Neubau beherbergt zukünftig die gesamte IT-Infrastruktur der Universität
22.01.2024
Der Rohbau des neuen Rechenzentrums auf dem Campus der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) ist nur rund neun Monate nach Baubeginn fertiggestellt. Mit dem heutigen Richtfest feierten Gäste aus Politik und Wissenschaft gemeinsam mit den Baubeteiligten die Halbzeit der Bauarbeiten. Bau- und Finanzministerin Doris Ahnen, Wissenschaftsstaatssekretär Dr. Denis Alt und JGU-Präsident Prof. Dr. Georg Krausch würdigten die Fortschritte am Rechenzentrum, die im derzeit vorgesehenen Zeit- und Kostenrahmen liegen.
Der Neubau ist wichtig, um die universitäre IT-Infrastruktur und das Nationale Hochleistungsrechnen (NHR) erfolgreich aufrechtzuerhalten und weiterzuentwickeln. Das neue Rechenzentrum beherbergt künftig die komplette IT-Infrastruktur der Universität, die für den akademischen Betrieb und administrative Aufgaben erforderlich ist. Im Fokus stehen dabei die Sicherheit und Verfügbarkeit der Daten sowie die optimierte Performance der Systeme. Die Gesamtbaukosten belaufen sich auf rund 29 Millionen Euro, die vom Land Rheinland-Pfalz übernommen werden.
"Das heutige Richtfest ist ein weiteres Signal für die Forschungsstärke in Rheinland-Pfalz. Die vielen Baumaßnahmen in Planung und Ausführung an den Universitäts- und Hochschulstandorten in unserem Land zeigen, dass die Modernisierung und der Ausbau der Hochschulliegenschaften bedeutende Aufgaben für unser Land sind. Durch die geplante Photovoltaikanlage, die vorbereiteten Schnittstellen für die Nutzung der Abwärme zur Wärmeversorgung und die Optimierung der Energie- und Ressourceneffizienz entsteht nicht nur ein hochfunktionales, sondern auch ein nachhaltiges Rechenzentrum. Wir finanzieren den Neubau landesseitig mit 29 Millionen Euro. Eine gute Investition in den Forschungsstandort Mainz und in die Region. Das neue Rechenzentrum ist eine hervorragende Basis, um die JGU auf ihrem erfolgreichen Weg im Bereich des Hochleistungsrechnens zu unterstützen“, betont Bau- und Finanzministerin Doris Ahnen.
"Hochleistungsrechnen ist eine Schlüsseltechnologie, ohne die Spitzenforschung kaum mehr möglich ist. Mit diesem Neubau entsteht nicht nur ein technologischer Knotenpunkt. Hier entsteht ein Ort, an dem Forschung, Lehre und Innovation zusammenkommen, um wissenschaftlichen Fortschritt zu ermöglichen. Die Attraktivität des Hochleistungsrechnens kann damit gesteigert und in die Breite der Wissenschaft und in die Anwendung getragen werden, sodass Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Qualität des Hochleistungsrechnens für ihre eigene Forschung – auch neu – entdecken und auf vielfältige Weise nutzen können", so Dr. Denis Alt, Staatssekretär im Ministerium für Wissenschaft und Gesundheit.
Meilensteine erreicht: Richtfest markiert Baufortschritt
"Über den planmäßigen Baufortschritt des neuen Rechenzentrums freuen wir uns sehr", erklärt der Präsident der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Prof. Dr. Georg Krausch. "Denn für die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Mainz, Rheinland-Pfalz und auch ganz Deutschland ist eine moderne und leistungsfähige IT-Infrastruktur der Spitzenklasse unerlässlich – sei es beispielsweise für das Wissenschaftsnetz Rheinland-Pfalz oder auch das vernetzte Hochleistungsrechnen als Schlüsseltechnologie für die Spitzenforschung in vielen Bereichen. So trägt die Investition in das neue Rechenzentrum des Zentrums für Datenverarbeitung der JGU dazu bei, dass Arbeitsgruppen, die auf leistungsstarke Hochleistungsrechner angewiesen sind, die führende Stellung auf ihren Forschungsgebieten halten und weiter ausbauen können."
