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Aktiver Brandschutz Sauerstoffreduktion und Ansaugrauchmelder im Datacenter-Bunker

Autor / Redakteur: Anke Fähnrich / Ulrike Ostler

Rechenzentren brauchen bestmöglichen Schutz, vor allem, wenn es um die Speicherung von Finanztransaktionen, Patienten- und Produktionsdaten geht. Daher ist es so wichtig, eine ernsthafte, aber oft übersehene Bedrohung für Rechenzentren anzugehen: Feuer. Das Bremer Unternehmen Colocation IX setzt beim aktiven Brandschutz auf Sauerstoffreduktion und Ansaugrauchmelder.

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Auch ein Rechenzentrum in einem Bunker kann Feuer fangen. Colocation IX stattet sein Datacenter mit einer „Oxyreduct“-Analger der Wagner Group GmbH aus sowie mit einem System für die Brandfrühesterkennung.
Auch ein Rechenzentrum in einem Bunker kann Feuer fangen. Colocation IX stattet sein Datacenter mit einer „Oxyreduct“-Analger der Wagner Group GmbH aus sowie mit einem System für die Brandfrühesterkennung.
(Bild: ColocationIX)

Rechenzentren sind das zentrale Nervensystem der Wirtschaft. Die Digitalisierung von Unternehmensprozessen und die Nachfrage nach Co-Location-Rechenzentren zur Auslagerung der Unternehmens-IT treiben die Entwicklung neuer Einrichtungen voran. Angesichts der zunehmenden Bedeutung von Rechenzentren in unserem Geschäfts- und Privatleben spielt deren Betriebsbereitschaft eine essentielle Rolle.

Datacenter beinhalten Geräte mit hoher elektrischer Leistungsaufnahme und entsprechenden Netzteilen und Anschlussleitungen, die – insbesondere bei Defekten oder Überlastung – für Brände anfällig sind. Darüber hinaus erschweren Fortschritte bei Kühlsystemen den herkömmlichen passiven Rauchmeldesystemen die rechtzeitige Branderkennung.

Die in Rechenzentren untergebrachten Server erhitzen sich immer schneller, so dass Rechenzentrumsbetreiber ihre Kühlung intensivieren. Durch die großen zur Kühlung benötigten Luftströme erreicht vor allem zu Beginn eines Brandes gegebenenfalls nur eine geringe Rauchkonzentration die Decke, was für eine erfolgreiche Detektion mit handelsüblichen Punktmeldern nicht ausreicht. Dieses Problem löst die Brandfrühesterkennung mit Ansaugrauchmeldern und permanenter Sauerstoffreduktion.

Der ehemalige Hochbunker ist nun ein Rechenzentrum, in dem, im Server-Raum, zur Brandunterdrückung der Sauerstoff reduziert wird.
Der ehemalige Hochbunker ist nun ein Rechenzentrum, in dem, im Server-Raum, zur Brandunterdrückung der Sauerstoff reduziert wird.
(Bild: Karsten Klama)

Oftmals stoßen Unternehmen bei der Optimierung der internen Rechenzentren an ihre Grenzen und hochwertige Systeme zur Brandvermeidung sind teuer. Durch Datacenter-Outsourcing profitieren Firmen von der Skalierbarkeit und einer hohen Leistungsfähigkeit.

Die große Reichweite von Rechenzentrumsschäden

Die Kosten für Ausfallzeiten in einem großen Datacenter können laut US-amerikanischer Federal Communications Commission (FCC) 2 Millionen Dollar pro Stunde überschreiten. In Atlanta kostete der Brand einer unterirdischen Stromquelle der Fluggesellschaft Delta Airlines über 150 Millionen Dollar, da der Flugverkehr für drei Tage blockiert war . Dieser Vorfall schädigte das Markenimage des Unternehmens nachhaltig.

Das Co-Location-Unternehmen Coloction IX vermietet seine Räumlichkeiten etwa an Private-Cloud-Betreiber.
Das Co-Location-Unternehmen Coloction IX vermietet seine Räumlichkeiten etwa an Private-Cloud-Betreiber.
(Bild: Colocation IX)

Nicht immer jedoch verursachen tatsächlich Brände die Schäden. Fehlfunktionen des Brandmeldesystems machen mehr als vier von zehn Tagen aus, in denen Rechenzentren aufgrund technologischer Probleme außer Betrieb waren.

Brände verursachen einen Domino-Effekt. Laut FCC gehen 95 Prozent aller Brandschäden zurück auf die Freisetzung von Nebenprodukten aus der Verbrennung von Kunststoffen wie Chlorid und Schwefel. Sie reagieren mit Feuchtigkeit und greifen elektronische Geräte an. Dies führt häufig zu einer Verschlechterung und Beschädigung der Geräte, zu langsamerer Netzwerkleistung und Dienstunterbrechung.

