flächen und RZ-Standorten durch modularen Aufbau der Versorgungstechnik Auswertung von Betriebsparameter und Energieverbrauchs Kapazitätsplanung und Steuerung des Betriebes 30

31 1. Trennfolie mit Kapitelüberschrift 6. Ausbaustrategien und Einsparpotentiale 31

32 Ausbaustrategien vs. Einsparpotentiale Strategie: Standortentwicklung modularer Aufbau bedarfsgerechte Planung FM gerechte Errichtungsleistung Verbesserung von Wirkungsgraden insbesonders im Teillastverhalten im Bestand bei Reinvestitionen Einsatz innovativer Technologie Lebenzyklusbetrachtung Kälteerzeugung mit Turbocoranlagen: Anlaufstrom einheitlich < 5 A Ein hervorragender EER (insbesondere im Teillastbereich) Stufenlos regelbar, Bereich % Keine Schwingungen und Vibrationen Geringer Schallpegel Kältekreis vollkommen ölfrei Elektromagentische Lager, kein Verschleiß Kompaktes Design und geringes Gewicht Quelle: 32

33 Ausbaustrategien vs. Einsparpotentiale Aufbau eines zweiten, unabhängigen Versorgungspfades Wegfall von Investitionen in Batterie- und Netzersatzanlagen sowie deren Aufstellungsräume Reduzierung der hochbaulichen Anforderungen Optimierung des Verhältnisses zwischen IT- und Infrastrukturfläche Ideale Anwendung für Erweiterungen / Leistungserhöhung im Bestand Quelle: Fa. Piller Power Systems GmbH Betriebshandbuch UNIBLOCK 33

34 1. Trennfolie mit Kapitelüberschrift 7. Zusammenfassung und Ausblick 34

35 Zusammenfassung und Ausblick Lösungen Notwendige Transparenz - Kosten, Zustandsinformationen, etc. - Prozessdaten (Leistungen, Verbräuche, Kennzahlen, etc.) Verbesserung der Energiebezugskonditionen Monitoring betriebsrelevanter Daten (gestiegene Anforderungen an Gebäudemanagementund CAFM-Systeme) Umsetzung von kurz-, mittel- und langfristigen Optimierungsmaßnahmen sowie Nachweis deren Wirksamkeit 35

36 KONTAKT Wir stehen Ihnen gerne beratend zur Seite! Edgar Harms Technisches Facility Management Leiter Rechenzentren Fon: Mail: STRABAG Property and Facility Services GmbH Zentrale Vahrenwalder Straße Hannover 36

37 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.