Klinikum Kemperhof

Rittal – Referenzbericht
Kühlung entscheidet über Verfügbarkeit
Wie schnell eine Neuinvestition der
IT-Infrastruktur notwendig werden
kann, belegt das Beispiel des Klinikum
Kemperhof in Koblenz. Nach einem
der regelmäßigen Tests der Notstromgeneratoren
fiel die Klimaanlage
des Rechenzentrums wegen Überspannung
aus und auch die bereits
am Limit betriebene USV nahm Schaden.
Eine neue, zukunftssichere Lösung
für Klimatisierung und Stromversorgung
musste her. Heute kühlt der
Kemperhof nur noch die Racks und
nicht mehr den ganzen Raum. Im Mai
2006 brachte das Systemhaus ALEX
aus Koblenz, welches in IT-Fragen
beratend für das Klinikum Kemperhof
tätig ist, Rittal und RimatriX5 ins Spiel.
In jeder Klinik müssen die Diesel-
Notstromgeneratoren regelmäßig getestet
werden, damit diese im Ernstfall
auch betriebsbereit sind. „Wenn die
Diesel ans Netz gehen, entstehen
mitunter Spannungsspitzen, die bei
empfindlicher Elektronik große Schäden
anrichten können“, erklärt Rafael
Jankowski, stellvertretender IT-Leiter
der Klinik. „Im ersten Moment sind die
Phasen nicht synchron mit der Netzstromversorgung
und in unserem Fall
hat diese Überspannung die Steuerplatine
der Raumklimatisierung unseres
Rechenzentrums beschädigt. Dabei
fiel uns auf, dass auch die Unterbrechungsfreie
Stromversorgung
(USV) nicht mehr fehlerfrei arbeitete,
denn sie hätte die Netzfehler normalerweise
von den Servern fernhalten
müssen. Ob dieser Fehler von der
Überlast oder der stark angestiegenen
Temperatur ausgelöst wurde, ließ
sich im Nachhinein nicht mehr feststellen.“
Durch die Spannungsspitzen
stürzten die Server ab und mussten
neu gestartet werden. Wieder in Betrieb
stellte sich schnell heraus, dass
es schwierig werden würde, die
Raumtemperatur in einem Bereich zu
halten, bei dem die Server noch korrekt
arbeiten. Und die Klimaanlage
ließ sich mangels Ersatzteil nicht am
gleichen Tag reparieren. Eine Vielzahl
von großen Ventilatoren bemühten
sich übergangsweise - vergeblich. Der
Serverraum liegt unterirdisch und bietet
keine Möglichkeit zum Lüften.
Mehr als 30°C Raumtemperatur waren
schnell erreicht, daher mussten
die Server erneut abgeschaltet werden
bis zwei mobile Leih-Klimageräte
vor Ort waren. Angenehmes Klima für
die Server Redundanz ist das Stichwort,
unter dem die angestrebte neue
Lösung stehen sollte, denn Rafael
Jankowski wollte einen solchen GAU
kein zweites Mal erleben. Viele Prozesse
des kaufmännischen Klinik-
Informations-Systems (KIS) ließen
sich leicht nacherfassen, so dass der
Schaden zunächst nicht allzugroß
war. Aber mit dem Einstieg in die digitale
Radiologie, der bereits in Planung
ist, wäre ein IT-Systemausfall nicht
mehr tolerierbar. Diese Bildarchivierungs-
und
Kommunikationssysteme in der Medizin
laufen unter der Sammelbezeichnung
Picture Archiving and Communication
System (PACS) und liefern die
Daten für Radiologische Informations-
Systeme (RIS). Sie müssen ebenso
wie ihre Archive stets online verfügbar
sein, da davon unter Umständen
Menschenleben abhängen können.
„Die alte Raumklimatisierung war
schon länger an ihrer Leistungsgrenzen
angekommen“, so Rafael Jankowski
weiter. „Durch die geringe
Raumgröße konnten wir keine geregelte
Luftumwälzung mit kalten und
warmen Zonen garantieren, so dass
man sich als Folge hinter den Servern
im Rack leicht die Haare hätte trocken
föhnen können. Da es in jeder Klinik

leistungsfähige Kältekreisläufe mit
redundanten Kältemaschinen gibt,
drängte sich uns die Lösung mit Luft-
Wasser-Wärmetauschern von Rittal
quasi auf, die wir bereits auf der Ce-
BIT 2006 gesehen hatten.“ Mehrere
Gründe sprechen aus Sicht des Kunden
für die Wahl der so genannten
Liquid Cooling Packages (LCP) von
Rittal. Zum Einen ist es das Mikroklima
im Rack. Es muss nicht mehr ein
ganzer Raum gekühlt werden. Gleichzeitig
sinkt das Risiko von Wärmenestern
im Rack, das normalerweise mit
jedem zusätzlichem Server immer
weiter ansteigt. Durch die beiden Rittal
LCPs wird die Luft horizontal in
den vier Racks umgewälzt, so dass
auf allen Höheneinheiten die gleichen
guten klimatischen Bedingungen
herrschen. Ein weiterer Vorteil ist aus
Sicht von Rafael Jankowski, dass sich
bei der Rittal-Lösung, die seitlich zwischen
den Racks angereiht ist, die
Kühlleistung sehr leicht durch entsprechende
Kühlmodule skalieren
lässt. Mit diesem getrennten Aufbau
passten die 600mm breiten Racks
auch leicht durch die engen Türen im
Keller des Klinikums. Alternative Angebote
scheiterten schon daran und
boten darüber hinaus nicht die geforderte
Redundanz. „Redundanz im
Kühlkonzept haben wir durch je zwei
Kühlmodule im LCP realisiert, denn
jedes einzelne reicht uns derzeit aus,
um die Systeme temperaturseitig im
‚grünen’ Bereich zu halten. Mit der
Option, ein drittes Modul pro LCP einzusetzen,
ist die Installation zukunftssicher
und wächst mit den Anforderungen.“
Der Wasserkreislauf des Rechenzentrums
ist über einen Wasser-
Wasser-Wärmetauscher mit dem Klinikkreislauf
verbunden. Die Inbetriebnahme
erfolgte im Frühjahr 2007 und
ging problemlos vonstatten, nachdem
Verunreinigungen im neu installierten
kleinen Wasserkreislauf entfernt waren.
