Aber sicher – Stromversorgung im Datacenter

Stromausfall im Rechenzentrum – Unverhofft kommt oft

| Autor / Redakteur: Wolfgang Heinhaus / Ulrike Ostler

Blitzschlag ist nicht die einzige Gefährdung der IT durch zu viel und zu wenig Strom im Rechenzentrum.
Blitzschlag ist nicht die einzige Gefährdung der IT durch zu viel und zu wenig Strom im Rechenzentrum. (Bild: Fotolia.com)

Hochverfügbarkeit der IT-Infrastruktur bedeutet, dass die Anwendungen rund um die Uhr zur Verfügung stehen müssen. Aber was passiert, wenn die Stromversorgung unterbrochen ist? Und das ist weitaus häufiger der Fall, als gemeinhin angenommen.

Wenn in Rechenzentren und Rechenräumen keine vorbeugenden Maßnahmen für den Fall eines Stromausfalls realisiert worden sind, fällt die IT-Infrastruktur aus. In den letzten Jahren ist die Zahl der Stromausfälle gestiegen.

Die Bundesnetzagentur erfasst Stromausfälle, die länger als drei Minuten dauern. Im Jahr 2012 waren es 206.000. Hier nur einige Beispiele aus dem Jahr 2012 (Quelle: "Auswahl Stromausfälle im November und Dezember 2012") :

  • Frankfurt am Main: Stromstörung legt Straßenbeleuchtung lahm – 16.11.2012: In weiten Teilen von Frankfurt am Main ist die Straßenbeleuchtung ausgefallen.
  • Stromausfall in München sorgt für Verkehrschaos – 15.11.2012 München – Ein Stromausfall in weiten Teilen Münchens hat die Stadt in ein Verkehrschaos gestürzt. Betroffen waren fast im gesamten Stadtgebiet neben Haushalten und Büros auch S- und U-Bahn. Die Feuerwehr musste zu etwa 50 Einsätzen im ganzen Stadtgebiet ausrücken, um etwa Menschen aus Aufzügen zu befreien.
  • Stromausfall im Frankfurter Hauptbahnhof – 15.11.2012: Ausgerechnet am Tag des großen Flughafenstreiks ist im Hauptbahnhof von Frankfurt am Main für rund anderthalb Stunden der Strom ausgefallen.
  • 1.400 Hamburger Kabel-Deutschland-Kunden ohne Telefon und Internet – 23.11.2012: Rund 1.400 Hamburger Kunden des Anbieters Kabel Deutschland müssen seit Donnerstag auf Telefon, Internet und Fernsehen verzichten. Zunächst habe es einen Stromausfall gegeben.

Die Zahl der Ausfälle ist um ein Vielfaches höher

Laut dem Verband der Industriellen Energie und Kraftwerkswirtschaft (VIK) liegen die Ausfälle deutlich höher, weil Ausfälle unter drei Minuten nicht erfasst werden. Als Grund wird oft angegeben, dass die Energieversorgungsunternehmen (EVU) größere Investitionen scheuen, weil die Kraftwerke bald durch Erzeuger von erneuerbarer Energie abgelöst werden. Schon Ausfälle im Sekundenbereich oder Stromschwankungen können Schäden an den empfindlichen IT-Systemen verursachen.

Um diese Probleme in Griff zu bekommen, müssen die Rechenzentren entsprechend abgesichert sein. Dazu zählen eine redundante Stromzufuhr von zwei verschiedenen EVU oder wenn nicht möglich, von unterschiedlichen Umspannanlagen, redundante Transformatoren und Niederspannungshauptverteiler (NSHV).

Ebenso wichtig ist eine redundante Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV). Die USV hat die Aufgabe, kurzfristige Stromausfälle von bis zu 15 Minuten zu überbrücken. Außerdem gleichen USV-Anlagen Spannungsschwankungen, Spannungseinbrüche, Spannungsverzerrungen und weitere Unregelmäßigkeiten aus.

Die USV und die NEA

Diese Störungen können die IT-Umgebung schädigen oder gar zerstören. Für diese Filterfunktion eignet sich nur eine Voltage and Frequency Independent USV (VFI-USV) nach EN 62040-3.

Eine störungsfreie Stromversorgung ist nicht immer gewährleistet. Langanhaltende Stromausfälle müssen durch eine Netzersatzanlage (NEA) nach DIN 6280-12 überbrückt werden.

Die NEA hält im Notfall den Rechenzentrumsbetrieb mit der dazugehörenden Facility wie Klimatisierung und Sicherheitseinrichtungen aufrecht. Die NEA wird mit Heizöl betrieben.

Lasttests sind unverzichtbar

Eine Bevorratung für mindestens 24 Stunden, noch besser 48 Stunden, stellt den Betrieb sicher. Um die Sicherheit zu erhöhen, gehen immer mehr Rechenzentrumsbetreiber dazu über, auch die NEA redundant auszulegen. Der Betrieb einer NEA lässt sich nicht von dem der USV trennen. Beide Systeme stellen aufeinander abgestimmte Teilkomponenten zur Aufrechterhaltung der Energieversorgung dar.

Es ist unverzichtbar, einmal monatlich einen Lasttest durchzuführen, damit die Funktion und Leistungsfähigkeit unter realen Bedingungen überprüft werden kann. Es ist zu berücksichtigen, dass der Schallpegel von tagsüber 65 Dezibel (db) nach A-Bewertung (A) – die Schallsignale werden im Messgerät so gefiltert, dass die Eigenschaften des menschlichen Gehörs nachgeahmt werden – und nachts 45db (A) nicht überschritten werden darf.

Der Autor Wolfgang Heinhaus
Der Autor Wolfgang Heinhaus (Bild: Experton Group)

Der Autor:

Wolfgang Heinhaus ist Partner Advisor bei der Experton Group AG und gegenwärtig als Projektleiter für die Umsetzung eines neuen Datacenters mit einer Größe von 1.800 Quadratmetern in Deutschland und zwei weiteren Datacentern (Primary und Backup) in Indien verantwortlich tätig. Dabei spielt die Ausfallsicherheit nach Tier 3 und 4 und der Green IT Gedanke (Reduzierung der Energiekosten und des CO2-Ausstoßes) eine große Rolle.

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posted am 03.12.2014 um 13:33 von Unregistriert


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