Frische Luft im Rechenzentrum - muss das sein?



  • Raumlufttechnischen Anlagen im Datacenter
    Frische Luft im Rechenzentrum - muss das sein?

    Brauche ich eigentlich Frischluft im Rechenzentrum? Handelt es sich bei einem Rechenzentrum um einen ständigen Arbeitsplatz? Brauche ich eine Raumlufttechnische Anlage (RLT-Anlage)? Und welche Luftqualität wird überhaupt benötigt? All diese Fragen beantwortet Christoph Riedel, Sicherheitsberater bei VZM.

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  • Ich dachte immer RLT-Anlagen würde genutzt um eine direkte freie Kühlung im RZ umzusetzen, nicht weil man Frischluft haben möchte?



  • Sehr guter Bericht - tolle Aufklärungsarbeit.

    Vielen Dank!



  • Der Artikel wirkt wissentschaftlich, aber berücksichtigt nicht die ganzheitlichen Anforderungen an die Verfügbarkeit eines RZ. Man benötigt nämlich Außenluft, um einen Überdruck zu erzeugen. Die rauchdichten Türen haben eine zugelassene Leckrate und brauchen den Überdruck im RZ, um Rauch fernzuhalten. Es gibt noch weitere Gründe für die Forderung Zuluft größer Abluft.



  • Die Schlussfolgerung vom Autor kann man nur als komplett falsch interpretieren.

    Jeder da mal den Genuss hatte in einem RZ mit Sauerstoffreduktion zu arbeiten und dem dortigen Gerüchen von Schweiß, Kunststoffausdünstungen, etc. weiß wie wichtig eine Belüftung der Räume ist.

    Wie alle Normen sind dies nicht Vertraglich bindend. Sie müssen extra vereinbart werden, um verbindlich zu werden. Deshalb spricht auch nichts dagegen die EN 16798-3 – Lüftung von Nichtwohngebäuden auch für Rechenzentren anzuwenden.

    Bezüglich der Idee der Belüftung durch Türöffnungen und Undichtigkeiten im Gebäude sei gesagt, dass das bei der heutigen Bauweise zu keine messbaren Luftwechsel führt.

    Sollte ein Bauherr wirklich auf die Idee kommen keine Lüftungsanlage für den hygenischen Luftwechsel einzubauen, kann ich nur jedem Planer und Ausführend raten eine Bedenkenanmeldung zu schreiben, um sich rechtlich abzusichern.

    Als Frage bleibt natürlich offen, warum man die paar tausend Euro für die Lüftungsanlage sparen will. Gerade wenn man die Gesamtkosten für ein Rechenzentrum sieht, sind die Kosten für die Belüftung der Räume als vernachlässigbar anzusehen. Wenn man dann diese Anlage nachrüsten muss wird es schnell sehr teuer und problematisch (Staub, Dreck, etc.).

    Schöne Grüße



  • Der Satz Wie alle Normen sind dies nicht Vertraglich bindend. ist ein wenig irritierend.

    Fakt ist: Die Anwendung von Normen wird verbindlich, wenn entweder der Gesetzgeber dies vorschreibt oder (und das dürfte i.d.R. der Fall sein) die Vertragsgestaltung und das LV konkret und detailliert beschreiben, welche Norm(en), ggf. mit welchen Ausführungsvarianten, in einem Projekt anzuwenden sind.



  • Ich finde den Weniger-ist-mehr-Ansatz eigentlich ganz spannend. Gerade bei kleineren Serverräumen denke ich, dass ein regelmäßiges Öffnen der Türen sehr wohl zu einem hinreichenden Austausch an Luft führen kann. Und diese OxyReduct-Lösung verursacht ja nun auch jede Menge Betriebskosten.

    Wer die Lüftungsanlage spart, spart nicht nur die Investitions- sondern auch die Instandhaltungskosten.



  • von: Christoph Riedel, Sicherheitsberater bei VZM:

    Vielen Dank für Ihre Anmerkungen. Gerne gehen wir darauf ein.

