Mit der Expansion von Hyperscale- und Unternehmensrechenzentren können Stromausfälle zu Betriebsunterbrechungen führen, von denen Tausende von Nutzern betroffen sind und die den Betreibern Kosten in Höhe von Hunderttausenden von EUROs pro Stunde verursachen können.
Den Generatoren selbst wird viel Beachtung geschenkt. Doch auch die Qualität des Dieselkraftstoffs, mit dem sie betrieben werden, ist von entscheidender Bedeutung.
AXI International ist ein Hersteller von Kraftstoffmanagement- und -aufbereitungssystemen. Das Unternehmen entwickelt automatisierte Lösungen, die dafür sorgen, dass gelagerter Dieselkraftstoff schlammfrei und jederzeit einsatzbereit ist. Zur Steuerung dieser Systeme integriert das Unternehmen Unitronics UniStream SPS + HMI-Steuerungen, die automatisierte Kraftstoffwartung, Echtzeitüberwachung und Alarmmanagement bieten, um sicherzustellen, dass Notstromsysteme bei Bedarf jederzeit einsatzbereit sind.
Die wachsende Relevanz des Kraftstoffmanagements für die Zuverlässigkeit von Rechenzentren
Verunreinigungen, die sich in Lagertanks absetzen, können Filter verstopfen, Einspritzdüsen beschädigen oder den Start von Generatoren im Notfall verhindern.
Kraftstoffaufbereitungssysteme mindern diese Risiken, indem sie den gelagerten Dieselkraftstoff kontinuierlich filtern, aufbereiten und umwälzen. Dadurch werden Verunreinigungen entfernt und die Einsatzbereitschaft der Generatoren gewährleistet.
Die technische Herausforderung
AXI International hat eine neue Generation automatisierter Kraftstoffaufbereitungssysteme entwickelt, die den betrieblichen Anforderungen moderner Rechenzentren gerecht wird.
Zu den wichtigsten Anforderungen gehörten:
- Industrielle SPS-Steuerung für die Verwaltung von Pumpen, Ventilen und Filterzyklen,
- Intuitive Bedienoberfläche für Rechenzentrumstechniker,
- Automatisierte Planung der routinemäßigen Kraftstoffwartungszyklen,
- Alarmmanagement und Diagnose für proaktive Wartung,
- Integration in Fernüberwachungssysteme.
Da Rechenzentren im Dauerbetrieb arbeiten, musste das System zudem eine vorausschauende Überwachung und Ferndiagnose unterstützen, um Eingriffe vor Ort auf ein Minimum zu reduzieren.
Die Automationslösung
AXI International hat die Unitronics-UniStream®-SPS + HMI-Plattform als Kernstück seiner Produktreihen FPS, STS und MTC ausgewählt. Dadurch wurden fragmentierte Steuerungskomponenten durch eine einheitliche Industriearchitektur ersetzt. Diese ist in der Lage, komplexe Filterpläne und Transfers zwischen mehreren Tanks zu verwalten sowie Wasser, Schlamm und andere Verunreinigungen aus Diesel-Lagertanks zu entfernen.
Mit zeitgesteuerten Filtrationsroutinen, die über die HMI konfiguriert werden, zirkuliert das System den Kraftstoff durch Filter und Wasserabscheider. Laufzeitkonflikte werden automatisch erkannt, wodurch der Pumpenbetrieb während gesperrter Zeitfenster verhindert wird.
Dieser Automatisierungsgrad ermöglicht es den Betreibern, die Kraftstoffqualität ohne manuelles Eingreifen aufrechtzuerhalten.
Direkte Integration in Rechenzentren über Redfish
Ein wesentlicher technischer Vorteil für Rechenzentrumsanwendungen ist die native Unterstützung von Redfish durch UniStream. Als branchenüblicher RESTful-API-Standard für das Rechenzentrums-Infrastrukturmanagement ermöglicht Redfish der UniStream-SPS die direkte Kommunikation mit IT-seitigen Managementsystemen. Dadurch können Betriebstechnologien – wie Kraftstoffaufbereitung, Kühlung oder Stromversorgungssysteme – über isolierte „Automationsinseln“ hinausgehen und stattdessen als transparente, interoperable Knoten innerhalb einer DCIM-Umgebung (Data Center Infrastructure Management) agieren.
Bedienoberfläche und Steuerung
Vordefinierte HMI-Bildschirme ermöglichen es dem Anlagenpersonal, das System direkt über die Touchscreen-Oberfläche der Steuerung zu konfigurieren und zu überwachen.
