Ursachen vermeiden, Folgen reduzieren

Elektrischer Brand im Rechenzentrum

Ausfallzeiten in Rechenzentren können beträchtliche finanzielle Folgen haben. Wegen der hohen Dichte an elektronischen Leitungen kommt es in Rechenzentren häufig zu Elektrobränden. Durch den Einsatz innovativer Befestigungs- und Installationstechnik lassen sich die Brandursachen signifikant reduzieren.

Im Jahr 2021 werden jeden Tag fast 800.000 neue Websites erstellt. Um diese Websites und weitere Unternehmensdaten zu hosten, sind rund 5.000 Rechenzentren über die ganze Welt verteilt. Laut JLL (2020) ist Frankfurt am Main mittlerweile zum zweitgrößten Bereitsteller von Serverleistungen in Europa aufgestiegen, direkt hinter London. Und das Wachstum geht weiter: Das Datenvolumen soll sich bis 2025 von derzeit 40 auf 163 Zettabyte erhöhen. Unabhängig von ihrem Standort sind alle Rechenzentren mit den gleichen Risiken konfrontiert: Cyberangriffe, Vandalismus, Diebstahl von Geräten, Zerstörung von Servern oder Brandstiftung, aber auch Wetterrisiken wie Überschwemmungen, Erdbeben und Hitzewellen. Eine der gravierendsten Gefahren sind jedoch nach wie vor Elektrobrände. 6 % der Infrastrukturausfälle in Rechenzentren stehen mit Feuer in Verbindung.

Brandrisiken: Leicht entflammbare Komponenten und Kabel

In Deutschland gehen Experten davon aus, dass die meisten Brände in Rechenzentren auf mangelnde Belüftung oder fehlerhafte Wartung zurückzuführen sind. Häufig kommt es dann zu einem Temperaturanstieg in den Wechselrichtern, deren Hauptfunktion eigentlich darin besteht, die Computer oder elektronischen Geräte zu schützen. Auch sommerliche Hitzewellen können zu Überhitzung von Servern führen, insbesondere in Rechenzentren mit Klimaanlagen, die Außenluft zur Kühlung der Geräte verwenden.

Eine weitere Ursache für elektrische Brände: defekte elektrische Installationen oder Geräte. Vor allem Kabel, elektronische Komponenten und Transformatoren sind leicht entflammbar. In alten oder schlecht gewarteten Installationen können fehlerhafte und brüchige Isolierungen und Verbindungen zu Überspannungen, Kurzschlüssen, Leckströmen und Lichtbögen führen. Die potenziellen Brandherde finden sich dabei in der gesamten elektrischen Verteilungskette – im Wechselrichter, in Batterien, Schaltschränken, Generatoren, Kabeln, dem Server usw.

Gravierende Brandfolgen

Ein Brand kann gravierende Folgen haben – zuallererst für die Menschen: Im Brandfall sind die Teams in Rechenzentren Gefahren durch die Flammen oder durch Rauchemissionen ausgesetzt, die ätzend sein können und die die Sicht bei der Evakuierung und bei Notfallmaßnahmen behindern.

Auch die wirtschaftlichen Folgen sind immens: Der Brand, der im März 2021 in einem OVH-Rechenzentrum in Straßburg ausbrach, führte zur mehrtägigen Abschaltung von 3,6 Mio Websites, d. h. von zwei Dritteln des französischen Internets! Allgemein werden diese Schäden in materielle Schäden, also die physische Zerstörung von Servern und Geräten vor Ort, und immaterielle Schäden durch den Verlust von Unternehmensdaten und die Abschaltung von Webseiten unterteilt. Ein Serverausfall kostet Unternehmen durchschnittlich 5.600 Dollar in der Minute, bei großen Unternehmen sogar bis zu 540.000 Dollar pro Stunde – so die Unternehmensberatung Gartner in ihrem Bericht „The Cost of Downtime“.

Und auch die Folgen für die Umwelt sind massiv: Die Materialen von elektronischen Bauteilen und seltene Metalle können die Umwelt verschmutzen. Hinzu kommen Dämpfe, die beim Schmelzen der Kunststoffe entstehen, die die elektrischen Kabel umgeben.

Risiko mit moderner Technik minimieren

Beim Brandschutz müssen Rechenzentren daher sehr hohe Standards erfüllen und regelmäßig Compliance-Audits durchführen. Wichtig ist eine frühestmögliche Branderkennung, beispielsweise durch moderne Brandmeldesysteme mit Multisensoren zur Temperatur- und Rauchüberwachung und Wärmebildkameras zur Erkennung von Wärmeinseln.

Eine weitere wichtige Stellschraube zur Verbesserung des Brandschutzes in Rechenzentren sind Lösungen im Bereich der elektronischen Verbindungstechnik. So werden heutzutage flexible, laschenlose Leitungen verbaut; ihre flammwidrigen thermoplastischen Isolierungen sind hochfest, raucharm und halogenfrei. Diese flexiblen, elektrolytisch verzinnten, kupferisolierten Stangen sind eine ideale Alternative zu schweren Kabeln oder starren Kupferstäben. Sie reduzieren die Kontaktfläche mit den Kupferleitern und können auch in Umgebungen von über 100 °C eingesetzt werden – genau richtig für Rechenzentren.

Die Leitungen sollten über eine halogenfreie, flammhemmende Isolierung verfügen, die glühdrahtgeprüft bei 960 °C nach IEC 60695-2 und selbstlöschend nach UL 94-V0 ist. Solche Isolierungen bieten viele Vorteile – unter anderem eine reduzierte toxische Rauch­entwicklung (nach IEC 60754-1, IEC 62821-1 und UL 2885) und eine geringere Brandausbreitung.

Solche Verbindungssysteme verbessern nicht nur die Sicherheit, sondern bieten auch Kostenvorteile, denn sie machen die Installation von Kabelschuhen für die Drahtverbindungen überflüssig. Sie sind wartungsarm und kompakt, das reduziert das Risiko menschlichen Fehlverhaltens. Letztendlich optimieren vereinfachte Anschlussmöglichkeiten auch das Design der Verbindungen.

Die Eigentümer rüsten ihre Rechenzentren kontinuierlich auf, um Kundenanforderungen zum Beispiel von Banken gerecht zu werden. Gleichzeitig müssen sie Brandrisiken besser kontrollieren. Kunden werden immer anspruchsvoller, was die Sicherheit der Zentren angeht, in denen ihre Daten gehostet werden. Sie verlangen die Einhaltung höchster Sicherheitsstandards, denn Ausfallzeiten können sie sich nicht erlauben.

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