    Eine gefühlte Belastung der Räume aufgrund von Gerüchen ist kein belastbares Maß, sondern subjektive Empfindung. Vielmehr muss, wie im Artikel beschrieben, eine Gefährdungsbeurteilung durchgeführt werden, in der belastbare Aussagen zur Sicherstellung gesundheitlich zuträglicher Atemluft getroffen werden. Werden Sauerstoffreduktionsanlagen eingesetzt, findet sich diese Anforderung auch in der DGUV-Information (Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung) 205-006 „Arbeiten in sauerstoffreduzierter Atmosphäre“ wieder, nach der „im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung Schutzmaßnahmen baulicher, technischer, organisatorischer und arbeitsmedizinischer Maßnahmen getroffen werden“. Auch ist im Artikel ausdrücklich auf die Ausgangsbedingung für die Berechnung hingewiesen: „Unter der Annahme, dass … keine Stofflasten durch die installierte Gerätetechnik oder den Baukörper austreten“.

    Zur rechtlichen Verbindlichkeit von Normen muss man widersprechen. Normen spiegeln und geben die anerkannten Regeln der Technik wider. Im Vertrags- und Baurecht gilt das vielfach höchstrichterlich bestätigte Rechtsinstitut, dass die Einhaltung von Normen als Anscheinsbeweis für ein mangelfreies Werk gelten. D.h. im Gegenzug, dass eine Leistung bzw. ein Werk, das Normen nicht einhält, werkvertraglich als mangelhaft gilt. Der Mangelhaftigkeit aus Normenmissachtung kann man natürlich entgegentreten, muss dafür aber die durchsetzungsfähigen Argumente auf seiner Seite haben.
    Auch wenn in so gut wie jedem Vertrag die Einhaltung von Normen und Regeln der Technik schriftlich formuliert wird, bräuchte es dies eben wegen dieses Rechtsinstituts nicht. Doppelt hält besser. Sind Normen und Regeln der Technik im Vertrag dezidiert gefordert, dann führt eine Missachtung zu einem vertragswidrigen Werk bzw. Leistung.

    In keinem der angesprochenen Regelwerke und Normen, egal ob man die aus heutiger Sicht als aktuellen Stand der Technik sehen möchte oder nicht, wird eine RLT-Anlage für RZ-Maschinenräume gefordert.

    Und bezüglich der Arbeitsstättenverordnung möchten wir bitten, diese wohl als Rechtsnorm, aber nicht im Sinne einer Norm als Regel der Technik abzutun. Es handelt sich um eine verbindliche Verordnung, die der Verordnungs-/ Gesetzgeber erlassen hat.

    Luftwechsel über Undichtigkeiten im Gebäude können über eine Luftdichtigkeitsmessung festgestellt werden. Mit Hilfe eines Differenzdruckverfahrens, z.B. dem Blower-Door-Test, werden Undichtigkeiten an der Gebäudehülle festgestellt und die Luftwechselrate bestimmt (DIN 13829/ DIN EN ISO 9972). So ein Test ist gerade im Brandschutz, wenn es um die Haltezeit von Inertisierungsanlagen geht, unerlässlich. Dort ist jedoch der Begriff „Door-Fan-Messung“ geläufig. Weitere Informationen speziell zur Door-Fan-Messung finden sich bspw. in der VdS 2381, Anhang L: Door- Fan-Prüfmethode zur Bestimmung der Haltezeit.

    Nichtsdestotrotz kann es aus anderen Umständen (z.B. Gefährdungsbeurteilung, …) sinnvoll und notwendig sein eine RLT-Anlage vorzusehen.
    Jedem Projektbeteiligten, egal ob Planer, Errichter, etc., obliegt als immanente Nebenpflicht der Tätigkeit eine Beratungspflicht für den Auftraggeber bzw. Bauherrn, diesem zur Seite zu stehen und unter Beachtung aller Normen- und Regelwerke und systemischer Betrachtung aller relevanten Aspekte eine Empfehlung auszusprechen, auch unter Berücksichtigung der Betriebskosten. Bei fundierter Betrachtung aller Aspekte sollte es nie dazu kommen, eine RLT-Anlage nachrüsten zu müssen, da ist dann im Vorfeld bereits etwas schiefgelaufen. Ein RZ ist ein komplexes System, pauschal eine RLT-Anlage zu fordern ist dort nicht der richtige Ansatz. Gerade aufgrund von Investitions- und Betriebskosten gilt es eine optimale Lösung (wenn geht vermeiden, wenn erforderlich nicht überdimensioniert) zu finden, da typischerweise für wenig Luft viel Geld in die Hand genommen werden muss.

    Eine passende Lösung muss unter Einbezug aller Anforderungen und Bedingungen gefunden werden. Darauf werden wir in weiteren Beiträgen eingehen.



