Systems Engineering in Rechenzentren: Effiziente elektrische Infrastrukturen schaffen

Diese Weiterentwicklung der Power-Management-Fähigkeiten und des Know-hows von Eaton stellt eine Verlagerung vom traditionellen Mix-and-Match-Design und der Beschaffung einzelner Elemente hin zur Betrachtung einer Gruppe intelligenter Komponenten dar, die als Gesamtsystem agieren und zusammenarbeiten. Dadurch gewährleistet xIntegra eine optimierte Leistung und Integrität auf Systemebene in jeder Phase – vom Entwurf über die Implementierung und den Betrieb bis hin zur Außerbetriebnahme.

Karina Rigby, President, Critical Systems, EMEA, Eaton, sagte bei der Einführung von xIntegra: "Optimales Design, Leistung und Effizienz sind der Schlüssel zum wirtschaftlichen Erfolg eines Rechenzentrums. Um dies zu realisieren, müssen unserer Meinung nach alle Elemente, aus denen die elektrische Infrastruktur in einem Rechenzentrum besteht, als End-to-End-System funktionieren. Dies kann durch eine geplante Optimierung sowohl auf Komponenten- als auch auf Systemebene erreicht werden. Deshalb haben wir xIntegra entwickelt."

Systems Engineering in Rechenzentren zielt darauf ab, die Komplexität zu bewältigen und sicherzustellen, dass Rechenzentren effizient, zuverlässig, sicher und anpassungsfähig sind, um den Anforderungen der modernen Technologielandschaft gerecht zu werden. Rechenzentren sehen heute ganz anders aus als noch vor fünf Jahren. Das liegt an den Auswirkungen der steigenden Nachfrage und wachsenden Kapazitäten sowie an den gesetzlichen Vorgaben, die für mehr Nachhaltigkeit und Effizienz sorgen sollen. Die zunehmende Globalisierung und die Präsenz von Hyperscalern und großen Colocation-Anbietern jenseits der traditionellen Hubs stellen die Branche vor neue Herausforderungen.

Um diese zu lösen, benötigt es bereits beim Design von Rechenzentren neue Herangehensweisen. Systems Engineering bietet sich dafür an. Der disziplinübergreifende Ansatz, der sich auf die Gestaltung, Entwicklung, Implementierung und das Management komplexer Systeme konzentriert, stellt sicher, dass sie effizient und zuverlässig funktionieren.

Systems Engineering ist dabei mehr als nur die Zusammenarbeit mit einem Anbieter, der mehr als ein Produkt liefern kann – wie viele denken. Nach der Definition der NASA handelt es sich um einen „methodischen, multidisziplinären Ansatz für den Entwurf, die Realisierung, das technische Management, den Betrieb und die Stilllegung eines Systems“. Entscheidend ist, dass ein ganzheitlicher systemtechnischer Ansatz einen Mehrwert schafft, der über die individuellen Produktfähigkeiten hinausgeht, indem er die Zusammenhänge im Gesamtbild und die Beziehung der Systemkomponenten zueinander berücksichtigt. Im Zusammenhang mit der elektrischen Infrastruktur erstreckt sich dieser Ansatz in der Entwurfsphase von der Netzwerkebene bis hinunter zu einzelnen Chips. Dabei wird berücksichtigt, wie sich der Entwurf auf die Systemimplementierung auswirkt, wie das System funktioniert, wenn es in Betrieb ist, und wie die Stilllegung geplant werden kann, wenn sie erforderlich ist.

Elektrische Infrastrukturen in Rechenzentren müssen als Netzwerk konzipiert sein und als System funktionieren. Ein Rechenzentrum ist keine Sammlung von Funktionsblöcken, die einfach zusammengesteckt werden können. Stattdessen müssen alle Elemente so konzipiert sein, dass sie als End-to-End-System funktionieren. Dabei geht es nicht nur um Interoperabilität und Dimensionierung, sondern es muss auch sichergestellt werden, dass die spezifischen Systemparameter für Input/Output, Verwaltung und Betrieb im Voraus konzipiert und integriert werden.

„Eatons neuer Systems-Engineering-Ansatz konzentriert sich auf den Entwurf, die Implementierung, den Betrieb und die Stilllegung vollständig vernetzter Systeme“, sagt Neil Potter, Business Development Manager für elektrische Systeme und Lösungen bei Eaton. „Der Ansatz legt den Schwerpunkt auf die frühzeitige Einbindung von Anbietern und wichtigen Stakeholdern mit dem vorrangigen Ziel, die Gestaltung elektrischer Anlagen möglichst risikoarm zu realisieren. Dies führt zu einer höheren Zuverlässigkeit, Sicherheit und Belastbarkeit sowie zur Unterstützung von Nachhaltigkeitszielen und der Einhaltung von Vorschriften, während gleichzeitig die Leistung auf Systemebene über den gesamten Lebenszyklus eines Rechenzentrums hinweg gewährleistet wird.“

Eaton bietet mit xIntegra ein Lösungsportfolio für Rechenzentrumelektronik, das über den gesamten Lebenszyklus Mehrwert generiert. Die Hintergründe dieses neuen Systems-Engineering-Ansatzes werden in einem Whitepaper mit dem Titel „Systems Engineering – Verknüpfung des Stromnetzes mit der Wertschöpfungskette vom Netz bis zum Chip“ erläutert. Das Papier zeigt, wie traditionelles Denken durch die Anwendung eines systemtechnischen Ansatzes auf Rechenzentren auf den Kopf gestellt wird, um den Anforderungen von heute und morgen gerecht zu werden.

Mit branchenführenden Technologien bietet Eaton Produkte für den gesamten Stromversorgungsstrang – von Mittel– und Niederspannungsschaltanlagen und Transformatoren bis hin zu USV, PDUs und Racks. Darüber hinaus ermöglicht Eatons Brightlayer Data Centre Software-Suite präzise und praktisch nutzbare Insights. Zusammen mit dem xIntegra-Konfigurator für Reifegradkennzahlen, der sich derzeit in der Entwicklung befindet, ermöglichen diese Technologien Betreibern erhebliche Leistungs- und Effizienzsteigerungen.

„Mit der Einführung von xIntegra setzt Eaton sein Wissen und seine Erfahrung ein, um ein neues Niveau an Insights zu bieten und sein Portfolio an die Bedürfnisse der Rechenzentrumsbetreiber anzupassen“, fügt Potter hinzu. „Unser umfangreiches Netzwerk von Ingenieuren unterstützt alle Beteiligten bei der Planung, Installation, Prüfung, Inbetriebnahme, Messung und Wartung der elektrischen Energieinfrastruktur in Rechenzentren.“

xIntegra ermöglicht einen echten System-Engineering-Ansatz, der das große Ganze betrachtet und über die traditionellen Funktionsblöcke im Design hinausgeht. Es ist eine logische Denkweise, wenn es darum geht, Systeme zu verbinden, die Auswirkungen von Entscheidungen zu verstehen und die Gesamtleistung zu optimieren.