Brandvermeidung statt Brandbekämpfung

Individuelle und effiziente Datacenter-Planung im Vorfeld bilden das A und O bei der Brandvermeidung. Im Falle des Rechenzentrums Colocation IX ist bereits der Bau ein Sicherheitsstatement. Zwei Meter dicker Stahlbeton und Sicherheitstüren der höchsten Sicherheitsstufe RC 6 schützen den Atomschutzbunker.

Die Zutrittskontrolle erfolgt mit einer Dreifaktor-Authentifizierung über Code, Chip- und Biometrie-Erkennung. Schleusen reglementieren den Zugang mit Hilfe von Kontrollsystemen und Iris-Scanner. Darüber hinaus sind alle Räume mit einem aktiven Brandschutzsystem mittels Sauerstoffreduktion ausgestattet.

Der Sauerstoffgehalt ist im White Space zwar reduziert, dennoch können gesunde Menschen sich gefahrlos im Rechnerraum aufhalten.
Der Sauerstoffgehalt ist im White Space zwar reduziert, dennoch können gesunde Menschen sich gefahrlos im Rechnerraum aufhalten.
(Bild: Andreas Muhme)

Folker Brocks, Technischer Leiter in der Niederlassung Hamburg der Wagner Deutschland GmbH, weiß um die Vorteile der aktiven Brandvermeidung und betont: „Mit dem aktiven Brandschutz sind Sie dem Risiko immer voraus. Bisherige Gaslöschanlagen reagieren nur auf ein Ereignis; die aktive Brandvermeidung lässt einen Brand gar nicht erst entstehen. Somit vermeiden Sie schon im Vorfeld eine Schadensentstehung. Bei Colocation IX wird mittels kontrollierter Stickstoffzufuhr der Sauerstoffgehalt im Rechenzentrum auf eine Restkonzentration unterhalb der Entzündungsgrenze IT-typischer Materialien eingestellt.“

Selbstversuch im Labor

Das oberste Ziel beim aktiven Brandschutz ist klar definiert: den Betrieb des Rechenzentrums möglichst lange aufrechterhalten. Aktive Brandvermeidung und frühestmögliche Branddetektion beugen einer sofortigen Energie-Abschaltung vor. Aufgrund der Sauerstoffreduzierung bleiben die Räume durch autorisiertes Personal weiterhin begehbar.

Andres Dickehut, Gesellschafter der Colocation IX GmbH, hat versucht, im Testraum von der Wagner Group GmbH, Feuer zu entfachen.
Andres Dickehut, Gesellschafter der Colocation IX GmbH, hat versucht, im Testraum von der Wagner Group GmbH, Feuer zu entfachen.
(Bild: Andreas Muhme)

Dass das funktioniert, davon hat sich Andres Dickehut, Gesellschafter der Colocation IX GmbH, erst einmal überzeugt. Bevor die Entscheidung für das Brandschutzsystem mit aktiver Brandvermeidung „Oxyreduct“ fiel, besuchte er einen entsprechenden Demonstrationsraum am Wagner-Stammsitz in Langenhagen. Der Versuch ein Feuer anzuzünden blieb erfolglos.

Brandschutzexperte Brocks erläutert: „Je leichter die Materialien entzündbar sind, desto tiefer setzt man den Wert der Restsauerstoffkonzentration an. Der reduzierte Sauerstoffgehalt entspricht der Sauerstoffaufnahme auf Berggipfeln in etwa 2800 Metern Höhe und ist für gesunde Menschen absolut unproblematisch.“

Die Branderkennung

Damit Rauchmeldesysteme ordnungsgemäß funktionieren, muss der Rauch den Sensor in ausreichender, nachweisbarer Dichte erreichen. Der traditionelle Ansatz zur Branderkennung besteht darin, Sensoren in der Nähe oder an der Decke von Gebäuden unter der Annahme zu platzieren, dass Rauch aufsteigt. Infolgedessen erkennt ein herkömmlicher Punktmelder möglicherweise nicht die frühen Stadien von Rauch und Feuer.

Bei Colocation IX sind die Verantwortlichen der Ansicht, dass Brandvermeidung die beste Art der Bandbekämpfung darstellt.
Bei Colocation IX sind die Verantwortlichen der Ansicht, dass Brandvermeidung die beste Art der Bandbekämpfung darstellt.
(Bild: Colocation IX)

Brocks weiß um die Problematik: Der normale Punktrauchmelder tue seinen Dienst in Büros und in Familienhaushalten. In Rechenzentren seien jedoch leistungsfähigere Systeme gefragt. Hier eignen sich Ansaugrauchmelder, die Luftproben aus den Räumen ansaugen, analysieren und hochsensibel und täuschungsalarmsicher detektieren, so der Experte. „Normale Punktmelder warten, bis der Rauch so stark ist, dass er bis zur Decke gestiegen ist. Wenn der Punktmelder auslöst, ist ein gewisses Schadensszenario dann bereits programmiert.“

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