Hohe IT-Verfügbarkeit im Bestandsbau –geht das? Bezirk Oberbayern baut modernes Rechenzentrum im alten Bunker

Autor / Redakteur: Thomas Grüschow* / Ulrike Ostler

Festgelegter Standort, begrenzte Nutzfläche, vorgegebener Grundriss: Wer ein Rechenzentrum im Bestand plant und baut, muss sich arrangieren, auch wenn hohe Erwartungen an Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit an IT und Infrastruktur gestellt werden. Der kommunalen Gebietskörperschaft Bezirk Oberbayern gelang das, in Zusammenarbeit mit Experten des TÜV Süd.

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Ein Rechenzentrum im Bestand bauen trifft auf viele Unwägbarkeiten. Dem Bezirk Oberbayern half der TÜV Süd.
Ein Rechenzentrum im Bestand bauen trifft auf viele Unwägbarkeiten. Dem Bezirk Oberbayern half der TÜV Süd.
(Bild: Google Maps)

Ein ehemaliger Bunker aus den 1970er Jahren, drittes Untergeschoss, rund 450 Quadratmeter Nutzfläche und äußerst massive Betonwände: Kann dort ein hochverfügbares Rechenzentrum untergebracht werden?

Der Autor des Artikels ist Thomas Grüschow von der TÜV Süd Industrie Service GmbH.
Der Autor des Artikels ist Thomas Grüschow von der TÜV Süd Industrie Service GmbH.
(Bild:TÜV Süd Industrie Service GmbH)

Diese Frage stellte sich in einer Münchener Behörde. Das Baureferat der kommunalen Gebietskörperschaft Bezirk Oberbayern benötigte mehr Platz als bisher für sein Rechenzentrum – zugleich standen ihm die bislang ungenutzten Bunker-Räume im eigenen Gebäude zur Verfügung.

Um jederzeit die direkte Kontrolle zu haben, wollte die Behörde sämtliche IT-Systeme im eigenen Haus behalten. Damit schied eine Auslagerung der IT in ein externes Rechenzentrum aus.

Kann die IT in den Bunker ziehen?

Zunächst war deshalb grundsätzlich zu klären, ob und wie ein solches Rechenzentrum mit seiner hochsensiblen Infrastruktur in den Bunkerräumen untergebracht werden konnte. Würde die gesamte IT mit Hardware, Server-Racks und Kommunikationssystemen dort Platz finden – bei Einhaltung aller relevanten Ansprüche an ein hochverfügbares und ausfallsicheres Rechenzentrum?

Schließlich erfordern diese Kriterien komplexe Anlagentechnik und redundante Komponenten bei der gesamten Versorgungsinfrastruktur – von der unterbrechungsfreien Notstromversorgung über die Lüftungs- und Klimatechnik bis hin zum Brandschutz. Bereits in einem frühen Stadium der Planungen hat das Baureferat IT-Experten von TÜV SÜD einbezogen, die die Fachplanungen von Anfang an unterstützt und im weiteren Projektverlauf Impulse gegeben haben.

Das Ziel: Wartung bei laufendem Betrieb

Um die Verfügbarkeit von Rechenzentren zu klassifizieren und die Ausfallwahrscheinlichkeit zu bewerten, hat TÜV SÜD in Anlehnung an internationale Standards ein Modell entwickelt. In der dritten von vier Stufen, die von der Behörde angestrebt wurde, ist die geforderte Verfügbarkeit hoch: maximal zwei Ausfälle von maximal vier Stunden Dauer innerhalb von fünf Jahren sind zulässig sowie Wartbarkeit bei laufendem Betrieb – das sind die ausschlaggebenden Bewertungskriterien für diese Stufe.

Wappen des Bezirks Oberbayern.
Wappen des Bezirks Oberbayern.
(Bild: Bezirk Oberbayern)

Um das zu erreichen, sind in vielen Versorgungsbereichen redundante Komponenten gefordert – nicht nur bei den Servern und den IT-Systemen. Denn bei der Verfügbarkeitsstufe drei wird außerdem vorausgesetzt, dass alle Systeme des Rechenzentrums bei laufendem Betrieb gewartet werden können – was für die Behörde entscheidend war. Daher lag besonderes Augenmerk auch auf der Versorgungsinfrastruktur wie beispielsweise der Notstromversorgung und Klimatechnik.

Risiken erkennen und kosteneffizient minimieren

Trotz vorgegebener Standards ist jede Standortbewertung ein Einzelfall, denn je nach spezifischen örtlichen Gegebenheiten und gewünschter Nutzung sind die Voraussetzungen im Detail verschieden. Gerade bei Bestandsbauten müssen sowohl bauliche Aspekte als auch die gesamte Umgebung analysiert werden. Hier half die Erfahrung des TÜV Süd und eine systematisch-methodische Risikoanalyse, um mögliche Risiken früh zu erkennen und somit zielgenau und kosteneffizient zu planen.

