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Richtig testen, bevor die IT einzieht Mit Lasttests auf der sicheren Bank im Rechenzentrum

| Autor / Redakteur: Heiko Thöne-Schaub* / Ulrike Ostler

Die Zuverlässigkeit ist für Rechenzentren absolut entscheidend. Bietet eine UPS bei geschäftskritischen Ausfallzeiten einen angemessenen Schutz? Heiko Thöne-Schaub von Crestchic, einem spezialisierten Hersteller von Lastbänken, vermutet, dass Rechenzentrumsbetreiber, die ihre Notstromsysteme nicht testen, ihren Betrieb - und den ihrer Kunden - gefährden.

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Lastbänke von Crestchic Loadbanks GmbH dienen zum testen, bevor die IT ins eine Rechenzentrum zieht.
Lastbänke von Crestchic Loadbanks GmbH dienen zum testen, bevor die IT ins eine Rechenzentrum zieht.
(Bild: Crestchic Loadbanks GmbH)

Der Stromverbrauch von Rechenzentren wächst von Tag zu Tag, wobei ein kürzlich veröffentlichter Bericht besagt, dass sie drei Prozent des weltweiten Stromverbrauchs verbrauchen. Zwar sind Schritte im Gange, um diese Kraftwerke Energie-effizienter zu machen, aber es gibt Hinweise darauf, dass potenziell katastrophale und teure Stromausfälle immer noch ein beunruhigend häufiges Phänomen sind.

Unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV) werden allgemein als Teil der kritischen Geschäftsinfrastruktur akzeptiert. Sie fungieren als Brücke zwischen dem Rechenzentrum und dem Backup-Generator und liefern bei einem Netzausfall sofort Strom.

Aber reicht es aus, eine USV zu haben? Im Jahr 2019 warf ein Stromausfall in Berlin Fragen nach der Stabilität der Stromversorgung des Landes auf. Der Ausfall dauerte über 30 Stunden, so dass über 30.000 Haushalte und 2.000 Unternehmen ohne Strom blieben. Die Untersuchungen ergaben, dass der Ausfall auf die versehentliche Durchtrennung eines Erdkabels durch eine Baufirma zurückzuführen war, aber der Vorfall zeigte, dass das Land Berlin auf eine solche Krise nicht vorbereitet war.

Die wirtschaftlichen Auswirkungen eines Stromausfalls

Während die Wahrscheinlichkeit eines größeren Stromausfalls wie in Berlin gering ist, könnten die Auswirkungen auf die Rechenzentren, von einem Verlust an Dienstleistungen bis zu einem Versagen der Sicherheit, enorm sein. Da Deutschland auf erneuerbare Energiequellen setzt und der Stromverbrauch von Rechenzentren weiter zunimmt, wird die Notwendigkeit einer stabilen Versorgung noch wichtiger. Eine USV vor Ort zu haben, ist der erste Schritt, um das Risiko von Stromausfällen zu mindern, aber wenn man die Durchführung regelmäßiger Tests übersieht, könnten Systeme im schlimmsten Fall ausfallen.

Nach Angaben des US-Forschungsinstituts Ponemon Institute kosteten Stromausfälle in Rechenzentren im Durchschnitt fast 600.000 Pfund (umgerechnet rund 720.00 Euro). Trotz Berichten über extrem kostspielige und manchmal geschäftskritische Ausfälle zeigten die Daten des Uptime-Institute im Jahr 2019, dass ein Drittel aller Rechenzentren unter Ausfallzeiten litt, gegenüber 25 Prozent im Vorjahr. Erstaunlicherweise war die Hauptursache (33 Prozent) der Ausfallzeiten in Rechenzentren auf Stromausfälle zurückzuführen.

Die kritische Rolle der Leistungsprüfung

Batterien bilden das Herzstück der meisten USV-Anlagen. Unabhängig davon, ob sie mit ventilgeregelten Bleisäure- (VRLA), Flutzellen- oder VLA-Batterien oder Lithium-Ionen-Batterien arbeitet, erfordert eine USV-Anlage regelmäßige Tests und Bewertungen, um den aktuellen Zustand und die potenzielle Lebensdauer der Batterien zu validieren und zu bewerten. Während USV-Batterien isoliert getestet werden können, ist ein Systemtest in Verbindung mit allen anderen Standby-Stromkomponenten vorzuziehen.

