Sicherheit für die IT

Auf der Cebit präsentierte Rittal erstmals einen Prototypen einer Notstromversorgung für Rechenzentren mit Brennstoffzellen. Die Technologie hat alle Chancen den Dieselgenerator abzulösen und den Einsatz batteriegetriebener Back-up-Systeme zu reduzieren.

08. Juni 2006

Ob kleines, mittleres oder großes Unternehmen - die Anforderungen an die IT-Performance steigen permanent. Hochkomplexe Anwendungen, schnellere Prozessoren, Information und Kommunikation rund um die Uhr verlangen mehr als eine intakte physische Infrastruktur.

Dabei ist die zuverlässige Stromversorgung ein Kernelement der IT-Sicherheit, denn hier geht es um sensible Anwendungen, die auf dauerhaften Betrieb angewiesen sind. Eine längere Trennung vom Stromnetz kann fatale, vor allem kostspielige Folgen haben.

Rittal als Ausrüster von Rechenzentren setzt bei diesen Anwendungen künftig auch auf die Brennstoffzelle. Bereits seit längerem hat das Herborner Unternehmen Brennstoffzellen-Lösungen für den Outdoor-Bereich und Informationsterminals im Angebot, jetzt werden diese um das neue Konzept ergänzt. Der Spezialist für IT-Infrastruktur stellte zur diesjährigen Cebit erstmals eine Notstromversorgung mit Brennstoffzellen in Rechenzentren vor. „Dies eröffnet neue Möglichkeiten, hochverfügbar eine deutlich verbesserte IT-Sicherheit zu erzielen“, ist sich Siegfried Suchanek sicher. Für den Leiter des Bereiches Fuel Cell Technology sind hier zwei Anwendungen denkbar: Im Einsatz neben Batterien oder Dieselgeneratoren erlaube die Brennstoffzelle eine zusätzliche Absicherung von extrem wichtigen Anwendungen oder Daten. „Als Notstromversorgung eröffnet diese Technologie die Möglichkeit, den Dieselgenerator abzulösen und den Einsatz von batteriegebundenen Backup-Systemen in Rechenzentren deutlich zu reduzieren“, so Suchanek.

Die Brennstoffzelle schneidet im Vergleich mit anderen Lösungen durchaus positiv ab. Gegenüber Dieselgeneratoren biete sie eine deutlich höhere Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit. „Konventionelle Notstromgeneratoren sind bekanntlich abhängig von den Umgebungsbedingungen. Sie sind sperrig, schwer und müssen in kurzen Abständen aufwändig auf Funktion getestet werden“, erläutert der Rittal-Mitarbeiter.

Einwandfreie Funktion in einer großen Temperaturspanne

Dagegen funktionierten Brennstoffzellen auch in einer großen Temperaturspanne im Gehäuse einwandfrei, was die Betriebskosten reduziere. Gleichzeitig haben sie eine wesentlich längere Lebensdauer als Batterien und bringen somit einen deutlich geringeren Wartungsaufwand mit sich, so die Erfahrungen von Rittal. Dazu kommt der Faktor Umweltverträglichkeit bei Betrieb und Entsorgung: „Die Brennstoffe sind leicht verfügbar, Brennstoffzellen laufen leise und emissionsfrei, als einzige Abfallprodukte entstehen bei der Stromerzeugung Wärme und Wasser. Somit entfallen gesonderte Entsorgungskosten und Haftungsrisiken“, beschreibt Experte Suchanek weitere Vorteile.

Deshalb sieht er generell gute Chancen für den Einsatz der innovativen Energieproduzenten in Rechenzentren, jedoch nur für Anwendungen mit langen Autonomiezeiten mit mehr als vier Stunden. Den Autonomiezeiten kommt sowieso eine entscheidende Rolle zu, vor allem wenn es um den Vergleich der Kosten geht. „Ist eine Backup-Zeit von 15 Minuten gefordert, sollte man Batterien einsetzen“, empfiehlt Suchanek. Von vier bis acht Stunden aufwärts lasse sich dagegen eine Brennstoffzellen-Applikation rechnen.

Bei einer Total Cost of Ownership(TCO)-Berechnung für die Applikationslebensdauer von zehn bis 15 Jahren lasse sich oftmals die Brennstoffzelle kostengünstiger darstellen, weil Batterien etwa alle fünf Jahre ausgetauscht werden, so die Berechnungen des Rittal-Mitarbeiters. Zudem müssten Wartungs- und Inspektionskosten einbezogen werden.

