24.10.2025 – Im Rechenzentrum der synaforce GmbH in Hofkirchen unterstützt die Messtechnik von Janitza eine hochverfügbare Stromversorgung.
Das Rechenzentrum der synaforce GmbH. (Foto: synaforce GmbH)
Rechenzentren sehen meist wie unscheinbare Bürogebäude aus, verbinden jedoch die Sicherheit eines Panzerschranks mit der Autarkie einer Polarstation und der Verfügbarkeit einer Feuerwehrzentrale. Strom muss permanent und in gleichbleibender Qualität fließen, was eine redundante Versorgung, schnell verfügbare Backup-Systeme und eine kontinuierliche Überwachung erfordert. Im Rechenzentrum der synaforce GmbH im bayrischen Hofkirchen war die Ingenieurgesellschaft IDEAS Christian Müller für die Projektierung der Stromversorgung zuständig. Die gesamte Installation ist als TN-S-System mit zentralem Erdungspunkt ausgeführt. Dies ist für die EMV-(Elektromagnetische Verträglichkeit) Eigenschaften und das frühzeitige Identifizieren von Isolationsfehlern entscheidend.
Differenzstrommessung und mehr
Doch selbst eine noch so ausgefeilte, redundante Stromversorgung kann nicht verhindern, dass eine Sicherung auslöst. Deshalb müssen sich anbahnende Isolationsfehler und zu hohe Phasenströme erkannt werden, bevor ein FI-Schalter oder Leitungsschutzschalter anspricht. Davor schützt eine RCM-Messung (Residual Current Monitor / Differenzstrommessung) und die Stromüberwachung über alle Granularitätsstufen. „Diese erhöht nicht nur die Betriebssicherheit signifikant, sie macht auch die vierjährige Isolationsmessung der ortsfesten elektrischen Anlagen im Rahmen der DGUV V3 überflüssig, die in Rechenzentren praktisch nicht darstellbar ist“, erläutert Gerald Fritzen, Spezialist für Rechenzentren bei Janitza, der dieses und viele andere Projekte begleitet hat.
„Wir haben ein Messkonzept über alle Granularitätsstufen, das heißt von der Einspeisung bis zum Endstromkreis aufgebaut“, umreißt Fritzen das Projekt. „Besonders wichtig dabei war, dass wir in Anlagenteilen, in denen nichtlineare Ströme auftreten können, neben Fehlerströmen auch den Neutralleiter überwachen.“ Christian Müller bestätigt diesen Ansatz: „Für eine vollständige Überwachung müssen drei Außenleiter, N-Leiter und Differenzstrom gemessen werden. Fehlt einer, kann man die Messung nicht sauber bewerten. Deswegen setzen wir das UMG 96RM-E von Janitza ein.“ Auch hinsichtlich der Wartung will Müller keine Kompromisse machen: „Die Messung muss reproduzierbar sein. Deshalb haben wir Wandler-Prüfklemmen installiert. Bei der Wartung können wir so eine unterbrechungsfreie Vergleichsmessung mit einem mobilen UMG durchführen.“
Die Messungen erfolgen bis in die Zuleitungen zu den Racks. Neben der RCM-Überwachung übernehmen die Geräte noch weitere kritische Aufgaben – so etwa die Steuerung der Notstromversorgung.
Steuerung und Alarmierung direkt aus dem Messgerät
Messgerät, Stromwandler und Wandler-Prüfklemmen. (Foto: Martin Witzsch)
Das Rechenzentrum verfügt über je zwei unabhängige NEAs und USV-Anlagen. Jede NEA für sich ist leistungsfähig genug, um alle wesentlichen Anlagenteile zu versorgen. Der Kraftstoffvorrat reicht für fünf Tage. Bei Netzausfall übernimmt zunächst die USV die Versorgung und der Generator läuft hoch. Nach etwa 15 Sekunden hat er 1500 upm erreicht und die NEA schaltet zu. Um zu vermeiden, dass eine NEA ans Netz geht, obwohl die reguläre Versorgung noch funktioniert, hat Christian Müller eine Umschaltautomatik vorgesehen, wie sie auch in der Hochspannungstechnik zur Überwachung eines Leistungsschalters üblich ist. Für eine fehlerfreie Alarmmeldung nutzt er drei UMG 96RM-E, die über je zwei programmierbare digitale Ausgänge verfügen.
