Im Untergeschoss der Titanic II, einem der zwei Verwaltungsgebäude des BIT, befinden sich drei Rechenzentrums-Räume. Was es heisst, ein solches RZ zu betreiben, was es umfasst und wie die Hüter des RZ in Ausnahmesituationen reagieren, konnte der «Eisbrecher» bei einem Besuch erfahren.
Wo es in der Titanic II immer sommerlich warm ist
Das imposante Gebäude der Titanic II an der Monbijoustrasse 74, lässt von aussen nicht erahnen, dass es gleichzeitig ein unterirdisches Rechenzentrum (RZ) beherbergt. Ein RZ ist eine Einrichtung für die zentrale Datenverarbeitung. Das Bundesamt für Bauten und Logistik und das BIT betreiben in der Titanic drei RZ-Räume. Dass sich RZ in einem Verwaltungsgebäude befinden, hat mit der Geschichte und der Entwicklung der Datenverarbeitung zu tun. Als die ersten Computer zur Anwendung kamen, hat man die Server-Türme noch neben die Bildschirme gestellt. Irgendwann fehlte in den Büros der Platz. So war es 1997, mit der Fertigstellung des Gebäudes klar, dass in der Titanic II kleine RZ von anderen Ämtern integriert wurden. Von Jahr zu Jahr stieg der Strom- und Platzbedarf um bis zu 20 Prozent. Zuerst hat man die Racks* in die ersten beiden Untergeschosse, danach ins ehemalige Archiv im vierten UG gestellt. Bis 2008 konnte das BIT die Auslastung der RZ-Räume erhöhen, bis der Stromverbrauch die Titanic II an ihre Grenze brachte. Entlastung schaffte sich der Bund mit dem Aufbau eines zusätzlichen RZ an der Fellerstrasse 15a in Bern. Für eine gleichzeitige Entspannung sorgte die Virtualisierung von Servern.
Kalte und warme Luftströme im RZ
Datenverarbeitung erzeugt Wärme. Deshalb herrschen in den RZ-Räumen der Titanic II – insgesamt sind es rund 1 700 Quadratmeter – immer sommerliche Temperaturen. Wichtig ist also die Kühlung der Systeme. Dazu hat ein RZ-Raum in der Regel einen doppelten Boden. Ein Umluftkühlgerät an der Seitenwand bläst kalte Luft durch den Unterboden und zwischen den Racks hoch. Die von den Servern erwärmte Luft steigt an der Hinterwand des Racks zur Decke und wird wieder vom Umluftkühlgerät gekühlt. Eine bessere Kühlung erzielen eingehauste Racks. In diesen ist die kalte und warme Luft effizienter geleitet (siehe Bild).
Permanent 27 Grad heiss
In den RZ muss stets eine konstante Temperatur herrschen – dies auf einem energetischen Level. Das heisst: Es darf nicht wahllos heruntergekühlt werden. Das Verhältnis der zugeführten Leistung zur nutzbaren IT-Leistung sollte so nah wie möglich am Wert 1 sein. Wie Pascal Gassner, Leiter Betrieb RZ, bei der Besichtigung der RZ erklärt, ist in der Energiestrategie 2050 festgehalten, dass hocheffiziente RZ bis 2030 einen Wert unter 1,3 haben sollten. Die vom Bundesamt für Energie vorgegebene Temperatur für die RZ-Räume in der Titanic II liegt bei 26 Grad. «Wir müssen also 26 Grad einhalten, dürfen diesen Wert nicht unterschreiten. Die aktuell gemessene Temperatur ist mit 27 Grad sogar um ein Grad höher und damit besser als die Vorgabe.»
