In diesem Modul schauen wir uns ein Referenzbeispiel an, bei dem Grundfos mehrere Auslegungen dezentraler Pumpen- anlagen erarbeitet hat, um aufzuzeigen, wie sich dadurch erhebliche Energieeinsparungen erzielen lassen. Ein Betreiber bat Grundfos um Hilfe bei der Planung einer dezentralen Pumpenanlage, passend zu den von ihm geplanten Rechenzentren. Grundfos erstellte ausgehend vom Originaldesign für die Rechenzentren mit seiner Modellierungssoftware ein Alternativdesign mit dezentraler Förderung.

Schauen wir uns die Rechenzentren an. Der Rechenzentrumsbetreiber plant mehrere 2,2-Megawatt-Colocation-Rechenzentren in Indien, im Nahen Osten und in Afrika. Alle Rechenzentren sollen ähnlich aufgebaut sein und Kühler, CRAH-Einheiten und Lüfterwände umfassen. Die weitere Ausstattung soll je nach Kundenwünschen hinzukommen. Das Originaldesign war eine Primär- Kaltwasseranlage mit variablem Durchfluss und zehn Pumpen des Typs N K 100-315 mit einer Nennleistung von 30 Kilowatt. Zudem benötigten die Rechenzentren eine Redundanz von N+2, die Kunden sollten also selbst bei Störungen in Teilen des Systems Dauerbetrieb erwarten können. 

Für diese N+2-Redundanz sollte die Einrichtung über acht Arbeitspumpen sowie zwei redundante Pumpen verfügen, um die Anlage robust und zuverlässig zu machen. Die Grundfos-Modellierungssoftware schlug folgendes Design vor: 10 Primärpumpen des Typs TPE 125-190/4 mit einer Nennleistung von 11 Kilowatt, um die N+2-Redundanz sicherzustellen. 66 TPE-Sekundärpumpen von 0,55 Kilowatt bis 4 Kilowatt, die von den CRAH-Einheiten gesteuert werden.

Die vorgeschlagene Anlage wurde mit der geforderten N+2-Redundanz entworfen, damit die Rechenzentren ihre Tier-III-Zertifizierung behalten konnten. Grundfos prognostizierte, dass die dezentrale Förderung im Rechenzentrum zu erheblichen Energieeinsparungen führen würde, und zwar in Höhe von ca. 50 % des Energieverbrauchs der Pumpen. Die Primäranlage mit variablem Durchfluss würde laut Prognosen rund 672.130 kWh pro Jahr verbrauchen, während die verteilte Pumpenanlage den Verbrauch auf 392.904 kWh pro Jahr reduzieren würde.

Der Rechenzentrumsbetreiber würde also eine erhebliche Einsparung von 279.226 kWh pro Jahr erzielen. Geplant ist, die Data Halls über einen unbestimmten Zeitraum schrittweise online zu bringen, und dank dezentraler Förderung können die Rechenzentren auch bei Teillasten mit maximaler Effizienz betrieben werden. 

Das macht komplexe Abgleichs- und Inbetriebnahmearbeiten überflüssig, um den reibungslosen Betrieb bei unterschiedlichen Lasten zu gewährleisten. Die Flexibilität, die die dezentrale Förderung bietet, war für den Rechenzentrumsbetreiber ein wichtiger Faktor und hatte großen Einfluss auf die Entscheidung für diese Lösung. Die Rechenzentren stehen noch nicht, aber der Betreiber hat bestätigt, dass die verteilte Pumpenanlage von Grundfos zum Einsatz kommen wird.

Referenzen aus der Praxis zeigen klar, dass eine verteilte Pumpenanlage zusätzliche Einsparungen bei der Gesamteffizienz einer Kaltwasseranlage ermöglicht und deren Energieeffizienz steigert. Die vorstehenden Zahlen basieren auf Berechnungen, aber nach Abschluss des Projekts ermitteln wir den genauen Betrag, da Energieeinsparungen den Rechenzentren, die sich für eine dezentrale Pumpenanlage entscheiden, einen großen Vorteil bieten.