Kein Stromlosschalten im Brandfall
Feuergefahr im RZ
Gerade in EDV- und Server-Räumen ist eine durchgängige Verfügbarkeit der Infrastruktur von besonders großer Bedeutung. Gleichzeitig sind durch die Vielzahl elektrischer Anlagen die Brandgefahr und somit die Störanfälligkeit deutlich erhöht. Um das Ausfallrisiko zu minimieren und zusätzliche Schäden zu vermeiden, ist der Einsatz einer technisch durchdachten Brandschutzlösung unabdingbar.Jedes Unternehmen ist auf die durchgängige Verfügbarkeit seiner IT-Infrastruktur angewiesen. Schon kurzfristige Beeinträchtigungen können interne und externe Abläufe empfindlich stören. Sind gar große Rechenzentren von einem Ausfall betroffen, zieht dies die Geschäftsprozesse aller in das Netzwerk eingebundenen Einrichtungen in Mitleidenschaft. Arbeitsprozesse laufen gestört, die Telekommunikation kann vollständig zum Erliegen kommen. Die Firma ist für die Kunden nicht mehr erreichbar, finanzielle Einbußen und eine negative Reputation sind die Folge. Dauert die Störung länger an, erholt sich ein Unternehmen im schlimmsten Fall nicht mehr von dieser Zwangspause des operativen Geschäfts. Ein kleiner Brandfall im Rechenzentrum kann somit schnell über Erfolg und Misserfolg und oftmals sogar über die Existenz einer ganzen Firma entscheiden. Brandrisiko nicht unterschätzen Sechs Minuten beträgt die jährliche Ausfallzeit, die laut Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik einem Rechenzentrum der Verfügbarkeitsklasse (VK) 4 zugebilligt wird. Das entspricht einer Verfügbarkeit von 99,999 Prozent. Ein Anspruch, der in seiner Umsetzung eine immer wiederkehrende Herausforderung darstellt und auch beim Brandschutz nicht Halt machen darf. Die Einheiten zur Stromversorgung, Schaltschränke und Rechneranlagen bergen ein permanentes Brandrisiko in sich, das sich grundsätzlich nicht vermeiden lässt. Zugleich ist durch die vielfältigen Kunststoffe in Gehäusen und Kabelisolierungen die Brandlast in einem Rechenzentrum besonders hoch. Schon ein kleiner Vorfall kann somit schnell ein größeres Brandereignis mit schwerwiegenden Folgen auslösen. Die primäre Frage sollte demnach nicht sein, ob es in einem Rechenzentrum einmal zu einem Brand kommen könnte, sondern vielmehr: Was passiert dann? Löschanlage Herkömmliche Brandschutzlösungen stoßen im Rechenzentrum oft an ihre Grenzen und können nur bedingt sinnvoll zum Einsatz kommen. Viele Konzepte wie etwa wassergeführte Systeme scheiden bereits im Vorfeld kategorisch aus. Auch die üblicherweise im IT-Bereich zum Einsatz kommenden Gaslöschanlagen können unter Umständen nicht unerhebliche Problemstellungen mit sich bringen. Die bei der Installation der Anlage ermittelte Löschgaskonzentration muss im Brandfall gemäß der geltenden Vorschriften des VdS nach der Flutung zehn Minuten lang im Raum bestehen. Besonders problematisch: Gerade Server-Räume sind in der Regel starken Veränderungen unterworfen und sind in ihrer Gestaltung und Nutzungsart sehr dynamisch. Schon innerhalb kürzester Zeit nach Errichtung des Rechenzentrums kommen oft weitere Server-Schränke hinzu, Einrichtungen der Klimatechnik werden verändert oder ergänzt, und zusätzliche Durchbrüche und Kabelschächte für zusätzliche Leitungen entstehen. Passt der Betreiber die verbaute Gaslöschanlage nicht regelmäßig an die veränderten Bedingungen an, kann dies nicht nur den Löscherfolg deutlich vermindern, auch Personen und Einrichtungen in angrenzenden Räumen können durch sich bei einer Löschung verflüchtigendes Löschgas Schaden nehmen. Da die Kapazitäten einer Gaslöschanlage im Regelfall nur für einen einmaligen Löschvorgang ausgelegt sind, ist der gesamte Server-Raum während der Löschung stromlos zu schalten, um eine so