Ständig unter Strom und geschützt

Brandvermeidung in Rechenzentren

Dauerhafte Verfügbarkeit von Daten: Für Rechenzentrumsbetreiber und deren Kunden ist diese Aussage von großer Bedeutung. Wird die Datenverfügbarkeit eingeschränkt oder unterbrochen, können geschäftliche Einbußen und enorme Imageschäden folgen. Bei einem Brandereignis sieht die Auslegungsvorschrift wie die VdS-Richtlinie 2380 vor, dass alle Energiequellen und Betriebsmittel abzuschalten sind, sofern keine geeigneten Maßnahmen zur Minimierung von Rückzündungsgefahren getroffen sind. Die Datenverfügbarkeit wird damit unterbrochen, die Prozesse reißen unvermittelt ab.

Dies wollen Rechenzentren verhindern, selbst wenn sie die Daten auch redundant vorhalten. Rechenzentrumsbetreiber benötigen für ihren sicheren Brandschutz eine passende Lösung – ohne stromlos zu schalten und ohne das Risiko möglicher Rückzündungen. Die Wagner Group (www.wagnergroup.com) bietet eine Brandschutzlösung auf höchstem Sicherheitsniveau: mit frühestmöglicher Branddetektion, regelmäßiger Überprüfung der Raumdichtigkeit inklusive Infomeldung, z. B. aufs Smartphone des Verantwortlichen, einer beliebig langen Haltezeit der Löschkonzentration sowie der Wiederbefüllung der Gaslöschbehälter mit Stickstoff vor Ort.

Der aktuelle Stand von Brandschutzlösungen in Rechenzentren sieht i.d.R. eine Lösung mit Gaslöschanlagen vor. Diese ist meist so ausgelegt, dass als Sicherheitsreserven weit mehr als die für den Löschvorgang benötigten Stickstoffbehälter installiert werden. Es wird eine zusätzliche Löschkapazität von etwa 40 % auf den berechneten Bedarf aufgeschlagen. So lässt sich sicherstellen, dass für eine begrenzte Zeit eine löschfähige Konzentration erreicht wird – selbst wenn der Schutzraum Undichtigkeiten z.B. durch Umbauten aufweist. Der Nachteil an dieser Lösung ist, dass ohne Stromlosschalten keine Sicherheit darin besteht, Rückzündungen wirksam auszuschließen. Auch wenn die vom VdS geforderte zehnminütige Haltezeit der Löschkonzentration endet. Im schlimmsten Fall kann sich der Brand auf das vorherige Niveau entwickeln und sogar weiter ausbreiten. Eine erneute Gaslöschung ist nicht möglich, wenn keine Reserve zur Verfügung steht.

Risiken für die Nachhaltigkeit

Durch die rasante technische Entwicklung der Infrastruktur verändern sich die Gegebenheiten in Rechenzentren stetig. Die Installation von neuen Racks, leistungsstärkeren Servern und Netzwerkverbindungen führt bspw. zu Durchbrüchen in Wänden oder Decken. Diese entstandenen Öffnungen müssen zuverlässig abgedichtet werden.

„Jeder Rechenzentrumsbetreiber muss sich des Risikos einer evtl. nicht genügenden Gaslöschwirkung durch Raumundichtigkeiten bewusst sein, insofern er nicht stromlos schalten will“, erklärt Michael Rupprecht, Leiter Business Development bei der Wagner Group.

Kombinierte Lösung

Eine Lösung liegt in der intelligenten Kombination mehrerer Systeme, durch die eine innovative und zukunftsgerichtete Brandschutzlösung möglich wird. Die Basis bildet dabei die frühestmögliche Branddetektion. Dazu werden die Wagner-Ansaugrauchmelder der „Titanus“-Familie genutzt. Durch Entnahme von Luftproben erkennen sie bereits geringste Rauchpartikel. Dieser Zeitvorteil ermöglicht es, geeignete Gegenmaßnahmen einzuleiten.

Haben die hochsensiblen Ansaugrauchmelder einen Brand im frühesten Entstehungsstadium erkannt, wird zunächst, ähnlich wie bei einer „FirExting“-Gaslöschanlage, das Sauerstoffniveau im Raum durch das sanfte Einleiten von Stickstoff aus bevorrateten Druckmittelbehältern umgehend vom atmosphärischen Standard von 20,9 Vol.-% zunächst auf z. B. 17 Vol.-% Sauerstoff abgesenkt. Durch die Reduktion der Sauerstoffkonzentration wird ein deutlich reduziertes Brandverhalten erreicht, so dass i.d.R. keine weitere Ausweitung möglich ist und im Idealfall der Brand bereits erlischt. Danach hält ein Stickstofferzeuger des „OxyReduct“-Systems mittels vor Ort generierten Stickstoffs die abgesenkte Sauerstoffkonzentration beliebig lang auf dem konstanten Niveau von 17 Vol.-%. So erhält der Betreiber bei freier Begehbarkeit des Schutzbereiches die Gelegenheit, die Brandursache zu lokalisieren und zu beheben.

