Zur Abführung der Wärmelasten stehen unterschiedliche Möglichkeiten zur Verfügung. Die Wahl der geeigneten Technik hängt immer von den örtlichen Bedingungen, also der abzuführenden Wärmelast, den Nutzungsbedingungen oder der Lage des Raumes ab. Wenig Erfolg versprechend ist es zum Beispiel, mit einem völlig überdimensionierten und leistungshungrigen Außengerät zwei kleine Server kühlen zu wollen. Auch die richtige Art der Luftführung sowie das Vermeiden von Querströmungen bei mehreren Klimaanlagen sind zu berücksichtigen. Generell ist zu beachten, dass eine möglichst hohe Energieausbeute realisiert wird.
Wie kann gekühlt werden?
Eine Möglichkeit, die vor allem in großen Gebäuden und Rechenzentren zum Einsatz kommt, besteht darin, die EDV-Räume in eine Lüftungsanlage zur Kühlung einzubinden. Hierbei bietet es sich an, das Heiz- und Kühlregister eines zentralen Klimagerätes über eine Wärmepumpe zu versorgen. In einigen Objekten kann es unter bestimmten Voraussetzungen auch wirtschaftlich sinnvoll sein, die Möglichkeit einer Freien Kühlung als Teillösung in Betracht zu ziehen. Genau wie bei anderen Verfahren geht es hierbei in erster Linie darum, durch Optimierung den Energieverbrauch und die Betriebskosten zu senken.
Viele Hersteller von Klimatechnik kombinieren die Anforderungen geringer Platzverhältnisse und energiesparender Kühlung miteinander und stellen eine EDV-Kühlung in Form von Klimaschränken zur Verfügung. Diese technischen Geräte in Schrankform dienen der automatischen Regulierung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Dabei wird die Temperatur über einen entsprechenden Sensor erfasst und elektronisch reguliert. Die Einstellung der relativen Luftfeuchtigkeit erfolgt über Verdampfer, die das Wasser entziehen, welches im Schrank zirkuliert. Die Entfeuchtung ist ein Effekt, der bei Serverraumklimatisierung nicht erwünscht ist. Serverklimageräte sollen eine möglichst geringe Entfeuchtungsleistung haben. Um zu trockene Luft im Raum zu vermeiden, müssen viele Serverräume deshalb zusätzlich befeuchtet werden. In der Regel ermöglichen Klimaschränke eine sehr hohe Energieeffizienz und bieten viel Spielraum bei der Planung. Sie lassen sich sowohl an luft- als auch an wassergekühlte Außengeräte anschließen.
Die klassische Lösung
Am häufigsten werden zur Kühlung von kleinen und mittelgroßen Serverräumen Klimasysteme in Mono- oder Multi-Split-Ausführung eingesetzt. Als Standard werden dabei zur Umluftkühlung und Filterung der Raumluft Decken- oder Kassettenklimageräte verwendet. Diese klassische Kühlung eines Server-/EDV-Raumes sieht die Abführung der überschüssigen Wärme mittels ein oder mehrer Innengeräte im Umluftverfahren vor. Die vom Kältemittel aufgenommene Wärme wird zu einem Split-Außengerät geführt und dort an die Umwelt abgegeben. Um einen Dauerbetrieb der Anlage zu vermeiden und den Energieverbrauch am tatsächlichen Bedarf zu orientieren sowie die Betriebskosten zu senken, sind die Innengeräte mit einem Temperaturfühler ausgestattet. Mittlerweile sind bei Split-Geräten Invertersysteme führend. Damit hat sich auch hier die energiesparende Technologie gegenüber Geräten in Standardausführung durchgesetzt. Diese Lösung eignet sich besonders, wenn keine übergeordnete Klimaanlage im Gebäude zur Verfügung steht oder eine Anbindung daran aus unterschiedlichen Motiven als nicht wirtschaftlich erachtet wird. Oft müssten hierfür bereits vorhandene Geräte nämlich wesentlich größer ausgelegt oder ein komplettes Gebäudeenergiekonzept geändert werden. Dies würde die Energieeffizienz der gesamten Anlage im normalen Betrieb beeinträchtigen und die Investitionskosten unnötig in die Höhe treiben.
Dieser Zusammenhang lässt sich leicht anhand eines Beispiels verdeutlichen: Die Kühlung des Serverraumes im Bürogebäude der Vereinigten Fischmehlwerke in Cuxhaven erfolgt über eine Mono-Split-Anlage, mit der der Raum autonom gekühlt wird. Zwar wird das Gebäude monovalent von drei Luft/Wasser-Wärmepumpen versorgt, von denen eine auch für den Kühlbetrieb des Serverraums genutzt werden könnte. Doch befinden sich der Technikraum mit den Wärmeübertragern und den beiden Pufferspeichern sowie der Serverraum an entgegengesetzten Seiten des Gebäudes. Zudem wäre hier ein hoher Installations- und regelungstechnischer Aufwand nötig gewesen, um das Klima-Innengerät in die Anlage zu integrieren. Deshalb eignete sich für diesen verhältnismäßig kleinen Serverraum eine Mono-Split-Anlage, um energiesparend zu kühlen.
Wärmerückgewinnung erhöht Effizienz
Moderne Klimasysteme mit VRF-Technologie bieten die Möglichkeit, die aus den Serverräumen abgeführte Wärmeenergie zurückzugewinnen. Hierbei wird die bei der Kühlung aufgenommene Energie im System verschoben und den beheizten Räumen zugeführt. Ein Beispiel aus der Praxis verdeutlicht, wie sich die Kühlung von EDV- und Serverräumen nutzen lässt, um die energetische Effizienz eines Gebäudes nachhaltig zu erhöhen. Dabei setzt ein Klimafachbetrieb aus Garbsen bei Hannover in seinem neuen Unternehmenssitz auf den Trend von Komplettlösungen in der Gebäudetechnik. Auch hier ist eine moderne VRF-Luft/Wasser-Wärmepumpenanlage verantwortlich für die Klimatisierung. Im Gebäude versorgt eine Fußbodenheizung das Erdgeschoss als Grundheizung mit der nötigen Temperatur. Das obere Stockwerk wird primär über die Lüftung beheizt. Ergänzend wurde das Objekt deshalb mit einem Zu- und Abluftsystem sowie einem Zentrallüftungsgerät ausgestattet. Zudem befinden sich in (fast) allen Räumen Klima-Innengeräte, die sowohl heizen als auch kühlen können. Bei der als VRF-System installierten Klimaanlage sind die Innengeräte mit dem Außengerät direkt verbunden. Zusammen mit einem Kältemittelverteiler ist die installierte Zwei-Rohr-Anlage so konzipiert, dass die ständig abzuführende Wärme aus dem Technik- und Serverraum zum Heizen verwendet werden kann. Diese Kombination eignet sich gut, da im Serverraum ein besonders hoher Kühlbedarf besteht, der nutzungsbedingt das ganze Jahr über gewährleistet werden muss. Das heißt, wenn der Wärmebedarf des Gebäudes höher ist als die Leistungskapazität der Fußbodenheizung und die CO2-Sensor geführte Lüftungsanlage sich gerade im Stand-by-Modus befindet, wird die Wärme aus dem Serverraum nahezu vollständig über die Klimageräte in die anderen Räume geleitet. Nur bei hohen Außentemperaturen, wenn im gesamten Gebäude Kühlbedarf herrscht, muss die Wärme über die Außengeräte abgeführt werden. -