Deren Zustände werden über ein 2-bit Verfahren überwacht. Das verhindert Fehlauslösungen, etwa durch Leitungsunterbrechungen. Christian Müller: „Das ist eine echte Schutzfunktion. Ich kann an den UMGs sogar eine Verzögerung einstellen. Damit kann ich einen Unterspannungsschutz ähnlich dem ANSI-Standard realisieren.“ Solange das Gerät online ist, kann es bei einer Störung eine Alarmmeldung mit aktuellen Messwerten per Mail oder SNMP absetzen und dem Servicetechniker so einen ersten Status geben. Alle drei Messgeräte, die für die Umschaltung sorgen, sind über Kreuz USV-versorgt, das Messgerät für das A-Netz bezieht seinen Strom also aus der USV B. Bei den UMGs sind Mess- und Hilfsspannung selbstverständlich getrennt. Damit ist die Alarmierung bei einem Spannungsausfall sichergestellt.
Diese Verfahren aus der Hochspannungstechnik erleichtern einen eventuell nötigen Service, denn nicht jeder Elektriker hat Modbus-Kenntnisse oder entsprechende Spezialgeräte zur Hand. So kann er den Status der Ein- und Ausgänge ganz einfach mit einem Vielfachmessgerät prüfen.
„Für Alarmmeldungen lassen sich die Geräte so programmieren, dass bei einer Grenzwertüberschreitung die Hintergrundbeleuchtung des Displays blinkt und somit sofort ersichtlich ist, welcher Abgang gestört ist“, erläutert Gerald Fritzen. Auch Bernd Buchbauer, zuständiger Projektleiter bei synaforce, weiß dieses Feature zu schätzen: „Das ist für unsere Rufbereitschaft ideal, die einen 24/7-Betrieb aufrechterhalten muss. Wir sind IT-Spezialisten, keine Elektrotechniker, aber mit so einer Meldung können auch wir gut arbeiten.“
Die Messtechnik überwacht die gesamte Anlage. Dazu gehört auch eine RCM-Überwachung der USV-Anlagen mit einem UMG 20CM. Müller: „Da ein USV-Stromkreis aus dem Gebäude führt, haben wir großen Wert auf Überwachung gelegt. So erfahren wir rechtzeitig, wenn sich ein Isolationsfehler in diesem sensiblen Bereich anbahnt.“
Kontinuierliche Weiterentwicklung
Bernd Buchbauer, Christian Müller und Gerald Fritzen (v. l. n. r.) demonstrieren die Messtechnik. (Foto: Martin Witzsch)
Die grundlegenden Sicherheitsmaßnahmen waren von Anfang an vorhanden und bewähren sich seit vielen Jahren. Gleichzeitig entwickelt sich das Konzept weiter. Die Geräte bieten alle nötigen Schnittstellen, vom Webserver bis zum SNMP. Zur Überwachung und Dokumentation nutzt die synaforce GmbH auch die internen Speicher der Messgeräte, die ausreichend Kapazität für einen Zeitraum von vier Jahren bieten. Bernd Buchbauer: „Über SNMP kann ich nicht beliebig oft Messwerte abfragen und verarbeiten, wenn ich die CPU nicht überfrachten will. Aber bei einem 60 Sekunden-Takt bekomme ich nur Zufallstreffer. Das Gerät speichert jedoch kontinuierlich Max-, Min- und Mittelwert. Damit bekomme ich ohne großen Aufwand ein genaues Bild.“
Auch weitere Optionen werden getestet. Die Software GridVis von Janitza bietet dazu weitreichende Möglichkeiten, wie beispielsweise Reporting, Alarmmanagement, Datenerfassung und Visualisierung. So lassen sich Schieflasten erkennen, PUE- und EUE-Kennzahlen ermitteln oder der Autarkiegrad der elektrischen Anlagen berechnen, sprich ermitteln, wie lange der Treibstoffvorrat reicht. „Das Software-Modell von Janitza macht den Einstieg leicht. Man kann mit einer Planerlizenz alle Funktionen ohne Ausbaustufen testen und dem Kunden anbieten, ohne auf Verdacht in Lizenzen zu investieren. So kann man ohne Kostenrisiko sein Messkonzept ständig weiterentwickeln“, erläutert Gerald Fritzen. Die synaforce GmbH profitiert von der aktiven Mitarbeit bei der Verbesserung der Infrastruktur und kann auf ein System vertrauen, das aufgrund seiner Flexibilität höchste Investitionssicherheit bietet. (pq)