„Sollte während dieser Phase der Ansaugrauchmelder „Titanus“ eine Ausweitung des Brandgeschehens detektieren, wird die Sauerstoffkonzentration nochmals über Druckmittelbehälter auf ein tieferes Sauerstoffniveau abgesenkt, das deutlich unter der Entzündungsgrenze der in Rechenzentren vorherrschenden Materialien liegt“, sagt Rupprecht. „Diese zweite Sicherheitsstufe kann durch das erneute Zuschalten des Stickstofferzeugers wiederum beliebig lang gehalten werden und soll eine Brandausbreitung gänzlich verhindern. Auf diese Weise gewinnen die Verantwortlichen vor Ort Zeit, um im Krisenfall die richtigen Maßnahmen zu ergreifen“, so der Brandschutzexperte.

Patent: Raumdichtigkeit überprüfen

Für die Anwendung des zweistufigen Konzepts ist genauso wie bei herkömmlichen Gaslöschsystemen eine bestimmte Raumdichtigkeit notwendig. Diese muss in regelmäßigen Abständen überprüft und den Kunden als Information zur Verfügung gestellt werden. Klassischerweise wird einmalig oder bestenfalls in großen Zeitabständen mit dem sog. Blower-Door-Test ermittelt, ob ein Raum dicht genug ist. Unzureichender Schutz wird durch die wenigen Tests ggf. nicht erkannt. Die in das zweistufige Konzept eingebundene „OxyReduct“-Anlage lässt sich zusätzlich nutzen, um die Dichtigkeit eines Raumes zu prüfen. Kunden erhalten somit eine regelmäßige Information, dass ihr Schutzbereich ausreichend dicht ist und die installierte Anlage einwandfrei funktioniert. Dafür besitzt Wagner ein Patent.

„Rechenzentrumsbetreiber können so Räume regelmäßig auf Dichtigkeit überprüfen und das ohne großen logistischen und finanziellen Aufwand sowie ohne zusätzliches Personal“, sagt Rupprecht.

Mit dem zweistufigen Brandschutzkonzept von Wagner verfügen Betreiber von Rechenzentren über eine auf ihr Risiko abgestimmte, alles umfassende Lösung. Da das System im Fall eines Brandes reaktiv arbeitet, sind auch die Energiekosten sehr gering, die Anzahl der Gaslöschbehälter kann deutlich reduziert werden. „Sehr hoch hingegen ist der gebotene Schutz“, resümiert Rupprecht.

„Schließlich ermöglicht unser zweistufiges Brandschutzkonzept, dass der Strom im Brandfall nicht sofort abgestellt werden muss, Rückzündungen beliebig lange verhindert werden und es zu keiner Schutzunterbrechung wegen entleerter Behälter kommt.“

Auch für Rechenzentren, in denen konventionelle Gaslöschanlagen bisher höchste Sicherheitsanforderungen nicht erfüllen konnten, bietet Wagner mit dem zweistufigen Konzept eine wirtschaftliche und sichere Lösung. Im Hinblick auf den Brandschutz in Rechenzentren bleiben somit keine Wünsche offen. Eine weitere Innovation der Wagner Group ist das Befüllen der Gaslöschbehälter mit Stickstoff direkt vor Ort. Das Konzept ist sowohl für Brandschutzlösungen mit dem zweistufigen Konzept als auch für Lösungen, die nur Stickstoff-Gaslöschanlagen berücksichtigen, geeignet.

Gaslöschanlagen mit Stickstoff bekämpfen Brände rückstandfrei und schützen gleichzeitig Personen, Gebäude und Anlagen. Doch nach einer Auslösung müssen sie für ihren nächsten Einsatz wieder befüllt werden. Das ist oft mit einem großen logistischen und organisatorischen Aufwand verbunden. Nicht selten sind in größeren Rechenzentren mehrere Hundert Gaslöschbehälter verbaut. Nicht so mit der Lösung von Wagner: „OxyReduct“ gewinnt den für die Wiederbefüllung der Löschmittelbehälter benötigten Stickstoff in höchster Reinheit direkt vor Ort aus der Umgebungsluft. Betreiber von Rechenzentren profitieren von dieser intelligenten Lösung, die eine permanent hohe Betriebsbereitschaft sicherstellt.

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