In Rechenzentren sichern USV-Anlagen bei Netzausf\u00e4llen die Stromzufuhr. Lange wurden sie ausschlie\u00dflich mit Blei-S\u00e4ure-Batterien betrieben. Doch Performance, Platzbedarf und Gesamtkosten sprechen mittlerweile f\u00fcr Lithium-Ionen-Akkus. Mit ihrem hohen Wirkungsgrad und einer langen Lebensdauer sorgen sie f\u00fcr einen energieeffizienten, nachhaltigen Betrieb.<\/p>\n\n\n\n
Sturm, Gewitter, Blitzschlag: Naturgewalten k\u00f6nnen Stromnetze erheblich besch\u00e4digen und die Energieversorgung beeintr\u00e4chtigen – von starken Spannungsschwankungen bis zum vollst\u00e4ndigen Stromausfall. Gegen solche Gefahren wappnen sich Rechenzentren mit Notstromaggregaten und USV-Anlagen (Unterbrechungsfreie Stromversorgung), damit Gesch\u00e4ftsanwendungen weiter abrufbar sind und keine Daten verloren gehen. USV-Anlagen mit einer durch Batterien gest\u00fctzten Autonomiezeit sorgen daf\u00fcr, dass keine Unterbrechung der Stromversorgung entsteht und keine Besch\u00e4digungen an den IT-Systemen auftreten, sodass der Betrieb hoch verf\u00fcgbar weiterl\u00e4uft.<\/p>\n\n\n\n
\u00dcber Jahrzehnte waren f\u00fcr solche USV-Anlagen Blei-S\u00e4ure-Batterien das Mittel der Wahl. Mittlerweile beginnt eine neue Generation von Akkus auf Basis von Lithium-Ionen-Technologie, Einzug in Rechenzentren zu halten. Lange galten sie als zu teuer, doch in den letzten Jahren hat sich ihr Preis deutlich verringert – von 400 Euro pro Kilowattstunde im Jahr 2013 auf aktuell unter 90 Euro, Tendenz weiter fallend. Auch in der Gesamtkostenanalyse (Total Cost of Ownership) haben Lithium-Ionen-Akkus aufgrund l\u00e4ngerer Lebensdauer, gr\u00f6\u00dferer Kapazit\u00e4t und geringerem Platzbedarf gegen\u00fcber Bleibatterien die Nase vorn.<\/p>\n\n\n\n
Mehr Leistung auf gleichem Raum
\nLithium-Ionen-Akkus k\u00f6nnen Energie kompakter speichern. Das verbessert nicht nur die Energieeffizienz von Rechenzentren, diese kommen auch mit weniger Platz aus. Bestehende Rechenzentren k\u00f6nnen also gr\u00f6\u00dfere USV-Leistungen bei gleich bleibendem Raumangebot zur Verf\u00fcgung stellen. Und neue Rechenzentren lassen sich vom Start weg kleiner planen – ein relevanter Kostenvorteil, gerade in Ballungsgebieten.<\/p>\n\n\n\n
L\u00e4ngere Lebensdauer und hoher Wirkungsgrad
\nAuch mit ihrer Laufzeit von zw\u00f6lf bis 15 Jahren lassen Lithium-Ionen-Akkus die Blei-S\u00e4ure-Batterien hinter sich. Hinzu kommt, dass sie modular aufgebaut sind und sich durch ein Managementsystem st\u00e4ndig \u00fcberwachen lassen. So k\u00f6nnen Rechenzentren-Betreiber defekte Zellen und Komponenten im laufenden Betrieb austauschen – das so genannte Hot Swapping. Diese M\u00f6glichkeit vereinfacht die Wartung der USV-Anlage, gleichzeitig steigt auch ihre Ausfallsicherheit. Bei Blei-S\u00e4ure-Batterien ist hingegen das Risiko eines Komplettaustausches deutlich h\u00f6her, da ein einzelner defekter Block einen ganzen Strang zerst\u00f6ren kann. Hinzu kommt, dass sich eine regelm\u00e4\u00dfige \u00dcberwachung von Einzelbl\u00f6cken bei Bleis\u00e4urebatterien nur gegen einen erheblichen Aufpreis realisieren l\u00e4sst, w\u00e4hrend in Lithium-Ionen-Akkus das Monitoring bereits eingebaut ist.<\/p>\n\n\n\n