Eine USV wird höchstwahrscheinlich Teil eines größeren Systems sein, das aus Dieselgeneratoren, automatischen Umschaltern, Schaltgeräten, Transformatoren, HLK-, Abgas- und Kühlsystemen und vielleicht anderen USV-Systemen besteht. Wenn nicht alle Komponenten korrekt arbeiten und kommunizieren, ist Leistungsverlust ein reales Szenario.

Wenn das Testen im Werk nicht ausreicht: Lastbänke für die Inbetriebnahme

Backup-Generatoren und USV-Systeme werden vom Hersteller in der Fabrik getestet. Viele Unternehmen glauben fälschlicherweise, dass dies ausreicht, um sicherzustellen, dass die Geräte nach der Installation effektiv funktionieren. Angesichts der von Standort zu Standort unterschiedlichen klimatischen Bedingungen sowie der Auswirkungen von Hebe-, Bewegungs- und Transportvorrichtungen ist es jedoch von entscheidender Bedeutung, dass Notstromaggregate genau in Betrieb genommen und vor Ort unter realen Standortbedingungen mit einer Lastbank getestet werden. Geschieht dies nicht, könnte dies dazu führen, dass sie nicht zu 100 Funktionieren funktionieren, wenn sie benötigt werden.

Server strahlen enorme Wärmemengen ab. Mithilfe von Lastbänken können die Klimatisierungssysteme einem Wärmebelastungstest unterzogen werden, um sicherzustellen, dass sie die Wärme-Abgabe bewältigen können.
Server strahlen enorme Wärmemengen ab. Mithilfe von Lastbänken können die Klimatisierungssysteme einem Wärmebelastungstest unterzogen werden, um sicherzustellen, dass sie die Wärme-Abgabe bewältigen können.
(Bild: Crestchic Loadbanks GmbH)

Wenn die Klima-Anlage ein heißes Thema wird: Lastbänke zum Testen von AC

Server in Rechenzentren strahlen enorme Wärmemengen aus, daher muss die Klima-Anlage für den jeweiligen Bedarf dimensioniert sein. Mit Hilfe von Lastbänken können die Klima-Anlagen auf die Wärmeabgabe der Server getestet werden, um sicherzustellen, dass sie die Wärme-Abgabe der Server kompensieren und die Serverräume auf stabilen Temperaturen und Feuchtigkeitsniveaus halten können.

Zu diesem Zweck können nur resistive Lastbänke eine tragbare und hochgradig kontrollierbare Wärmequelle darstellen, die eine gründliche Inbetriebnahme der Klimaanlagen nach ihren Konstruktionskriterien ermöglicht. Die verteilte Wärme kann dann gemessen werden, um sicherzustellen, dass der Luftstrom und die Kühlung gleichmäßig verteilt sind und dass es keine "Hot Spots" um die Gehäuse wichtiger Geräte gibt.

Die kritische Rolle der periodischen Tests: Lastbank-Tests für die Wartung

Unterbrechungen in der Stromversorgung können zu einem enormen finanziellen Schaden führen. Eine Ende 2017 von Centrica veröffentlichte Untersuchung ergab, dass Unternehmen ohne eine Strategie zur Energieversorgungssicherheit bis zu 17 Prozent ihrer Einnahmen riskieren. Aus diesem Grund können regelmäßige Tests der Notstromversorgung den Unterschied zwischen einer USV-Anlage, die bei Bedarf voll funktionsfähig ist, und einem totalen Systemausfall ausmachen. Resistive-Induktive Lastbänke sind der ideale Weg, um sichere und genaue Testbedingungen zu schaffen, die es dem Betreiber ermöglichen, reale Lastbedingungen zu simulieren, die das System wahrscheinlich erfahren wird.

Richtig geplante und umgesetzte, vorbeugende Wartungsstrategien können die Wahrscheinlichkeit ungeplanter Ausfälle, Unterbrechungen und Ausfälle der USV-Anlage minimieren und so das potenzielle Risiko teurer kommerzieller, rufschädigender und rechtlicher Probleme wirksam verhindern.

* Der Autor, Heiko Thöne-Schaub, ist Prokurist bei der Crestchic Loadbanks GmbH.

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