Das Gebäude der Behörde in München beispielsweise liegt in der Nähe von zwei Wasserläufen. Deshalb musste eine mögliche Überschwemmungsgefahr berücksichtigt werden. Auf welche Weise könnte Wasser in das Untergeschoss gelangen? Kann dies bereits durch Maßnahmen im Vorfeld verhindert werden?

Außerdem verläuft nicht weit entfernt eine Hauptverkehrsstraße, mögliche Erschütterungen durch den Schwerverkehr sind ebenfalls zu berücksichtigen. Hinzu kamen die baulichen Gegebenheiten: Im Bunker selbst mit seinen massiven Betonwänden war die Raumaufteilung vorgegeben und nicht ohne weiteres zu verändern.

Das Zwiebelschalen-Modell

Grundsätzlich stellte sich die Frage, ob und wie in diesem Fall das so genannte „Zwiebelschalen-Modell“ angewandt werden konnte, mit dem hochverfügbare Rechenzentren üblicherweise geplant und umgesetzt werden. Dabei bildet die Zone mit dem höchsten Sicherheitslevel den Kernbereich im Zentrum – mit Servern, Kommunikationssystemen, Sicherheitstechnik und weiteren IT-Komponenten.

Die technischen Versorgungssysteme werden üblicherweise in der Zone um den Kernbereich installiert. Dabei ist die räumliche Trennung von der Kernzone vor allem aus Brandschutzgründen von entscheidender Bedeutung. Der äußerste Bereich schließlich beinhaltet Räume mit nachrangiger Bedeutung für den zuverlässigen Betrieb, zum Beispiel Flure, Treppenhäuser, Aufzüge, Lager- und Werkräume. Diesen Aufbau in Bestandsgebäuden zu integrieren – oder so effektiv wie möglich zu simulieren – erfordert ein hohes Maß an Erfahrung und Expertise.

Vom alten Bunker zum hochverfügbaren Rechenzentrum

Durch die frühzeitige, exakte Planung ist es gelungen, das Rechenzentrum optimal an die ehemaligen Bunkerräume anzupassen, die dritte von vier Sicherheitsstufen wurde wie geplant erreicht. Gemeinsam mit den Experten von TÜV Süd hat der Betreiber Lösungen gefunden, um die redundanten Systeme räumlich voneinander zu trennen, und die Risiken eines Wassereintritts konnten durch bauliche Maßnahmen minimiert werden.

Die IT des Bezirks Oberbayern GmbH erbringt Management-Leistungen in den Bereichen Informations- und Kommunikationstechnik – sowohl für den Bezirk Oberbayern, seine Eigenbetriebe, kameralen Einrichtungen und Dienststellen, als auch für das Kommunalunternehmen Kliniken des Bezirks Oberbayern (kbo) und seine Tochtergesellschaften. Die Gesellschaft wird zu 49 Prozent vom Bezirk Oberbayern und zu 51 Prozent von kbo getragen.
Die IT des Bezirks Oberbayern GmbH erbringt Management-Leistungen in den Bereichen Informations- und Kommunikationstechnik – sowohl für den Bezirk Oberbayern, seine Eigenbetriebe, kameralen Einrichtungen und Dienststellen, als auch für das Kommunalunternehmen Kliniken des Bezirks Oberbayern (kbo) und seine Tochtergesellschaften. Die Gesellschaft wird zu 49 Prozent vom Bezirk Oberbayern und zu 51 Prozent von kbo getragen.
(Logo: IT des Bezirks Oberbayern GmbH)

Olaf Dunkel, Chief Technology Officer (CTO) der IT-GmbH des Bezirks Oberbayern, formuliert sein Fazit des Neubaus in der Prinzregentenstraße 14 wie folgt: „Wir sind sehr zufrieden mit unserem Rechenzentrum. TÜV Süd hat uns geholfen, dessen Infrastruktur erfolgreich an die hohen Anforderungen unserer IT-Dienstleistungen anzupassen.“

Nach der erfolgreichen Planung des Rechenzentrums wurde TÜV Süd auch in die konkrete Umsetzung einbezogen. So haben die Sachverständigen kontinuierlich Konzepte und Entwürfe geprüft, Impulse gegeben und Lösungen gefunden, wenn Standardmaßnahmen zur Einhaltung der Anforderungen an die Verfügbarkeit nicht möglich waren.

Vor Inbetriebnahme schließlich haben die TÜV-Süd-Experten den Auftraggeber dabei unterstützt, Anforderungen an das Betriebs- und Wartungspersonal zu formulieren, Verantwortungsbereiche abzugrenzen, Dokumentationspflichten festzulegen und Übungs- sowie Notfallpläne zu erstellen. Die Bedeutung dieser wichtigen, organisatorischen Maßnahmen wird häufig unterschätzt: Sie bilden das Fundament dafür, dass die Verfügbarkeitsstufe drei auch im späteren Betrieb dauerhaft gewährleistet und aufrechterhalten wird.

* Dipl.-Ing. Thomas Grüschow arbeitet beim TÜV Süd im Bereich Anlagentechnik Risiko-Management und Technische Due Diligence / IS-ATC1-MUC.

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