Lithium-Ionen-Akkus sind zudem deutlich unempfindlicher gegen\u00fcber hohen Temperaturen – damit sinken Energieverbrauch und Klimatisierungskosten. Da der Betriebstemperaturbereich von Akkus und USV-Elektronik identisch ist, lassen sich USV-Anlage und Batterie im gleichen Raum unterbringen. Dar\u00fcber hinaus haben Lithium-Ionen-Akkus nur etwa ein Drittel des Gewichts konventioneller Batterien. Unter dem Strich erreichen sie einen hohen Wirkungsgrad von bis zu 97 Prozent. Rechenzentren k\u00f6nnen Lithium-Ionen-Akkus im Parallelbetrieb mit Blei-S\u00e4ure-Altsystemen testen und so schrittweise auf den neuen Typus umsteigen – und die Akku-Batteriestr\u00e4nge jederzeit modular erweitern, um bei Bedarf ihre Leistung zu steigern.<\/p>\n\n\n\n
Monitoring und Brandschutz
\nUm Risiken wie \u00dcberhitzung, \u00dcberladung und Kurzschluss vorzubeugen, braucht es ein umfassendes Monitoring der Batterien durch ein Management-System, das Parameter wie Temperatur und Spannungsregelung regelm\u00e4\u00dfig \u00fcberpr\u00fcft. Via USV-Anlage l\u00e4sst sich das Batterie-Management-System in das so genannte “Data Center Infrastructure Management” (DCIM) integrieren und abrufen.<\/p>\n\n\n\n
Ratgeber: Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) als Basis der Digitalisierung<\/p>\n\n\n\n
Professioneller Brandschutz ist f\u00fcr den Betrieb von USV-Anlagen unerl\u00e4sslich – so verf\u00fcgt die SmartLI-L\u00f6sung von Huawei bereits \u00fcber ein eingebautes Brandschutzsystem. Falls Lithium-Ionen-Batterien einen Kurzschluss verursachen, setzen die eingebundenen Materialien zus\u00e4tzlich Sauerstoff frei, was den Brand weiter anfacht. Um genau diesen Effekt zu verhindern, nutzt Huawei eine Lithium-Eisen-Phosphat-Verbindung, die mehr Sicherheit bietet als das in fr\u00fcheren Akkus genutzte Gemisch aus Lithium-Cobalt oder die derzeit verbreiteten Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Verbindungen.<\/p>\n\n\n\n
Recyclingprozess in Arbeit
\nNoch existiert kein standardisierter Recyclingprozess f\u00fcr Lithium-Ionen-Akkus. Allerdings sind die Hersteller durch das Elektro- und Elektronikger\u00e4tegesetz (ElektroG) schon jetzt verpflichtet, alle Komponenten f\u00fcr USV-Anlagen zur\u00fcckzunehmen, wenn sie nicht mehr genutzt werden. Die Wiederverwertung von Lithium-Batterien ist jedoch noch nicht geregelt – w\u00e4re aber eine unverzichtbare Voraussetzung f\u00fcr eine fl\u00e4chendeckende Akzeptanz und Ausweitung der E-Mobilit\u00e4t. Denn die Lithium-Ionen-Akkus versorgen nicht nur Rechenzentren, sondern auch unz\u00e4hlige Mobilger\u00e4te wie Smartphones – und nicht zuletzt E-Autos. Daher ist damit zu rechnen, dass f\u00fcr Lithium-Ionen-Batterien aus Rechenzentren zeitgerecht ein verbindlicher Recyclingprozess zur Verf\u00fcgung stehen wird – Hersteller wie Huawei und internationale Gremien, etwa in der EU, arbeiten bereits daran.<\/p>\n\n\n\n
Klimaneutraler Betrieb von Rechenzentren
\nKlimaneutrale Rechenzentren sind in Reichweite – und Lithium-Ionen-Batterien leisten ihren Beitrag dazu. So arbeitet Huawei intensiv an einem Szenario f\u00fcr klimaneutrale Datenzentren, wobei mit Solarzellen oder Windr\u00e4dern erzeugte Energie in Lithium-Ionen-Batterien zwischengespeichert und f\u00fcr den Betrieb von IT-Infrastruktur genutzt wird – oder beispielsweise in Ladestationen f\u00fcr Elektroautos zum Einsatz kommt. Unternehmen und Rechenzentrumsbetreiber k\u00f6nnen USV-Anlagen mit Lithium-Ionen-Batterien im Data Center Lab von Huawei in N\u00fcrnberg unter die Lupe nehmen und im Live-Betrieb ausprobieren – auch in Corona-Zeiten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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