FALLSTUDIE Power Generation

mtu begrenzt Risiko teurer Stromausfälle und verhindert Datenverlust bei grösstem Colocation-Anbieter im mittleren Westen der USA

Veröffentlicht am 03 März 2017

Seit 2007 ist Cavern Technologies, ein hochmodernes unterirdisches Rechenzentrum in der Metropolregion Kansas City, rapide gewachsen. 2015 hat das Unternehmen seine Fläche verdoppelt, um den Anforderungen seiner stetig wachsenden Kundenzahl gerecht werden zu können. Das über 11.000 Quadratmeter große Rechenzentrum erfüllt besondere Anforderungen an Stromversorgung, Klimatisierung und Sicherheit und zählt mehr als 100 der regional führenden Unternehmen aus den Bereichen Finanzwesen, Gesundheit, Versicherung, Recht und Technologie zu seinen Kunden. Für seine jüngste Erweiterung um 5.500 Quadratmeter benötigte der Colocation-Anbieter eine Notstromlösung, die sowohl den aktuellen Strombedarf des Unternehmens decken kann, als auch flexibel, skalierbar und erweiterbar genug ist, um auch für eine weitere Expansion des Unternehmens gerüstet zu sein.
Details

Wer

Cavern Technologies

Was

Drei Dieselaggregate des Typs 1600 DS500 von mtu mit einer elektrischen Leistung von je 500 Kilowatt sowie eine kundenspezifische Hauptsteuertafel und eine Parallelschaltanlage

Wie

Zuverlässigkeit, hohes Lastaufschaltvermögen und maximale Laufzeiten

Wo

Lenexa, Kansas, USA

Dieselaggregate von mtu sind für einen durchschnittlichen Lastfaktor von 85 Prozent über 24 Stunden zertifiziert — ein Wert, der 15 Prozent über dem Branchenstandard liegt.

Lenexa, Kansas, USA — In einer Kalksteinformation 40 Meter unter Lenexa, Kansas, gelegen, bietet Cavern Technologies führenden Gesundheitsorganisationen der USA, Institutionen aus der Finanzwirtschaft sowie Technologieunternehmen kundenspezifisch angepasste Datensuiten an. Die unterirdische Lage bietet dem Colocation-Anbieter nicht nur Schutz vor Witterungseinflüssen, sondern die Server sind hier durch einen natürlichen Felsbunker geschützt, der fünfmal stärker ist als Beton. Außerdem können die spezifischen Anforderungen an Raum, Stromversorgung und Konnektivität präzise erfüllt werden.
Colocation ist ein wachsender Trend in einer Zeit, in der sich Unternehmen einer stetig wachsenden Datenmenge gegenübersehen, gleichzeitig jedoch IT-Budgets gekürzt werden und Versorgungskosten steigen. Laut einem kürzlich veröffentlichten Bericht des amerikanischen Marktforschungsunternehmens Allied Market Research wird der Colocation-Markt bis 2020 ein weltweites Marktvolumen von 51,8 Milliarden US-Dollar erreicht haben. Angeführt wird dieses Wachstum von den USA. Der Bedarf nach flexibler IT-Infrastruktur treibt diesen Markt an.
Diese Nachfrage hat es Cavern Technologies ermöglicht, sich in den vergangenen drei Jahren pro Jahr um je 100 Prozent zu vergrößern und im Vergleich zum Vorjahr um 50 Prozent zu wachsen.
„Der beste Colocation-Anbieter bietet weit mehr als nur vier Wände, Stromversorgung und Konnektivität. Wir heben uns von Wettbewerbern dadurch ab, dass sich unsere Kunden sicher sein können, dass ihre Systeme unter allen Umständen optimal laufen. Dafür verfügen wir über Redundanzen für unerlässliche Systeme wie etwa eine unterbrechungsfreie, gleichzeitig wartbare Stromversorgung und Notstromaggregate“ so Scott Herron, Direktor Rechenzentrenbetrieb bei Cavern Technologies.

