Ein Rechenzentrum ist eine kontrollierte Umgebung, in der Server und Netzwerktechnik durchgehend laufen, und die Luft um sie herum ist Teil der Infrastruktur. Die Kühlluft muss die richtigen Racks mit der richtigen Temperatur und Feuchte erreichen, während warme und kalte Luftströme getrennt bleiben. Messungen zeigen, ob dieses Gleichgewicht eingehalten wird. Wird Flüssigkeitskühlung eingesetzt, verfolgt die Messung die Wärme über das Rack hinaus. In Flüssigkeit-Flüssigkeit-Systemen überträgt eine Kühlmittelverteilereinheit (CDU) die Wärme vom Kühlmittelkreislauf des Servers auf den Kühlkreislauf der Anlage. Durchfluss, Vor- und Rücklauftemperaturen, Druck und Reservoirfüllstand zeigen, ob Zirkulation und Wärmeübertragung innerhalb der Betriebsgrenzen bleiben. Wasserqualitätsmessungen unterstützen die Überwachung des wasserbasierten Kühlmittels und, wo eine Verdunstungskühlung installiert ist, des Zusatzwassers und des Kühlturmbetriebs. Temperatur, relative Feuchte und Taupunkt am Rack-Einlass und -Auslass zeigen Hotspots und thermische Last auf, während der Differenzdruck zwischen den Gängen und im Doppelboden-Plenum zeigt, wie gut der Luftstrom gesteuert wird. Stabile Messwerte über die Zeit machen zudem Abweichungen frühzeitig erkennbar und zeigen, wo die Kühlung stärker arbeitet, als die IT-Last erfordert. Facility-Manager, IT-Betreiber und Wartungstechniker nutzen diese Messwerte, um die Kühlung zu planen, Alarme zu untersuchen und das in Warmgängen arbeitende Personal zu schützen. Kontinuierliche Datenaufzeichnung durch portable und vernetzte Datenlogger hält Messwerte und deren Verlauf für Überprüfungen, Alarme und die Integration mit BMS- oder SCADA-Systemen verfügbar.
Kühlung spart nur dann Energie, wenn sie die Racks erreicht, die sie kühlen soll, und Containment hält sie dort. Instrumente für Temperatur und relative Feuchte überwachen HLK-Kanäle sowie Kalt- und Warmgänge, sodass Sie bestätigen können, dass die Bedingungen der Auslegung entsprechen. Ein Luftgeschwindigkeitsmessgerät erfasst den Luftstrom im Doppelboden-Plenum und in den Kanälen, während Differenzdruck-Messgeräte den Druckunterschied zwischen den Gängen erfassen und so Lücken im Containment sowie Luftundichtigkeiten aufzeigen. Für detaillierte Audits überprüft ein portables Druck- und Luftstrom-Kit mit Datenaufzeichnungsfunktion den Containment-Druck im Gang und misst Hochgeschwindigkeits-Luftströme in den Hauptlüftungskanälen. Dokumentierte Luftstromprüfungen unterstützen zudem Design- und Management-Reviews gemäß EN 50600 und ISO/IEC 22237, den europäischen und internationalen Referenzen für die Infrastruktur von Rechenzentren.
Raumdurchschnittswerte verdecken Hotspots, und ein auf den ungünstigsten Fall ausgelegtes Kühlsystem verschwendet überall sonst Energie. Ein Rack-Einlass-Transmitter misst Temperatur und relative Feuchte an der Vorderseite des Racks, wo die Server Luft ansaugen, sodass die Sollwerte die tatsächlich von der IT-Ausstattung erfassten Bedingungen widerspiegeln können. Die ASHRAE empfiehlt für die Klassen A1–A4 18–27 °C am Lufteinlass der IT-Ausstattung, wobei die zulässigen Bedingungen von der Geräteklasse und den Systemspezifikationen abhängen. Ein Warmgang-Transmitter überwacht den Rack-
Auslass und zeigt den Temperaturanstieg über die IT-Ausstattung sowie die Last des Kühlsystems. Für Stichprobenprüfungen misst ein Handmessgerät mit Datenaufzeichnungsfunktion Luftstrom und Rack-Klima, berechnet Taupunkte, lokalisiert Bypässe und hilft, Kondensation im Geräteinneren zu verhindern. Eine engere Sollwertregelung reduziert Überkühlung, was sich im PUE gemäß ISO/IEC 30134-2 widerspiegelt.