Auf Basis eines TS?8 Serverracks hat Rittal den Prototyp entwickelt. Dies biete eine sichere physische Infrastrukturlösung, die abgestimmt ist auf den tatsächlichen Bedarf der USV, so der Hersteller.

Die heutige Standard-USV (5-kW-Outdoor), die bereits mehrfach im Einsatz ist, lässt sich dreifach kaskadieren. Somit sind 15 kW Leistung darstellbar. „Für größere Leistungen muss ein neues Konzept entwickelt werden“, erläutert Brennstoffzellen-Experte Suchanek.

Wie bei den bisherigen Applikationen setzt Rittal auf die Polymermembran. „Die PEM-Technologie ist der richtige Ansatz. Das schnelle Anlaufverhalten und die hohe Dynamik haben Vorteile“, betont der Leiter Fuel Cell Technology. Wasserstoff könne durch vorhandene Gasspezialisten in genügender Menge kundenspezifisch zur Verfügung gestellt werden.

Positive Reaktion der Kunden auf der IT-Messe Cebit

Eine Alternative ist Methanol. Mit Methanol-Wasserstoff-Reformern kann vor Ort der Wasserstoff erzeugt werden. Methanol ist „im Verbrauch rund 50 Prozent preisgünstiger, jedoch ist die Investition für den Reformer zu berücksichtigen“, berichtet Suchanek. „Methanol hat den Vorteil, dass die volumenmäßige Energiedichte größer ist, als dies bei gasförmigem Wasserstoff der Fall ist. Dies spiegelt sich bei langen Autonomiezeiten wider.“

Für die Zukunft sieht das Herborner Unternehmen Rittal in der Brennstoffzellen-Technologie - insbesondere für kritische Hochverfügbarkeitsanwendungen in der Informationstechnik, wo sicherer, unterbrechungsfreier Betrieb durch Notstromversorgungen gewährleistet sein muss - eine „überzeugende Alternative“.

Für die Markteinführung der Brennstoffzelle hat Rittal im Bereich der Rechenzentren im kleineren Leistungsbereich bereits konkrete Vorstellungen. Bis 15 kW kann man heute schon Applikationen anbieten. „Für größere Leistungen ist die Strategie noch nicht festgelegt“, sagt Suchanek.

Positiv stimmt ihn die Reaktion der Kunden auf die diesjährige Cebit-Präsentation des Systems, die sehr positiv ausgefallen sei. „In 2005 haben wir unter dem Thema Faszination-Zukunft erstmalig ein Brennstoffzellensystem in Funktion gezeigt. In diesem Jahr sind die Kunden bewusst auf unseren Stand gekommen, um unsere Anwendungen mit Brennstoffzellen zu sehen.“

Von Vorteil sei hier auch gewesen, so Suchanek, dass man in diesem Jahr dem Kundenkreis auf den wichtigen Frühjahrsmessen sowohl im Kleinleistungsbereich (250 W) mehrere Anwendungen, als die 5-KW-Outdoor und eine Konzeptstudie für Rechenzentren (10 bis 200 ?kW) präsentieren konnte.

Die Frage, ob ein Einsatz eher beim Neubau von IT-Zentren oder stärker als Ersatz bestehender USV-Systeme Verwendung finden werde, beantwortet der Rittal-Mitarbeiter mit einer applikationsbedingten Sichtweise: „Hier gibt es verschiedene Ansätze. Es gibt Rechenzentren, die zusätzliche Redundanz fordern, andere haben Probleme ihre Netzersatzanlagen zu erweitern auf Grund von Umweltauflagen“,

betont er. Generell sei es aber bei der Neuplanung von IT-Zentren leichter, die Brennstoffzelle mit einzuplanen.

Medienwirksame Applikationen, wie die Brennstoffzellen-Telefonstationen, die zur anstehenden Fußball-Weltmeisterschaft einer breiteren Öffentlichkeit gezeigt werden sollen (siehe dazu den Infokasten), könnten die Markteinführung beschleunigen.

Eine weitere interessante Lösung ist das Bedienterminal ITS Out-Line Pro, das während der Hannover Messe die Messebesucher mit Informationen versorgte. Der Vorteil ist der gleiche wie bei der Telefonzelle: Bei Ausstellungen, Festivals oder Sportveranstaltungen ist man mit der Brennstoffzelle vollkommen unabhängig von der Netzanbindung.