Steigende Nachfrage


Das auf kleine, mittlere und große Unternehmen zugeschnittene Rechenzentrum von Cavern wurde 2007 eröffnet. Sieben Jahre später begann das Unternehmen mit einer Erweiterung um 5.500 Quadratmeter, sodass das gesamte Rechenzentrum nun eine Fläche von 11.000 Quadratmetern einnimmt. Weitere 9.300 Quadratmeter stehen für zukünftige Erweiterungen zur Verfügung. Heute verfügt Cavern Technologies über eines der größten Rechenzentren in der Metropolregion Kansas City und benötigt daher zwingend eine unterbrechungsfreie Stromversorgung.
Für diese Stromversorgung fiel die Wahl auf Central Power Systems & Services, einen autorisierten mtu Distributor für Kansas, Missouri, und die drei westlichsten Countys in Oklahoma. Paul Chaponniere leitete das Projekt für Central Power, die bereits seit vielen Jahren eine Geschäftsbeziehung zu Cavern unterhalten. Im Rahmen einer engen Zusammenarbeit passten Herron und Chaponniere drei Notstrom-Dieselaggregate des Typs 1600 DS500 von mtu mit einer elektrischen Leistung von je 500 Kilowatt auf die spezifischen Anforderung des unterirdischen Rechenzentrums an.
„Unser Ziel ist es nicht einfach Aggregate zu verkaufen, sondern wir wollen unseren Kunden die Lösungen anbieten, die sie für ihre kritischen Anwendungen benötigen“, so Chaponniere. „Gerade durch unsere lange Geschäftsbeziehung und unser Wissen um die Bedürfnisse von Cavern Technologies war es sehr schön, bei diesem besonderen Projekt Teil des Designteams zu sein. Im Team hat jeder einzelne seine Erfahrung eingebracht, und wir haben alle hart daran gearbeitet, eine umfassende und höchst zuverlässige Lösung zu erreichen.“
Die Aggregate wurden im Dezember 2014 eingebaut und sind für den Parallelbetrieb ausgelegt. Jedes von ihnen verfügt über eine kundenspezifische Hauptsteuertafel. Das System ist auf komplexes Funktions- und Lastmanagement aus einer integrierten Quelle ausgelegt und ermöglicht es Cavern Technologies, die seinen Kunden garantierte Verfügbarkeit von über 99,995 Prozent sicherzustellen.
„Zuverlässige Stromversorgung ist die Grundlage unseres Geschäfts. Ohne sie wäre unser Dienstleistung undenkbar“, so Pete Clune, Gründer und Geschäftsführer von Cavern Technologies. Mit der Baureihe 1600 erfüllt mtu diese Anforderung.

Preisgekrönte Zuverlässigkeit


Das 2010 vom Fachmagazin Consulting- Specifying Engineer als „Produkt des Jahres“ ausgezeichnete Aggregat mit Motor der Baureihe 1600 zeichnet sich im Leistungsbereich von 250 bis 600 Kilowatt durch außergewöhnliche Zuverlässigkeit, hohe Leistungsdichte und geringen Kraftstoffverbrauch aus. Der mtu-Motor des Aggregats wurde speziell auf Stromerzeugung abgestimmt. Leistungsschalter und Steuertafeln sind in einem Kasten integriert. Dieses Design bietet die Möglichkeit, die Steuertafeln und Leistungsschalter je nach Bedarf links oder rechts anzuordnen. Auch der Hauptunterbrecher kann je nach Kundenspezifikation links oder rechts in einem Fach angebracht werden. Im Auslasskasten können mehrere Hauptunterbrecher in beiden Fächern positioniert werden.
Rechenzentren wie Cavern können pro Anwendung in der Regel weniger Generatoren spezifizieren als für die Größe vorgesehen. Möglich macht dies die Zertifizierung der mtu Dieselaggregate für einen durchschnittlichen Lastfaktor von 85 Prozent über 24 Stunden — ein Wert, der 15 Prozent über dem Branchenstandard liegt.

