Smart Monitoring

Stromverteilung – Wie moderne Stromverteilungssysteme Effizienz und Gesetzeskonformität vereinen, zeigt das ControlPlex Rack von E-T-A. 

Die Überwachung kommunikationstechnischer Anlagen hat in den letzten Jahren stark an Bedeutung gewonnen. Diese Entwicklung ist nicht nur auf wirtschaftliche Überlegungen zurückzuführen, wie die Optimierung von Betriebsabläufen und die Reduzierung von Ausfallzeiten, sondern auch auf gesetzliche Vorgaben, etwa durch das Energieeffizienzgesetz (EnEfG). Beide Aspekte erfordern eine kontinuierliche Überwachung, um die Effizienz und Zuverlässigkeit der Systeme zu gewährleisten und zu dokumentieren.  

Vor diesem Hintergrund rückt die Frage in den Fokus, welche Anforderungen moderne DC-Stromverteilungssysteme erfüllen müssen, um den steigenden Ansprüchen gerecht zu werden? Das Stromverteilungssystem ControlPlex Rack von E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH bietet neben Stromverteilung und Überstromschutz auch umfassende Monitoring-Funktionalitäten – dank eines intelligenten Steuermoduls. Das ermöglicht es auch, unter anderem den Stromverbrauch jeder angeschlossenen Last separat zu erfassen. Diese Datenerhebung bildet die Grundlage zur Berechnung von KPIs, zur Identifizierung stromintensiven Equipments und somit zur nachhaltigen Senkung von Energiekosten.   

Optimierung der Energieeffizienz  

Die Power Usage Effectiveness (PUE) ist eine zentrale Kennzahl zur Bewertung der Energieeffizienz in Rechenzentren. Sie beschreibt das Verhältnis zwischen der gesamten im Rechenzentrum verbrauchten Energie und der Energieaufnahme der IT-Infrastruktur. Dabei gilt: Je leistungsfähiger ein Rechenzentrum, desto höher der Energieverbrauch und damit auch die Betriebskosten.  

Wer ist also von diesem Gesetz betroffen? Zum einen die Betreiber von neugebauten Rechenzentren mit einer Nennanschlussleistung von über 200 Kilowatt. Zum anderen Betreiber von Informationstechnik, das bedeutet, wer Informationstechnik innerhalb eines Rechenzentrums mit einer Nennanschlussleistung ab 50 Kilowatt entweder als Eigentümer oder mit vergleichbaren Nutzungsrechten unterhält, ohne selbst Betreiber des Rechenzentrums zu sein (Vgl. § 3 Nr. 4 EnEfG-E).Dies betrifft also Kunden von Co-Location bzw. Server Housing. Ab 2025 müssen Rechenzentrumsbetreiber in Deutschland einen PUE-Wert von maximal 1,3 nachweisen. Doch um diese Kennzahl nachzuweisen, bedarf es der entsprechenden Datengrundlage. 

Granularitätsstufen der Strommessung 

Bisher war es häufig so, dass eine Strom-Verbrauchsmessung direkt bei der PSU (Power Supply Unit) oder der USV (Unterbrechungsfreie Stromversorgung) erfolgte. Diese Messung ist allerdings aufgrund ihrer Unschärfe sowohl zur Optimierung der Energieverbräuche wie auch zur Datenerhebung für die Berechnung des PUE ungeeignet.  

Die Bitkom bezeichnet diese Art der Messung als PUE Kategorie 0.  Die deutlich bessere Alternative besteht in der Messung des Energieverbrauchs am Ausgang des Stromverteilungssystems, dies entspricht der PUE Kategorie 3. E-T-A bietet mit dem Stromverteilungssystem ControlPlex Rack eine modulare Lösung, die genau diesen Anforderungen entspricht: Es kann sowohl der Summenstrom pro Feed wie auch der Stromverbrauch pro Einzellast präzise messen und dokumentieren. 

Was das System besonders macht 

Das ControlPlex Rack unterscheidet sich von herkömmlichen Stromverteilungssystemen durch ein zentrales Merkmal: Intelligenz. Dieser Unterschied zeigt sich insbesondere in der Funktionsweise der Sicherungsautomaten. Während konventionelle Systeme häufig auf Leitungsschutzschalter setzen, verwenden intelligente Systeme elektronische Sicherungsautomaten. Diese arbeiten mit integrierten Stromsensoren, die den Laststrom kontinuierlich messen. Im Fehlerfall schalten Power-Mosfets den betroffenen Stromkreis sicher und innerhalb weniger Millisekunden ab.  

Anders als bei traditionellen Schutzschaltern, die zum Auslösen oft ein Vielfaches des Nennstroms benötigen, reguliert der elektronische Sicherungsautomat den Strom bei Überlast auf maximal das 1,2-fache des Nennstroms. Sinkt der Strom nicht innerhalb eines definierten Zeitraums unter diesen Wert, trennt der Automat den Stromkreis.  

Der wirtschaftliche Vorteil: Netzteile müssen nicht mehr für den bis zu 7-fachen Nennstrom ausgelegt werden, sondern können deutlich kompakter dimensioniert werden. Neben der präzisen Abschaltung kann das ControlPlex Rack aber auch Parameter jedes Sicherungsautomaten erfassen. So kann die Spannung, die Temperatur und der für den PUE so wichtige Stromverbrauch kontinuierlich getrackt werden.  

Herzstück des Systems 

Das Herzstück des Systems ist die Kommunikationsbaugruppe RCI11 (Remote Control Interface). Sie erfüllt eine Vielzahl essenzieller Aufgaben: Intern tauscht sie über ein BUS-System beispielsweise die oben genannten Informationen mit den Sicherungsautomaten aus. Extern ermöglicht die Ethernet-Schnittstelle die Anbindung an das Unternehmensnetzwerk, sodass Daten an übergeordnete Steuerungs- oder Leitwarten übertragen werden können.  

Durch SNMP (Simple Network Management Protocol) oder Modbus TCP/IP können Systemverantwortliche weltweit auf die Informationen zugreifen und das System zentral verwalten. Zur Steuerung und Überwachung steht eine SSH (Secure Shell) Schnittstelle oder der Zugriff mittels grafischer Benutzeroberfläche zur Verfügung. Sie zeigt das System mit seinen steckbaren Baugruppen und Zuständen an.  

Über grüne und rote LED kann der Administrator schnell erkennen, ob alles ordnungsgemäß funktioniert. Zusätzlich ermöglichen verschiedene Menüs die Konfiguration einzelner Parameter, beispielsweise das Festlegen von Abschaltschwellen bei Unterspannung, Überstrom oder Übertemperatur. 

Dank dieser innovativen Funktionen bietet das ControlPlex Rack nicht nur einen wichtigen Beitrag zur Effizienzsteigerung und Energieeinsparung, sondern ermöglicht es den Betreibern auch die neuen, regulatorischen Anforderungen zu erfüllen.  

Autor: Michael Bindner, Produktmanager, E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH 

Bilder: E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH