Zweistufiges Konzept zur Brandvermeidung
Brandschutz bei RZs mit Kyoto-Cooling
Bei Rechenzentren, die bei der Kühlung auf das sogenannte Kyoto-Cooling setzen, stellt das Thema Brandschutz eine besondere Herausforderung dar, da durch Leckagen an den Wärmetauscher-Rädern Löschgas aus dem Datacenter entweichen würde. Mit dem zweistufigen Konzept des Herstellers Wagner lässt sich dieses Problem jedoch lösen.
Seit mehr als 25 Jahren baut und betreibt Noris Network Rechenzentren. Nur zwei Jahre nachdem das Unternehmen den ersten Bauabschnitt seines neuen Hochleistungsrechenzentrums Nürnberg Süd fertiggestellt hat, folgte bereits im September 2019 die Grundsteinlegung für den zweiten Bauabschnitt. Da besonders im Raum München und Süddeutschland moderne Rechenzentrumsflächen fehlen, forcierte der IT-Dienstleister den Ausbau schneller als ursprünglich geplant. Neben den Neubauten erweitern die Nürnberger jedoch auch ihre bestehenden Kapazitäten. Dabei gilt es auch den Brandschutz im Blick zu halten. Seit 2002 kümmert sich Wagner um das Thema Brandschutz in den Rechenzentren der Nürnberger. Seitdem galt es, so manches Problem gemeinsam zu lösen.
In den Noris-Rechenzentren Nürnberg Süd und München Ost sorgen riesige Wärmetauscher-Räder, das sogenannte KyotoCooling, im Rechenzentrum für eine energiefreundliche Freie Kühlung. Was sich im Normalbetrieb kostentechnisch auszahlt, da sich das Rechenzentrum bis auf wenige heiße Sommertage im Jahr ohne zusätzliche Klimatisierung betreiben lässt, ist eine große Herausforderung für den Brandschutz. Durch naturgemäße Leckagen an den Kyoto-Rädern würde im Fall einer Auslösung der Stickstofflöschanlage Löschgas kontinuierlich aus dem Rechenzentrum entweichen. Eine zuverlässige Löschung ließe sich so nicht gewährleisten. Die ganzheitliche Lösung der Wagner-Ingenieure auf das Problem war das zweistufige Konzept.
Das zweistufige Konzept kombiniert das sanfte Einleiten von Stickstoff aus bevorrateten Druckmittelbehältern mit einer zeitlich unbegrenzten Sauerstoffreduzierung und frühestmöglicher, täuschungsalarmsicherer Branddetektion und ermöglicht so ein höchstes Maß an Sicherheit.
Dabei wird der zu schützende Bereich kontinuierlich durch Ansaugrauchmelder des Herstellers überwacht. Detektieren sie einen Brand im frühestmöglichen Entstehungsstadium, wird das Sauerstoffniveau zunächst durch das sanfte Einleiten von Stickstoff aus Druckmittelbehältern auf eine zuvor festgelegte Sauerstoffkonzentration abgesenkt. Die sauerstoffreduzierten Bereiche bleiben für das Personal zur Ursachensuche und -behebung begehbar.
Dieses Sauerstoffniveau lässt sich durch den Einsatz des Sauerstoffreduzierungssystems OxyReduct beliebig lange vorhalten, denn die Stickstofferzeuger der Anlage generieren den benötigten Stickstoff direkt vor Ort aus der Umgebungsluft und gleichen so die Verluste durch Leckagen am Gebäude und an den Kyoto-Rädern aus. Durch die Reduktion der Sauerstoffkonzentration wird ein deutlich reduziertes Brandverhalten erreicht, sodass im Idealfall der Brand bereits erlischt. Das Rechenzentrum muss man zudem nicht stromlos schalten, sodass die Rechenleistung auch im Ereignisfall verfügbar bleibt.
Detektieren die Ansaugrauchmelder weiterhin ein Brandgeschehen, wird die Sauerstoffkonzentration nochmals über Druckmittelbehälter auf das tiefere Sauerstoffniveau abgesenkt, das deutlich unter der Entzündungsgrenze der in Rechenzentren vorherrschenden Materialien liegt. Auch diese zweite Sicherheitsstufe lässt sich durch das erneute Zuschalten des Stickstofferzeugers beliebig lang halten und soll eine Brandausbreitung gänzlich verhindern. Auf diese Weise gewinnen die Verantwortlichen vor Ort Zeit, um im Krisenfall die richtigen Maßnahmen zu ergreifen.
Inzwischen hat Wagner zwei Noris-Rechenzentren mit diesem auf Kyoto-Cooling abgestimmten zweistufigen Brandschutzkonzept ausgestattet. Ein weiteres wird 2020 in Nürnberg folgen. Zuvor hatte Wagner 2002 erstmals eine OxyReduct-Anlage als klassische Brandvermeidungsanlage in einem Noris-Rechenzentrum installiert, ehe man sich dann 2018 entschied, die erste Anlage zu modernisieren.
Dabei installierte Wagner eine N2-Löschanlage und veränderte das Konzept grundlegend. In dem Rechenzentrum wird der Sauerstoffgehalt nun nicht mehr dauerhaft abgesenkt. Vielmehr dient die Sauerstoffreduzierung zum Erhalten der löschfähigen Stickstoffkonzentration nach Auslösen der Löschanlage - ähnlich wie bei den Rechenzentren mit Kyoto-Cooling.
Beim neuesten Noris-Projekt München Ost war die spätere Erweiterung der bestehenden Brandschutzanlage hingegen von vornherein eingeplant. Auch dort kommt das zweistufige Konzept zum Einsatz. Für den gerade begonnenen zweiten Bauabschnitt ergänzt man die bereits installierten Gaslöschbehältern um 130 weitere Löschmittelbehälter und erweitert die OxyReduct-Anlage um einen weiteren Stickstoffgenerator.
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