Werden Datacenter zum Wärmeanbieter?
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- Hermann Schuster
- vor 6 Jahren
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1 Werden Datacenter zum Wärmeanbieter? Philippe Hennemann Mitglied der Geschäftsleitung, eicher+pauli 30 C 26 C 13 C 1
2 Wer sind wir? Unsere Kernkompetenzen Strategische Planung Gebäudetechnik (HLKS/GA) Energietechnik Geschäftsstellen in Bern Biel Liestal Luzern Olten Zürich Total 170 Mitarbeitende Tochterfirmen: Sanitärplanung: Planung Gebäudeautomation: Gesamtplanung Rechenzentren: 2
3 Konventionelles Datacenter Kühlkonzept Serverräume Umluftkühlung ohne Kalt-/Warmlufttrennung Kühlung Turbomaschinen und Freecooling über Rückkühler 100% Freecooling ab AUL <9 C Abwärmenutzung intern 3
4 Konventionelles Datacenter Swisscom Rechenzentrum Zollikofen Hocheffiziente Kältemaschine COP 13 Freecooling Abwärme Nutzung Anteil Stromverbrauch Gebäudetechnik 12 % Hohe Systemverfügbarkeit und Sicherheitslevel TIER III+ erreicht 4
5 Energieeffizientes Datacenter Kühlkonzept mit Aussenluftkühlung und Abwärmenutzung Serverräume Umluftkühlung mit Kalt-/Warmlufttrennung Abwärmenutzung (Contractor ewb) Kühlung mit indirektem Freecooling über hybride Rückkühler (ersetzt KM) 100% Freecooling (trocken) ab AUL < 21 C Regenwasser zur Benetzung des Rückkühlers 5
6 Energieeffizientes Datacenter Swisscom Rechenzentrum xdc 6
7 Kühlung mit direkter Aussenluft Swisscom Mistral ( Telekommunikationszentralen) Früher: mit Kältemaschinen Heute: mit direkter Aussenluft Vorteil: Reduktion Energieverbrauch um 90-95%, keine Kältemittel, höhere Betriebssicherheit 7
8 Hocheffizientes Datacenter Nächste Generation Kühlsysteme? 8
9 Kostenvergleich DC Kühlkonzepte Konventionell ohne Einhausung Konventionell mit Einhausungen Aussenluft direkt Hybrid Rückkühlung ohne KM Die richtige Richtung! 9
10 Design Datacenter Räume 30 C Anordnung IT-Equipment Back/Back und Front/Front sowie in Luftrichtung Immer Cold und Hot Aisle bilden und wenn immer möglich Einhausung anstreben Hotspots vermeiden (kritischer Punkt für Kühlung) 26 C 13 C Hohe Zuluft und Rücklufttemperatur 10
11 Fr./Jahr pro 1kW IT-Load Unverbindliches Zahlenbeispiel Energieeffizienz in den DC Räumen Vergleichswerte von Kühlsystemen RZ Energiekosten und -Einsparung in Franken pro 1kW-IT-Load und Jahr (inkl. Anteil Kühlung USV mit ULK --> weiteres E'Potential durch AUL-Kühlung) früher % % 50.0% Keine Einhausung 31% 24.7% 23.9% 18% 18% 17.7% 14% Einhausungen 15.8% 14.9% 14.4% 12% 12% 11% CPU Cooling 40.0% 30.0% 20.0% % 4.5% 5.7% 4.9% 10.0% 0 0.0% Energiekosten (HLK) EK'Einsparung zu RZ-Basis (HLK) Verhältnis HLK/IT-Load Verhältnis HLK/Gesamtstrom Die richtige Richtung! 11
12 Potential Nah- und Fernwärme Die langfristigen CO 2 Ziele sind nur mit weitgehend erneuerbar versorgtem Gebäudepark erreichbar. Bis zu 40 % des langfristigen Bedarfs von Raumwärme und Warmwasser können mit erneuerbarer Nah- und Fernwärme gedeckt werden. Die restlichen 60% werden Einzellösungen wie z.b. eine Wärmepumpe im Einfamilienhaus sein. Vorlauftemperaturen für Heizungen werden immer tiefer. 12
13 Abklärung Wärmebedarf Weissbuch Fernwärme Schweiz Ermittlung der geeigneten erneuerbaren Energiequellen Zuordnung an potentielle Nah- und Fernwärmegebiete Forschungsarbeit als Basis für mögliche Fernwärmeverbunde Auf der Basis von statistischen Verbrauchsdaten werden mit einer GIS- Analyse Hektaren mit Wärmeverteilkosten von max. 5 Rp./kWh lokalisiert. 13
14 Entwicklung von Fernwärmeversorgungen anhand GIS Gebietsanalyse DC Standort Wärmebedarf pro Quadrat [ha]: ca MWh/a Potential Abwärme Datacenter: ca kw Fernwärme ca kw MWh/a Potentieller Wärmebedarf Quartier: ca MWh/a 14
15 Nahwärmeverbund ewz Energieverbund Binz Wohnungen werden von ewz mit Abwärme aus dem Swisscom Datacenter mittels einer WP geheizt. Gleichzeitig wird das Datacenter gekühlt. 15
16 Was ist ein Fernwärmeanbieter? Fernwärmeanbieter sind: Wärmeversorger Besitzen zahlreiche Nah- und Fernwärmeversorgungen Denken langfristig Jahre Professioneller Betrieb, hohe Anlagenqualität Verkaufen die Wärmeenergie wie ein Leasing Modell Investieren z.b. bei DC ab Auskoppelung bei der Kälteerzeugung bis zu ihren Kunden Der DC Betreiber hat seine eigenen Kühlanlagen zur Sicherheit seines DC Verfügbarkeit DC ist nicht beeinträchtigt. 16
17 Einfluss Wärmequelle auf Strombedarf Elektrizitätsbedarf zur Beheizung von Wohnungen mit einer Wärmepumpe mit verschiedenen Quellentemperaturen. Annahme Vorlauftemperatur Heizung 67 C, 80% Deckungsgrad der Wärmepumpe, Strompreis 100 Fr./MWh Einsparung Fr/Jahr Projekte mit der höchsten Quellen Temperatur sind am spannendsten. z.b. Datacenter 17
18 Reduktion Betriebskosten bei DC Abwärmenutzung kühlt Datacenter weg! Annahme: Kälteenergiebedarf Total pro Jahr MWh Abwärmenutzung MWh pro Jahr vor allem im Winter ein Teil auch im Sommer. Strompreis 100 Fr./MWh Reduktion Betriebskosten für Datacenter Betreiber ca Fr. pro Jahr 18
19 Temperaturentwicklung Die richtige Entwicklung! Energiekostenreduktion und Synergien Nutzung 90 C 70 C C 26 C 13 C 19
20 Fazit Werden Datacenter zu Wärmeanbietern? Datacenter sind Wärmeanbieter nutzen wir sie! Win: Win: Win: DC + ihre Kunden Reduktion Betriebskosten Fernwärmeanbieter + ihre Kunden Erneuerbare Energie mit reduzierten Betriebskosten unsere Nachkommen Weniger CO 2 Ausstoss 20
21 Danke effizient + erneuerbar aus Erfahrung! Wir wissen wie, kontaktieren Sie uns: philippe.hennemann@eicher-pauli.ch 21
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