genannte Rückzündung zu vermeiden. Im Fall einer Rückzündung wäre in der Regel kein weiteres Löschgas für einen erneuten Löschversuch vorhanden. Durch das notwendige Stromlosschalten kann somit auch ein kleineres Brandereignis unmittelbar zum Ausfall des kompletten Rechenzentrums führen - oft über einen längeren Zeitraum hinweg - bis die Gefahr der erneuten Entzündung im Schutzbereich zuverlässig ausgeschlossen ist. Nicht nur durch das Brandereignis selbst, sondern auch durch das Auslösen der Gaslöschanlage ist die IT- Hardware folglich in hohem Maß gefährdet. Löst eine Anlage aus, entweicht das Löschgas über die Düsen unter hohem Druck innerhalb kürzester Zeit. Der dabei entstehende Schalldruckpegel kann eine Lautstärke von bis zu 130 dB(A) erreichen, was beispielsweise die Köpfe von Festplatten zum Schwingen bringen kann. Sind keine geeigneten Schutzmaßnahmen etwa in Form von speziellen Schalldämpfern getroffen, können die Zerstörung der Festplatte und damit der Verlust von Daten die Folge sein. Um die oft fatalen Auswirkungen eines kleinen technischen Defekts zu vermeiden, empfiehlt sich der Einsatz einer vorausschauenden, optimal auf die Anforderungen eines Rechenzentrums abgestimmten Brandschutzlösung. Speziell für den Einsatz in sensiblen IT-Bereichen hat sich die aktive Brandvermeidung mittels Sauerstoffreduktion, wie sie etwa der Hersteller Wagner mit dem Brandvermeidungssystem Oxyreduct anbietet, bewährt und durchgesetzt. Im IT-Bereich erfolgt dabei üblicherweise eine dauerhafte Absenkung des Normalsauerstoffgehalts der Luft von 20,9 Volumenprozent auf ein reduziertes Sauerstoffniveau von 15 Volumenprozent. Die Absenkung der Sauerstoffkonzentration ermöglicht einen effektiven Schutz der IT-Hardware vor den Auswirkungen eines Feuers. Der Bereich ist dabei weiterhin von autorisiertem Personal nutzbar. Entsprechend der individuellen Schutzanforderung lässt sich die Brandvermeidungsanlage sinnvoll durch weitere Komponenten ergänzen und ausbauen. So ermöglicht beispielsweise die Brandfrühesterkennung mit einem Rauchansaugsystem nicht nur eine Detektion von Bränden bereits in der Entstehungsphase, das System ist zudem besonders störunanfällig und täuschungsalarmsicher. Die sensible Detektionseinheit kann zuverlässig echten Rauch von Störgrößen wie Staub und sogar Zigarettenrauch unterscheiden und liefert bei einem Brandereignis einen wertvollen Zeitvorteil zum rechtzeitigen Einleiten von Gegenmaßnahmen. Der Einsatz eines Rauchansaugsystems sorgt für eine bis zu 2000 Mal schnellere Erkennung der Brände als bei der Nutzung handelsüblicher Punktmelder. Brandvermeidung mit Schnellabsenkung Ein weiteres mögliches Schutzkonzept für IT-Räume sieht vor, dass das Sauerstoffniveau nach einer Detektion durch die Brandfrühesterkennungssysteme von einem bereits reduziertem Grundniveau von 17 Volumenprozent auf ein sicheres Niveau von 13,6 Volumenprozent sinkt, was dem Brand so den notwendigen Sauerstoff weiter entzieht, und der Brand erstickt. Für das Absenken des Sauerstoffgehaltes von 17 auf 13,5 Volumenprozent kommt eine Gaslöschanlage zur Schnellabsenkung zum Einsatz. Speziell für den Einsatz im IT-Bereich hat Wagner besondere Schalldämpfer entwickelt, um die Hardware des Rechenzentrums durch den Geräuschpegel des einströmenden Stickstoffs bei der Schnellabsenkung nicht zu gefährden. Mit der vom VdS zugelassenen Firexting-Silent-Technik sinkt der Schalldruckpegel des ausströmenden Gases deutlich. Schäden an der IT lassen sich auf diese Weise wirkungsvoll verhindern - ohne dabei die löschtechnische Wirkung zu beeinflussen. Nach der Schnellabsenkung übernimmt das Aufrechterhalten des reduzierten Sauerstoffniveaus bei 13,6 Volumenprozent erneut die