Nichts wird dem Zufall überlassen


Obwohl die Systeme von Cavern durch die Verwendung von drei Aggregaten im Parallelbetrieb eine inhärente Redundanz aufweisen, entwickelte mtu für Cavern Technologies eine kundenspezifische Hauptsteuertafel, um die Zuverlässigkeit noch weiter zu erhöhen. Die besten modernen Aggregate werden computergesteuert, um die Wahrscheinlichkeit eines Systemausfalls zu verringern. Die Kontrollsysteme übernehmen nicht nur die Steuerung der Aggregate, sondern gleichzeitig Mess- und Schutzfunktionen, eine Anzeige des Fehleralarmstatus, die Aufzeichnung von Ereignissen, die Steuerung von zusätzlichen Systemfunktionen und bieten eine programmierbare Logik in einem einfachen, leicht zu handhabenden Paket. Auf diese Weise ist das Notstromaggregat bei Bedarf sofort betriebsbereit.
Die kundenspezifische Hauptsteuertafel von Cavern wurde dynamisch programmiert, um bis zu acht Aggregate und 16 automatische Lastschalter in jeder Konfiguration unterstützen zu können. Die Benutzerschnittstelle wird ebenfalls automatisch aktualisiert; ein Auswechseln von Hardware ist somit nicht erforderlich. Diese Merkmale vergrößern die Flexibilität der für Cavern Technologies entwickelten Lösung.
Die Hauptsteuertafel umfasst darüber hinaus eine Ethernet-Schnittstelle mit separatem Feldbus, über die Gebäudemanagementsysteme sicheren Zugriff erhalten, ohne dass dies Auswirkungen auf Integrität und Redundanz des kritischen Funktionsnetzwerks der Systeme hat. Diese separate Ethernet-Schnittstelle ermöglicht auch eine passwortgeschützte Fernsteuerung des Notstromsystems.
Durch die Möglichkeit der Fernüberwachung lässt sich die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems weiter erhöhen, denn so können Fehler erkannt werden, bevor sie zum Problem werden. Neben der Fernüberwachung und -steuerung können autorisierte Benutzer der Cavern Hauptsteuertafel auf alle Systemfunktionen sicher über einen Touchscreen an der Hauptsteuertafel zugreifen.
„Die Auslegung von Aggregaten, Lastschaltern, Schaltanlagen und Steuerungen hat einen großen Einfluss auf die spätere Zuverlässigkeit. So kann man die Wahrscheinlichkeit, dass sie später wie gewünscht funktionieren, bereits beeinflussen“, so Jerhod Smithback, Leiter Konstruktion Elektrik bei mtu. „Flexibilität und Aufbau der Hauptsteuertafel von Cavern Technologies ist hier beispielhaft und ein konstruktives Highlight des Gesamtsystems.“

Geballte Leistung


Im Hinblick auf weiteres Wachstum werden die drei vorhandenen Aggregate bei Cavern Technologies bald um vier weitere Aggregate ergänzt. Bei voller Auslastung liefern dann sieben Aggregate mit einer elektrischen Leistung von je 500 Kilowatt Strom für das Rechenzentrum. Die vier neuen Aggregate fügen sich dank der Hauptsteuertafel von Cavern nahtlos in das vorhandene Parallelbetriebsumfeld ein. Und selbst danach ist eine weitere Skalierung möglich, sobald die Anforderungen an die bereitgestellte Strommenge steigen.
Cavern Technologies hat nichts dem Zufall überlassen. Mit seinen Aggregaten von mtu kann das Unternehmen sicher sein, dass sie jedem Kunden eine starke Infrastruktur mit Datensicherheit, durchgängiger Verfügbarkeit und Datenredundanz bieten können.