Diese entstanden, weil das Installationsunternehmen
beim Befüllen
nicht auf die geforderte, höchste
Reinheit des Wassers geachtet und
Brunnenwasser eingefüllt hatte, dass
zunächst zu Verstopfungen führte.
Die Verantwortlichen im Kemperhof
sind zufrieden mit der neuen Kühllö-
sung, denn wo vorher heiße Luft auf
der Rückseite der Server austrat,
bleibt heute alles kühl. Die LCPs werden
über das Rittal-eigene Überwachungssystem
CMC-TC gesteuert und
überwacht. Aus den bereitgestellten
Informationen über Kühlmitteltemperatur,
Racktemperatur und Lüftersteuerung
wissen die Systemadministratoren,
dass die Lösung noch lange nicht
ausgelastet ist, denn die Lüfter schal-
ten sich nach wie vor sehr häufig ab,
sobald die Solltemperatur erreicht ist.
Weil sich die Kühlung massiv auf die
Verfügbarkeit des Rechenzentrums
auswirkt, haben die IT-Spezialisten
deren Betrieb zusätzlich gesichert.
Gleichzeitig mit den LCPs wurde auch
eine neue modulare Online-USV von
Rittal installiert. Diese ist nicht nur ebenfalls
aus zwei redundanten Modulen
innerhalb eines USV-Racks aufgebaut,
sondern sichert neben dem
Server-Betrieb auch die Stromversorgung
der Lüfter in den LCPs. Jankowski
weiter: „Damit haben wir einen
weiteren potenziellen single point of
failure eliminiert. Der einzige Punkt,
wo Strom auch in der Kühlung benötigt
wird, ist nun ebenfalls USVgesichert.“
Rittal verfolgt auch bei unterbrechungsfreien
Stromversorungen
ein modulares Konzept. Redundanz
und Modularität sind im gleichen Rack
möglich, das minimiert die Investitionskosten.
Gleichzeitig lässt sich die
USV mit den Modulen sehr leicht dimensionieren,
ohne dass für zukünftige
Anwendungen bereits teure Leistung
„auf Vorrat“ installiert werden
muss. Im Gegensatz zum Vorgängermodell
ist die neue USV im Kemperhof
eine echte Online-USV mit der
so genannten Doppelwandler-Technik
der Kategorie IEC 62040-3. Sie erfüllt
den höchsten Klassifizierungscode
Rittal GmbH & Co. KG • Postfach 1662 • D-35726 Herborn
Telefon +49(0)2772 505-0 • Telefax +49(0)2772 505-2319 • eMail: info@rittal.de • www.rittal.de
VFI-SS-111 (Voltage and Frequency
Independent) und schützt zuverlässig
vor Stromausfall und Spannungsspitzen
sowie vor Frequenzschwankungen,
Spannungsstößen und Oberschwingungen.
Erfahrungen lehren,
dass eine solche vollständige Absicherung
unabdingbar ist, wenn maximale
Verfügbarkeit gefordert wird. Die
gesamte Stromversorgung der
Verbraucher läuft über die USV. Ein
Gleichrichter glättet die Eingangsnetzspannung
– auch, um die Batterie
zu laden – und der nachgeschaltete
Wechselrichter sorgt für eine perfekte,
sinusförmige Ausgangsspannung. Da
beide USV Module mit derzeit je 15
kW Leistung alle Funktionsbausteine
enthalten, ist jeder für sich in der Lage,
die benötigte Leistung unabhängig
vom anderen Modul bereitzustellen.
Fazit Krankenhaus und IT wachsen
immer enger zusammen. Die Einführung
des PACS ist bereits beschlossene
Sache im Kemperhof. Dann
müssen auch die Massenspeicher-
Archive entsprechend gesichert werden,
denn ohne deren Funktion könnten
im Notfall weder Röntgenbilder
noch CTs oder MRTs erstellt werden.
Oder einfach gesagt: Ohne Strom und
Klimatisierung keine IT. Rafael Jankowski
resümiert: „Wir haben durch
die getätigte Investition nun eine optimal
gesicherte IT-Infrastruktur für
unseren Serverraum aufgebaut. Besonders
das Klimakonzept begeistert
uns täglich aufs Neue. Ich habe unsere
Erfahrungen bereits an befreundete
RZ-Betreiber weitergegeben, denn
flexibler kann man das Thema nicht
lösen. Gleichzeitig sind die Betriebskosten
extrem günstig, weil jedes
Krankenhaus sowieso über einen leistungsstarken
Kühlkreislauf verfügt.
Und unsere Facility Manager haben
bei Messungen festgestellt, dass ‚das
bisschen’ Wärme aus unserem Rechenzentrum
im großen Kreislauf
kaum nachgewiesen werden kann.
Sprich: Es kostet kaum mehr, diese
Kälteleistung bereitzustellen.“