Oxyreduct-Anlage. Die reduzierte Sauerstoffkonzentration lässt sich somit theoretisch unendlich lange aufrecht halten. Die für den IT-Bereich optimalen Sauerstoffkonzentrationen ergaben Brandversuchen von Wagner und dem VdS. Auch etwaige Raumundichtigkeiten kann das System zuverlässig ausgleichen. Der Clou: Weder im Dauerbetrieb noch bei der Schnellabsenkung ist ein Stromlosschalten der IT notwendig. Auch im Brandfall ist somit eine Verfügbarkeit der IT weiterhin möglich. Ein ganzheitliches und mehrstufiges Brandschutzkonzept kann auch in Kombination mit neuartigen Klimakonzepten wie der freien Kühlung oder der Kyoto-Kühlung zum Einsatz kommen. Der Brandfrühesterkennung kommt dabei ein besonderer Stellenwert zu: Rauchansaugsysteme können bereits ab zwei Gramm stoffliche Brandzersetzung selbst bei hohen Luftgeschwindigkeiten durch die Klimatisierung einen Brand erkennen und einen Alarm auslösen. Brandvermeidung und freie Kühlung Beim Auslösen des Hauptalarms wird zum Beispiel das Kyoto-Kühlsystem abgeschaltet. Die Kühlung des IT-Zentrums übernimmt ein geschlossenes Ersatzkühlsystem. Im Fall des Hochleistungsrechenzentrums von Noris Network leiten die Systeme beispielsweise innerhalb von wenigen Minuten durch die Einleitung von Stickstoff aus Gasflaschen die Schnellabsenkung ein, was den Sauerstoffgehalt des Raumes von üblichen 20,9 Volumenprozent auf 16,0 Volumenprozent reduziert. In der Folge bleibt dieses Niveau durch das Brandvermeidungssystem kontinuierlich bestehen. Sollte im Laufe dieses Prozesses die Brandfrühesterkennung weiteren oder erneuten Rauch detektieren, ist durch das Auslösen einer zweiten Stufe die Zielkonzentration auf einen Wert von 13,6 Volumenprozent Sauerstoff im Raum weiter absenkbar und in dieser Höhe ebenfalls kontinuierlich zu halten. Gleichzeitig ist das Betreten der Räume weiterhin möglich, um den technischen Defekt zu beheben. Das Stromlosschalten der IT ist auch hier im Ereignisfall nicht notwendig. Die Verfügbarkeit der IT-Infrastruktur kann somit erhalten bleiben. Energieeffizienz individuell geplant Die Oxyreduct-Brandvermeidungsanlage legt der Hersteller für jeden Einsatzbereich passend aus und ermittelt die jeweilige Sauerstoffkonzentration individuell. Die Varianten reichen dabei von der Compact-Version für den Einsatz in kleineren IT-Bereichen und Server-Räumen über die Standardlösung bis hin zu einer Version mit VPSA-Technik (Vacuum Pressure Swing Adsorption), die besonders für den Dauerbetrieb in großen Rechenzentren und Lagerhallen geeignet ist. Den für die Verringerung der Sauerstoffkonzentration notwendigen Stickstoff gewinnt das System direkt vor Ort aus der Umgebungsluft - einzig für den Fall einer erforderlichen Schnellabsenkung sind weiterhin Stickstoffflaschen bereitzuhalten. Mit der VPSA-Technik lassen sich auch größere Stickstoffmengen besonders energieeffizient gewinnen. Einsparungen bei den Betriebskosten von ca. 50 Prozent im Vergleich zu Anlagen mit herkömmlicher Membran-Technologie sind laut Hersteller durchaus möglich. Fazit Brandschutzlösungen kommen bereits seit Jahren weltweit erfolgreich zum Einsatz. Die Anwendungsbereiche erstrecken sich von EDV und IT, über Lager und Logistik bis hin zu Museen und Archiven sowie Sonderlösungen für den Schienenverkehr und Gefahrgutlager. Jede Anlage ist dabei individuell im Hinblick auf die vorherrschenden Bedingungen und Anforderungen geplant, um eine optimale Schutzwirkung zu erreichen und die Vorteile des jeweiligen Systems maximal ausschöpfen zu können. So ermöglicht beispielsweise der Einsatz von Oxyreduct im IT-Bereich zuverlässigen Brandschutz ohne den Nachteil des Stromlosschaltens im Brandfall.
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