Bis zum heutigen Richtfest konnte das Generalunternehmen, die rheinland-pfälzische DC-Datacenter-Group GmbH (Data Center Group), wesentliche Arbeiten am neuen Rechenzentrum erfolgreich abschließen. Der Rohbau ist fertiggestellt und die Stahlbühnen auf dem Flachdach sind montiert. Diese Stahlkonstruktionen tragen die bereits angelieferten sechs Rückkühler für die Warm- und Kaltwasserkühlung. Auch die Malerarbeiten im Erd- und Obergeschoss wurden termingerecht ausgeführt – mit einer Besonderheit: Aufgrund der nachfolgenden aufwendigen Installationsarbeiten musste bereits jetzt und nicht wie üblich am Ende des Bauprozesses gestrichen werden. Im Erdgeschoss wurden Teile der Wasserleitungen verlegt und auch bei den Außenanlagen hat die Data Center Group Fortschritte erzielt: Die Entwässerungskanäle und das Rückhaltebauwerk sind verlegt. Seit Baubeginn wurden insgesamt 8.450 Kubikmeter Erdreich abgetragen, bewegt und teilweise wieder eingebaut, was einer Gesamtmenge von 12.675 Tonnen entspricht. Nach dem Richtfest stehen zunächst weitere Arbeiten im Erdgeschoss an: der Anlagenbau mit den erforderlichen Trassen für Kühlung, Lüftung und Elektro. Des Weiteren erhält das Flachdach über dem Obergeschoss eine extensive Begrünung.
"Das neue Rechenzentrum wird von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz gemäß einer Vereinbarung mit dem Landesbetrieb LBB in fachlicher Rückkopplung mit der Bauabteilung des Ministeriums der Finanzen in Eigenregie gebaut. Die gesteckten Ziele der Einhaltung des Budgets, der termingerechten Fertigstellung sowie der Gewährleistung einer optimalen IT-Infrastruktur können hierbei nach gegenwärtigem Stand über das von Land und Universität gewählte Verfahren realisiert werden“, erklärt die kommissarische Kanzlerin der JGU, Annette Seliger. "Bei der Planung dieses Neubaus haben wir unseren Fokus insbesondere auf Sicherheit und Nachhaltigkeit gelegt. Hierzu gehören zum Beispiel eine hohe Energie- und Ressourceneffizienz, innovative Ansätze zur Kühlung oder auch Wärmerückgewinnung."
Zukünftiges Rechenzentrum setzt Maßstäbe für Universität und Wissenschaft
Das Rechenzentrum beherbergt im sogenannten Enterprise-Bereich die komplette IT-Infrastruktur der Universität und die Systeme, die für das Wissenschaftsnetz Rheinland-Pfalz und die im Rahmen der Rechenzentrumsallianz Rheinland-Pfalz (RARP) angebotenen Dienste benötigt werden. Im HPC-Bereich werden die Hochleistungsrechner MOGON NHR Süd-West und das geplante Nachfolgesystem von MOGON II untergebracht. Seit Oktober 2021 ist die JGU als Teil des länderübergreifenden Konsortiums NHR Süd-West einer der Betreiber der NHR-Infrastruktur in Deutschland.
Sicherheit hat höchste Priorität
Damit die Universität jederzeit Forschung, Lehre und Studium sicherstellen kann, sind ausfallsichere Systeme von großer Bedeutung. Der Neubau ist so konzipiert, dass der IT-Betrieb eine nahezu 100-prozentige Ausfallsicherheit gewährleisten kann und kritische Dienste wie E-Mail, Lernmanagement-Systeme und Datenbanken immer verfügbar sind. Im Zentrum des Rechenzentrums befinden sich die Serverräume. Diese sind von Fluren umgeben, an die die notwendigen Technikräume wie Transformatoren, Mittelspannungshauptverteilung (MSHV), unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV), Gaslöschanlage, Notstromaggregat und Sicherheitstechnik anschließen.
Zum Schutz sensibler und vertraulicher Daten wie Forschungsergebnisse, personenbezogene Daten von Studierenden und Mitarbeitenden wird auf vier vordefinierte Schutzzonen gesetzt. Der Zugang zum Gebäude und insbesondere zu den Serverräumen ist nur über ein Zutrittskontrollsystem mit Schleusenfunktion möglich.
Nachhaltige Entwicklung am Campus konsequent fortgesetzt
Eine optimale Temperatur im Rechenzentrum ist von besonderer Bedeutung. Die vielen Server erzeugen enorme Wärme, die zu Überhitzung und Serverausfällen führen kann. Um diesem Problem entgegenzuwirken, werden etwa 80 Prozent der Kühlung mit einem geschlossenen Wasserkreislauf realisiert, ohne den Einsatz von Kompressorkältemaschinen. Dieses Verfahren spart Energie und ist besonders effizient. Zusätzlich werden Vorkehrungen getroffen, um in Zukunft einen großen Teil der Abwärme weiterverwenden zu können.