  • Überdruck im RZ ist doch eher ein angenehmer Nebeneffekt wenn eine RLT-Anlage installiert ist. In erster Linie geht es wahrscheinlich um den Staubeintrag in die Räume. Überdruck wird doch nicht gebraucht wegen der Brandschutztüren, das kann ich mir nicht vorstellen.
    Aber wenn nur Umluft gefahren wird, kann dann nicht ein Überdruck eingestellt werden? Wenn über den Doppelboden klimatisiert wird, wird doch über einen Differenzdruck geregelt, reicht das dann nicht aus? Und wenn eine Einhausung vorhanden ist, wie soll dann ein Staubeintrag in die Einhausung, also in den Zuluftbereich gelangen? Die ULK haben doch eigene Filter?



  • Was den Überdruck und die Leckrate von Brandschutztüren mit Rauchschutzfunktion angeht, gehe ich mit Ihnen konform. Man muss allerdings berücksichtigen, dass diese Leckraten relativ gering ausfallen. Bei einer einflügeligen Tür und 10 Pa Überdruck (Wert der Druckdifferenz, der bei Bränden gemessen wurde) sind es 9 m³/h (zweiflügelig 13 m³/h). Selbst ein maximal zulässiger Überdruck von 50 Pa ergibt folgende Werte: einflügelige Tür 20 m³/h (zweiflügelig 30 m³/h). Diese Zahlen sind der DIN 18095-1 entnehmbar. Die Leckagewerte sind im Vergleich zu der Raumgröße eines RZ-Bereiches vernachlässigbar. Man sollte davon ausgehen, dass, wenn ein Brand in der unmittelbare Umgebung des RZ stattfindet, ein schneller Löschangriff durch die Feuerwehr durchgeführt werden wird. Sollte ein Löschangriff aufgrund der Intensität des Brandes nicht mehr möglich sein, dann muss man davon ausgehen, dass das RZ nicht zielführend geplant wurde.
    Die RZ-Erschließungstüren münden, richtige Planung vorausgesetzt, in sog. notwendige Flure. Diese sind grundsätzlich brandlastfrei zu halten. Ansonsten verstößt man gegen bauaufsichtliche Vorgaben. Die Wahrscheinlichkeit eines Brandes in diesem Bereich tendiert gegen Null. Selbst bei einem Brand ist die Intensität als niedrig einzustufen, dieses wiederum führt zu einem entsprechend geringen Überdruck. Eine Verrauchung des RZ ist als sehr gering einzuschätzen.
    Welchen Stellenwert die oben genannten Werte haben, kann man übrigens bei den Ausführungsparametern einer RDA (Rauchschutzdruckanlage), die z.B. für die Rauchfreihaltung von Sicherheitstreppenräumen oder Vorräumen von Feuerwehraufzügen genutzt wird, erkennen. Diese erzeugt einen maximalen Überdruck von 25 Pa (Empfehlung Hersteller), denn die maximal zulässige Türöffnungskraft der mit dem Überdruck beaufschlagten Türen darf nicht mehr als 100 N betragen.



  • Im Verlauf der letzten Jahre habe ich global zahlreiche Elektroräume und Datencenter, die mit HVAC-/RLT-Anlagen klimakontrolliert wurden, mit Filter- und Überdrucklösungen zur Korrosionskontrolle versehen. 5-10 Pa war immer ein gut einstell- und haltbarer Richtwert, um den Schutz der Räume nach ASHRAE TC9.9 zu gewährleisten. Die Räume mussten häufig per Blower Door Test auf ihre Dichtigkeit geprüft werden, das war aber meist kein großer Aufwand. Die Abdichtung der unerwarteten Leckagen dann schon eher, aber auch alles darstellbar und kostentechnisch kein Problem...

    Interessant waren aber schon immer die on-site Diskussionen mit den Betreibern, Installateuren, Betriebsingenieuren und Instandhaltern, die für die 24/7-Uptime der Installationen verantwortlich waren.

    • Die industriellen Betriebsingenieure waren immer über die gesamte ASHRAE TC9.9 Richtlinie informiert (Luftfeuchte, Partikel UND Korrosionsschutz gegen Schadgase) informiert und trainiert worden.

    • Im Gegensatz dazu wurden die Datencenter-Betreiber nur über den Einfluss von Temperatur und Partikeln informiert, was mich immer irritiert hat. Die gasinduzierte Korrosion wurde komplett ausgelassen, ganz so als wenn es sie nicht gäbe.