Flüssigkeitskühlung ist auf eine stabile Zirkulation und stabile Fluidbedingungen angewiesen – vom Kühlmittelkreislauf des Servers bis zum Kühlsystem der Anlage. Widerstandstemperaturfühler messen die Vor- und Rücklauftemperaturen auf beiden Seiten einer Flüssigkeit-Flüssigkeit-Kühlmittelverteilereinheit (CDU) und unterstützen so die Temperaturregelung und die Bewertung der Wärmeübertragung. Elektronische Durchflussmesser überprüfen die Zirkulation, während Druckmessumformer die Vor- und Rücklaufbedingungen überwachen. Differenzdruckmessungen über Filter helfen, zunehmende Verengungen bei vergleichbaren Durchflussbedingungen zu erkennen, und Füllstandmessgeräte zeigen einen niedrigen Kühlmittelstand in Reservoirs an, soweit vorhanden. Diese Messwerte helfen Betreibern, Pumpenprobleme, Verstopfungen oder Flüssigkeitsverlust zu untersuchen, und liefern Eingangsgrößen für Regelung und Alarme.
Auch die Fluidqualität verdient Aufmerksamkeit. Leitfähigkeitszellen und geeignete pH-Messbaugruppen überwachen definierte Parameter in wasserbasierten Kühlmitteln oder Probenströmen anhand der Spezifikation des Kühlmittellieferanten. Wo Kühltürme installiert sind, Leitfähigkeitsmessungen unterstützen die Absalzregelung, während Durchfluss- und Füllstandmessgeräte Zusatzwasser, Ablauf und Beckenbedingungen überwachen. Wo eine Aufbereitung erforderlich ist, kann die pH-Messung zudem die Neutralisation vor der zulässigen Einleitung unterstützen. Tragbare Messgeräte ermöglichen Stichprobenprüfungen während der Befüllung und Wartung. Die Messpunkte hängen vom Kühlmittel und der Anlagenauslegung ab und ergänzen die erforderlichen Fluidanalysen, ersetzen sie jedoch nicht.
Hitzestress, Lärm und Vibrationen beeinträchtigen in Rechenzentren sowohl Menschen als auch Anlagen. Eine WBGT-Überwachungslösung erfasst WBGT, Globetemperatur, Feuchtkugeltemperatur und Lufttemperatur in den Warmgängen und unterstützt Sie dabei, die Hitzebelastung für Techniker während der Wartung zu beurteilen. Ein portables Sortiment an Schall- und Vibrationsmessgeräten unterstützt Lärmbeurteilungen am Arbeitsplatz in Serverräumen sowie Emissionsprüfungen an Kältemaschinen, Kühltürmen und Generatoren, auch nachts. Die Geräte erfassen außerdem Umgebungsschallpegel und Lüfterresonanzen in hochverdichteten Serverräumen, und dasselbe Sortiment unterstützt die Überprüfung der Schalldämmung sowie Vibrationsprüfungen an IT-Racks. Vibrationstrends ermöglichen eine zerstörungsfreie vorausschauende Instandhaltung und zeigen Abweichungen auf, die vor einem Ausfall auf Verschleiß, Reibung oder Leckagen hinweisen. Dies reduziert ungeplante Ausfallzeiten und verlängert die Lebensdauer der Anlagen.
Der Strombedarf von Rechenzentren wird sich bis 2030 voraussichtlich mehr als verdoppeln und rund 945 TWh erreichen.