Auf der freien Dachfläche werden Photovoltaik-Module installiert. Die Jahresleistung der Solaranlage lässt sich auf ca. 73.000 kWh abschätzen und würde ausreichen, um rund 20 Einfamilienhäuser über das Jahr mit Strom zu versorgen.
Neubau ist Voraussetzung für weitere Baumaßnahmen auf dem Campus
Ein Umzug der IT-Infrastruktur ist aus baulichen und energetischen Gesichtspunkten notwendig. Die Verwaltung des ZDV und die Büros des ZDV-Personals bleiben in der Naturwissenschaftlichen Fakultät, in der sich momentan auch der aktuelle Serverraum befindet. Nach dem Umzug stehen in dem Raum Ressourcen für den Fall eines Hardwareausfalls zur Verfügung. Darüber hinaus ist eine Renovierung des Gebäudes geplant. Für die komplette Fertigstellung des neuen Rechenzentrums rechnet die Bauleitung mit rund zwei Jahren. Es soll Mitte 2025 in Betrieb gehen.
Daten und Fakten:
- Gesamtfläche des Gebäudes: 1.870 Quadratmeter
- so groß wie etwa ¼ Fußballfeld
- Baukosten: 29 Millionen Euro
- PUE-Wert: ≤ 1,15
- Die Kenngröße für die Energieeffizienz von Rechenzentren ist die Power Usage Effectiveness (PUE). Sie ermittelt, wie effektiv die zugeführte Energie in einem Rechenzentrum verbraucht wird. Bei der Konzeption wurde darauf geachtet, einen möglichst niedrigen Wert zu erreichen.
- 32 Serverschränke im Enterprise-Bereich und 112 Serverschränke im HPC-Bereich (davon maximal 84 gleichzeitig in Betrieb)
- Maximale IT-Last: 3.600 kW
- Moderne Windräder haben eine Erzeugerleistung von etwa 5.000 kW.
- Photovoltaik-Module mit einer Leistung von 73 KWp
- Die Jahresleistung der Solaranlage lässt sich auf rund 73.000 kWh abschätzen und würde ausreichen, um etwa 20 Einfamilienhäuser ein Jahr mit Strom zu versorgen.
- DIN EN 50600: aktuelle europäische Norm für Rechenzentren und deren Infrastruktur.
- Die Norm legt Anforderungen bezüglich Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Sicherheit von Rechenzentren fest. Dazu gehören unter anderem Anforderungen an Planung, Bau, Betrieb und Instandhaltung von Rechenzentren sowie Anforderungen an die Gebäudetechnik, die Infrastruktur und die IT-Systeme in einem Rechenzentrum. Außerdem werden Themen wie Energieeffizienz, Umweltschutz und Nachhaltigkeit im Zusammenhang mit dem Betrieb von Rechenzentren berücksichtigt.
- Nach der DIN EN 50600 gibt es vier Verfügbarkeitsklassen.
- Verfügbarkeitsklassen sind Kategorien, die den Grad der Zuverlässigkeit und des Ausfallschutzes von IT-Systemen beschreiben. Je höher die Verfügbarkeitsklasse, desto geringer ist das Risiko eines Ausfalls und desto höher ist die Sicherheit für den Nutzer.
- Rechenzentrumsbereiche: Enterprise (Verfügbarkeitsklasse 3) und High Performance Computing (Verfügbarkeitsklasse 2)
- Nachhaltigkeit
- Verzicht auf Verbundbaustoffe wie Wärmedämmverbundsysteme (WDVS) und beschichtete Holzwerkstoffe, um einen sortenreinen Rückbau zu ermöglichen. Die verwendeten Materialien können wieder in den Stoffkreislauf zurückgeführt werden.
- Geringe Versiegelung der Außenanlagen: Für notwendige Wartungs- und Umfahrungsflächen kommen versickerungsfähige Rasengittersteine zum Einsatz.
- Das gesamte Regenwasser wird zurückgehalten und in Erdmulden geleitet, wo es verdunsten oder wiederverwendet werden kann.
- Die Anzahl und Auswahl der Bäume und Bepflanzungen wurden dem Standort angepasst.