Zudem sei der Kiosk in kürzester Zeit aufgestellt, betont Rittal. Die 250-W-PEM-Zelle arbeitet mit Methanol, das in einem internen Reformer in Wasserstoff gewandelt wird. Dabei ist die gesamte Brennstoff-Bevorratung in das Outdoor-Gehäuse integriert. Einsetzen lässt sich die Informationsstation im Temperaturbereich von -20 ºC bis zu +50 ºC.

Der wohl entscheidende Aspekt, nämlich bis wann die Brennstoffzelle wettbewerbsfähig sein wird, lässt sich für den IT-Experten Suchanek nur schwer einschätzen, weil man mit dem typischen Henne-Ei-Problem zu kämpfen habe: Je schneller die Brennstoffzellen-Technik auf Stückzahlen kommt, desto schneller werden Preise purzeln, so ein bekannter Zusammenhang.

Es gebe bereits heute einige Nischen-Anwendungen, die wettbewerbsfähig seien. Für Suchanek gibt es in dieser Frage eine Faustformel: Wenn sich die Stückzahlen verzehnfachen, fielen die Materialpreise (Hochpreismaterialien) um rund 50%. „In den nächsten zwei bis drei Jahren ist damit zu rechnen, dass sich die Preise merklich reduzieren“, wagt der Rittal-Mann eine Prognose.

Gute Marktchancen durch Kontakte zu allen Technikmärkten

Ein wichtiges Argument für die Brennstoffzelle sei, dass die Einsatzmöglichkeiten vielfältig sind. Primär stehen beim IT-Spezialisten Rittal Telekomanwendungen als Backup-Lösung (USV) im Fokus. „Im zweiten Ansatz werden alle Industrie-Bereiche untersucht, in denen heutige Brennstoffzellenapplikationen eingesetzt werden können“, erläutert Suchanek die Strategie des Unternehmens. Die Bandbreite reiche hier von industriellen Klein(st)anwendungen im Bereich von 50 bis 500 W über 3 bis 5 kW USV-Backup-Lösungen (Outdoor) bis hin zu großen Leistungen von 10 bis 250 kW.

„Eine klassische Back-up-Lösung mit Brennstoffzelle ist ideal“, sagt Suchanek. Der Hintergrund: Als Primärversorgung seien Brennstoffzellensysteme nur bedingt einsetzbar, weil die Lebensdauer noch auf etwa 5.000 Stunden unter Volllastbetrieb beschränkt sei. Für Rittal sieht er insbesondere deshalb große Marktchancen, da man klassisch bereits zu fast allen technologischen Industriemärkten Zutritt und Kontakte besitze. Konkrete Zahlen über die Planungen im Bereich Brennstoffzelle gibt Rittal jedoch nicht bekannt. •••

Michael Nallinger

BZ-Telefonzellen für die Fußball-WM

Mit Brennstoffzellen betriebene mobile Telefonstationen werden im Pilotbetrieb erstmals bei der Fußballweltmeisterschaft in zwölf FIFA WM-Städten getestet. Die so genannten TeleStationen der T-Com arbeiten mit Brennstoffzellen, die von Unternehmen aus Nordrhein-Westfalen entwickelt und vom Land gefördert wurden.

Die Hertener Firma IdaTech Fuel Cells GmbH entwickelte die Energieversorgung der TeleStation auf Basis einer 250-W-PEM-Brennstoffzelle in Zusammenarbeit mit Rittal und weiteren NRW-Partnern. Das Projekt umfasste ein Gesamtvolumen von knapp 400.000 ?€, davon rund 150.000 ?€ als Fördermittel des Landes.

Nicht nur die umweltfreundliche Energieversorgung des Systems durch eine Brennstoffzelle, sondern auch die effizientere Beleuchtung haben Pilotcharakter. Die innovative LED-Lichttechnik senkt den Energieverbrauch einer Tele Station um mehr als 50? % bei gleicher Lichtleistung.

Durch den Einsatz von Brennstoffzellen könnte künftig die zeitaufwändige und kostenintensive Verlegung von Energieversorgungskabeln für temporär betriebene öffentliche TeleStationen und Internet-Terminals entfallen, teilte die Energieagentur NRW zu diesem Thema mit. Die mobilen Telekommunikationssysteme seien ideal für Großveranstaltungen wie Fußballspiele, sonstige Sport-Events, Open-Air-Konzerte, Kirchentage und Volksfeste sowie für Messen oder Parks.

Laut NRW-Wirtschaftsministerin Christa Thoben sei es die richtige Strategie, den Einstieg von Brennstoffzellen in frühe Märkte zu unterstützen. NRW belege mittlerweile einen Spitzenplatz bei dieser innovativen Energietechnik.

Erschienen in Ausgabe: 02/2006