Wie wichtig die Kühlung für das RZ ist, zeigen die Erfahrungen der Sicherheitstests, die das BIT zusammen mit dem Bundesamt für Bauten und Logistik jedes Jahr durchführt. Mitte November hat der letzte stattgefunden. «Ist die Klimaanlage aus, steigt die Temperatur in den RZ pro Minute um ein Grad an. Dies birgt für uns das grösste Risiko. In zehn Minuten wäre es bereits so heiss, dass erste Server über den eingerichteten Selbstschutz automatisch ausschalten», erzählt Pascal Gassner. Dieser Fakt ist nicht ungewöhnlich für ein RZ – und entspricht dem Standard – jedoch sind jährliche Sicherheitstest sehr wichtig, damit im Speziellen unter anderem diese Kühlungsfunktion getestet wird. Wie die Tests gezeigt hätten, funktioniert das Kühlsystem im letzten RZ-Raum bereits nach drei Minuten wieder.
Sicherheit wird in den RZ-Räumen der Titanic II gross geschrieben. Der Zutritt ist nur mit Badge und Code möglich. Über die gesicherten Türen und nur einzeln kommt die bewilligte Fachperson in die RZ-Räume. Da Zugänge zu staatsrechtlich relevanten Applikationen nachvollziehbar sein müssen, wird protokolliert, wer zu welcher Zeit im RZ gewesen ist. Ein Vieraugenprinzip muss stets eingehalten werden. «Es kommt also niemand ins RZ, ohne dass er von uns die Erlaubnis bekommen hat und eine betriebliche Notwendigkeit vorweisen kann. Und sicherlich nicht alleine», sagt Pascal Gassner.
Autonom Strom für zweieinhalb Tage
Die Stromsicherheit ist dadurch gewährt, dass die Stromzufuhr redundant aufgebaut ist. Sollte es nun zu einem Netzausfall kommen, würden die Server über die unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV), einem Raum mit riesigen Batterie-Einheiten, sofort Strom zur Überbrückung erhalten. Danach kämen zwei Dieselgeneratoren zum Einsatz, die wieder Strom für die Klimaanlagen liefern. «Wir könnten mit den aktuellen Vorräten zweieinhalb Tage Strom über die Generatoren produzieren», erklärt Pascal Gassner.
Ein grosser Vorteil für die Kühlung der RZ-Räume ist, dass die Titanic II im Wasser steht. Bis Mitte drittes Untergeschoss liegt das Gebäude im Grundwasser. «Wir haben die geniale Ausgangslage, dass wir mit dem Gewässer um uns herum kühlen können. Wir können 800 KW Kühlleistung aus dem Grundwassersee entziehen. An der Westseite des Gebäudes ziehen wir über zwei Pumpen mit Wärmetauscher 14 Grad warmes Wasser an, auf der Ostseite fliesst danach 21 Grad warmes Wasser wieder raus», erklärt Pascal Gassner.
Hochsensibles Luftpartikel-System
Gegen Feuer sind die RZ-Räume mit einem Rauch-Abzugs-System ausgestattet (RAS). Dabei handelt es sich um ein Frühst-Erkennungs-System. Die Luft wird permanent auf Rauchpartikel überprüft. Sogar kleinste Partikel erkennt das System. Es löst Alarm aus und gibt die Position der Rauchentwicklung an. Dabei muss noch gar kein Feuer ausgebrochen sein. Sollte dennoch ein Feuer ausbrechen, würden dies die Rauchmelder detektieren und die Feuerwehr alarmieren.
Was die Zukunft bringt
Das RZ in der Titanic II wird noch bis 2024 bestehen. Es wird vom neuen RZ Campus in Frauenfeld, das voraussichtlich im Oktober 2019 fertiggestellt wird, schrittweise abgelöst. «Für uns heisst das, dass wir da zuerst das Netzwerk aufbauen, bis wir dann 2020 mit den Umzugsarbeiten anfangen können», sagt Pascal Gassner. Damit beginnt auch für das RZ-Team eine neue Ära. «Mit dem modularen Bau sind die Möglichkeiten immens gross, dementsprechend ist es für uns auch eine spannende Herausforderung», sagt Pascal Gassner.
*In einem Rack verbaut sind standardmässig Server, LAN-Anschlüsse, Switches und Steckdosenleisten. Eine zweifach und unabhängig geführte Stromspeisung garantiert einen unterbruchfreien Betrieb.
Autor: Rinaldo Tibolla
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