Bediener können:
- automatische Kraftstoffaufbereitungsroutinen planen,
- Tankfüllstände und Kraftstoffzustandsanzeigen überwachen,
- zwischen automatischem und manuellem Betriebsmodus umschalten,
- Kraftstoff zwischen mehreren Tanks umpumpen,
- Systemdiagnosen und Wartungsmeldungen einsehen.
Zusätzliche Systemoptionen können direkt über die HMI konfiguriert werden, darunter:
- Steuerung der Kraftstoffheizung für kalte Umgebungen,
- Automatisches Wasserablassmanagement,
- Mehrpunktentnahme für große oder mit Trennwänden versehene Tanks,
- Filterüberwachung mit Druckmessumformern.
Fernüberwachung und Integration in Rechenzentren
In modernen Rechenzentren reicht die Infrastrukturüberwachung über Vor-Ort-Bedienfelder hinaus. Das System von AXI nutzt die Kommunikationsfunktionen von UniStream, um sich in umfassendere Überwachungsarchitekturen zu integrieren.
Zu den Funktionen gehören:
Fernzugriff auf die HMI: Über VNC mit Benutzerzugriffskontrolle können autorisierte Mitarbeiter per Fernzugriff auf das Systeminterface zugreifen, um Fehler zu beheben und Diagnosen durchzuführen.
Industrielle Kommunikationsprotokolle: Die integrierte Modbus-Kommunikation ermöglicht die Integration mit Sensoren, Messgeräten und Leitsystemen.
DCIM-Integration: Daten des Kraftstoffsystems können in DCIM-Plattformen (Data Center Infrastructure Management) eingebunden werden. Dadurch ist eine zentralisierte Überwachung neben der Stromverteilung, den Kühlsystemen und anderen Anlagenkomponenten möglich.
Alarmmanagement und vorausschauende Wartung
Das integrierte Alarmmanagementsystem von UniStream gewährleistet die Zuverlässigkeit des Kraftstoffsystems.
Bediener können Alarmschwellenwerte für die folgenden Parameter konfigurieren:
- Vakuumniveaus
- Pumpendruck
- Durchflussbedingungen
- Filterdifferenzdruck
Alarmereignisse werden nach Schweregrad kategorisiert (kritisch, schwerwiegend, geringfügig oder Warnung) und über Bildschirmmeldungen sowie Alarmbanner angezeigt.
Das System kann automatisch:
- Alarmmeldungen an bestimmte Mitarbeiter senden,
- tägliche Betriebsberichte erstellen und
- Alarmverläufe für Wartungsanalysen protokollieren.
Dank dieser Funktionen können Bediener aufkommende Probleme beheben, bevor diese die Betriebsbereitschaft des Generators beeinträchtigen.
Auswirkungen auf den Betrieb
Die Kraftstoffaufbereitungssysteme von AXI kombinieren automatisierte Kraftstoffaufbereitung mit integrierter Überwachung und Alarmmanagement. Dadurch tragen sie dazu bei, die Zuverlässigkeit der Generatoren in Rechenzentren aufrechtzuerhalten und gleichzeitig den manuellen Wartungsaufwand zu reduzieren.
Zu den wichtigsten Vorteilen zählen:
- kontinuierliche Aufbereitung des Dieselkraftstoffs,
- Verbesserte Betriebsbereitschaft der Generatoren,
- Geringeres Risiko von kraftstoffbedingten Generatorausfällen,
- Früherkennung von Wartungsproblemen,
- Integration in Überwachungsplattformen für Rechenzentren.
Fazit:
Notstromsysteme sind nach wie vor ein entscheidender Bestandteil der Ausfallsicherheit von Rechenzentren. Um sicherzustellen, dass diese Systeme im Notfall einwandfrei funktionieren, bedarf es jedoch mehr als nur zuverlässiger Generatoren: Es ist auch erforderlich, die Kraftstoffqualität über lange Lagerzeiten hinweg aufrechtzuerhalten.
AXI International hat durch die Integration der UniStream-SPS + HMI-Steuerungen von Unitronics Systeme für die automatisierter Kraftstoffaufbereitung entwickelt, die Rechenzentren dabei unterstützen, sauberen Dieselkraftstoff bereitzuhalten, die Systemleistung zu überwachen und potenzielle Probleme zu erkennen, bevor diese die Funktionsfähigkeit beeinträchtigen.
Da der Energiebedarf von Rechenzentren weiter steigt, werden automatisierte Kraftstoffwartungssysteme zu einer immer wichtigeren Komponente des Infrastrukturschutzes. Sie helfen Betreibern sicherzustellen, dass die Notstromversorgung bereitsteht, wenn sie am dringendsten benötigt wird.