    Die ASHRAE TC9.9 Richtlinie ist ja eigentlich im Jahr 2011 aus den Erfahrungen aller bedeutenden Datacenter-Hardware-Lieferanten (AMD, CISCO, CRAY, DELL, EMC², Hitachi, HP, IBM, Intel, Oracle, Seagate und SGI) entstanden und führte die Anforderungen der ISO 14644-1 ('Reinraum Klasse 8') und der ISA 71.04 (Korrosionskontrolle Kupfer/Silber) zusammen. Nun ist mit Datacenter-Hardware aber ebenfalls (und nicht zu vernachlässigen!) z.B. auch dies gemeint: Trafos (Hochspannung, Niederspannung), Stromverteilung, Sicherungen/Schalter, USV, Racks, Lüfter, Server, Leiterplatten, Festplatten, usw., usf..
    Diese Anlagen sind häufig weitaus länger als elektronische Hardware installiert und sind langfristigen Schädigungen durch Korrosion weitaus stärker ausgesetzt. Da knallt es dann schon mal häufiger, mit entsprechenden Schäden und Folgen.

    Wenn man den Datencenter-Betreibern die Garantiebedingungen der Hardware-Hersteller zeigt, sieht man immer wieder irritierte Gesichter. Die Garantiebedingungen aller Hardware-Hersteller listen nämlich immer zwei große Punkte bei der Luftqualität auf:

    1. neben RH% und Temperatur, immer auch
    2. den Korrosionsschutz gegen Schwefelgase, Stickoxide, Ammoniak und Ozon

    Aus mir nicht bekannten Gründen ist die Thematik (2) nie zu Datencenter-Eigentümern oder -Betriebern durchgedrungen - als wenn es das Thema dort nicht gäbe oder man es in Datencentern selektiv ausblendet. Dabei sind Datencenter aus Kosten- oder Infrastrukturgründen immer dort angesiedelt, wo die gasförmigen Schadstoffkonzentrationen hoch sein können.

    Im krassen Gegensatz dazu: Die meisten Schäden an elektronischen und elektrischen Installationen denen ich begegnet bin, wurden eigentlich immer von Schadgasen aus der Landwirtschaft, der Stadtluft, der Kanalisation und industriellen Abgasen und Abwässern erzeugt. Die Quellen und Herkunft der Schadgase konnte ich gut mit Hilfe von Kupfer-/Silber-Korrosionscoupons identifizieren und belegen. Durch entsprechende Auslegung von Gas-Filtersystemen in geplanten oder existierenden RLT-Anlagen und anschließender Verlaufskontrolle hat man die Korrosionsschäden in den Griff bekommen.

    Wenn ich zur Begutachtung der Schalt- und Serverräume gerufen wurde, war der Schadensfall häufig schon eingetreten, weil die RLT-Anlagen häufig keine Gasfilter hatten. Ausfälle ganzer Produktionseinheiten hatten dann die Instandhalter, Planer, die Versicherung und manchmal auch die Behörden auf den Plan gerufen. Auf den Bauteilen und waren nach Analyse die Kupfer- und Silberhaltigen Teile mit Korrosionsschichten aus hauptsächlich Sulfiden, Sulfiten, Nitriten und Nitraten, sowie Chloriden und Oxiden überzogen. Manche hatten in 30 Tagen 400 nm aufgebaut, andere Standorte waren weniger betroffen.
    Die Aussenluft konnte bis zu 20 ppm Schwefelwasserstoff oder 80 ppm Ammoniak (Amine) enthalten (tödlich für Kupfer und Silber), z.B. wenn Landwirte Gülle gefahren haben oder wenn eine kommunale oder industrielle Kläranlage in Windrichtung steht. Chloride hat man häufig in Häfen oder Küstennähe, manchmal auch in der Nähe von Frei- oder Schwimmbädern oder Chlor-Alkali-Elektrolyse-Betrieben.

    Luftfeuchte spielte häufig auch noch eine Rolle wenn der Level viel zu hoch war (Kondensation an Metallteilen), Partikel spielten meistens ein untergeordnete Rolle bei der Korrosion, da die Bauteile dagegen recht gut geschützt waren und der Einsatz von G4-F7-F9 Filterkombinationen die meisten schädigenden Partikel aufgenommen hatten. Was mir häufig auffiel ist, dass die Filter nicht nach gemessenem maximal akzeptablen Druckverlust, sondern nach Standzeit gewechselt wurden.

    Ich würde mein Wissen gerne teilen resp. weitergeben - gibt es hier eventuell eine Arbeitsgruppe, in der man das arrangieren kann?


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