Projektpraxis: Brandschutz als Sicherheitsplus
Umfassender Brandschutz im RZ
Das Nürnberger Rechenzentrum von Noris Network gilt als eines der modernsten Rechenzentren Europas. Der Eco-Verband der deutschen Internetwirtschaft hat dafür die maximal erreichbaren fünf Sterne im Datacenter Star Audit vergeben. Im Osten von München befindet sich seit Sommer 2017 ein weiteres Hochleistungsrechenzentrum, das ebenfalls mit einem besonderen Brandschutz punkten soll.
Noris Netwok aus Nürnberg bietet Unternehmen ITK-Lösungen in den Bereichen IT-Outsourcing, Cloud-Services sowie Network und Security. Technische Basis dieses Services ist eine leistungsfähige IT-Infrastruktur mit mehreren Hochsicherheitsrechenzentren. 1993 gegründet, betreut der Dienstleister heute Unternehmen wie Adidas, die Consorsbank, den Flughafen Nürnberg oder Puma.
Für das 33 Millionen Euro teure Hochleistungsrechenzentrum München Ost galt es, die Technik des 2012 in Betrieb genommenen Rechenzentrums Nürnberg Süd weiter zu verbessern. Die rund zweijährige Konzeptionsphase bestand hauptsächlich darin, die jeweils beste Technik zu finden, und zwar bei Servern, der unterbrechungsfreien Stromversorgung, der Klimatisierung bis hin zur Sicherheits- und Brandschutztechnik. Herausgekommen ist die höchste Sicherheitsstufe, eine maximale Verfügbarkeit und Skalierbarkeit und eine besonders gute Energieeffizienz. Die Eckdaten: 3.200 m2 High-Density-IT-Fläche auf einer Grundfläche von 4.400 m2, 2.100 Server-Racks und Platz für bis zu 100.000 Server. Dies umfasst nur den ersten Bauabschnitt. Weitere 4.800 m2 IT-Fläche auf 6.500 m2 sollen im zweiten Bauabschnitt hinzukommen. Wie im Nürnberger RZ kommt auch beim Neubau im Münchner Osten ein Brandschutzsystem der Wagner Group zum Einsatz. Die Überwachung des ersten, 1.748 m2 großen Schutzbereichs übernehmen Ansaugrauchmelder des Typs Titanus Top Sens zur Brandfrüherkennung. Zur deren Standardausführung gehört die Luftstromüberwachung Pipe·Guard zur Detektion von Brüchen oder Verstopfungen innerhalb des Rohrsystems. Außerdem lassen sich bis zu sechs Alarme pro Gerät definieren. Die integrierte Barograph-Anzeige misst die Rauchdichte. Der Ansaugrauchmelder erfüllt zusätzlich zu den deutschen VdS-Zulassungen sämtliche Vorgaben für die UL-Zulassungen (Underwriters Laboratories) des US-amerikanischen Markts und lässt sich an die gängigen Brandmeldezentralen anschließen.
Kyoto-Rad
Bei Auslösen des Hauptalarms der ersten Detektionsstufe wird das Kyoto-Rad der indirekten freien Kühlung stillgesetzt, und die Kühlung des Rechenzentrums erfolgt über das DX-Kühlsystem. Im Raum folgt die Absenkung von 20,9 Volumenprozent Sauerstoff auf 16,0 Prozent durch das Einleiten von Stickstoff aus einem Reservoir von 96 Stickstoffbehältern in rund vier Minuten auf die erste Sicherheitsstufe. Gleichzeitig steuert das System die Stickstofferzeugungsanlage Oxyreduct mit PSA-Technik an, die anschließend die Sauerstoffkonzentration von 16 Volumenprozent im Raum kontinuierlich aufrechterhält. In dieser brandhemmenden Schutzatmosphäre kann sich ein entstehendes Feuer (etwa ein Kabelschmorbrand) nicht mehr entwickeln oder ausbreiten.
Sollte über die zweite Detektionsstufe das Brandfrüherkennungssystem weiteren Rauch detektieren, wird mit weiteren 90 Stickstoffbehältern die Sauerstoffkonzentration auf 12,5 Volumenprozent und somit auf die zweite Sicherheitsstufe abgesenkt und danach ebenfalls kontinuierlich gehalten. Die Haltezeit ist dabei theoretisch unendlich lang, da die Sauerstoffreduzierungsanlage den benötigten Stickstoff direkt vor Ort aus der Umgebungsluft gewinnt.
Die Auslegung der benötigten Oxyreduct-Anlage richtet sich nach der niedrigsten Zielkonzentration von 12,5 Volumenprozent Restsauerstoff, die das System im Extremfall erreichen und halten muss. Die Werte wurden in Abhängigkeit der im Rechenzentrum vorherrschenden Materialien und ihrer individuellen Entzündungsgrenzen ermittelt. Erfolgte eine darauf ausgerichtete Kontrolle des Raums, kann die Anlage gemäß den VdS-Richtlinien für Sauerstoffreduktionsanlagen auch auf einem Niveau von 14,6 Volumenprozent Restsauerstoffgehalt arbeiten.
Nach Aktivierung der Brandschutzanlage im Schadensfall ist es nicht nötig, den IT-Bereich stromlos zu schalten, da sich der Schutzbereich durch die permanent abgesenkte Sauerstoffkonzentration in einem brandhemmenden Zustand befindet. Der Weiterbetrieb des Rechenzentrums ist daher gewährleistet. Auch während der Zeit der Wiederbefüllung der Stickstoffbehälter bleibt die Sauerstoffkonzentration bei 14,6 Volumenprozent, sodass auch während dieser Phase der Brandschutz sichergestellt ist.
Kein Stromlosschalten im Ernstfall
Nur in einem dichten Raum lässt sich die erforderliche Gaskonzentration lange genug aufrechthalten, damit im Fall eines Brandes das Löschen effektiv und sicher erfolgt. Selbst wenn sich zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme einer Anlage eine ausreichende Dichtigkeit nachweisen ließ, so ergeben sich zum Beispiel durch Anpassungen der Hardware beim Betrieb eines Rechenzentrums oder durch Bewegungen des Gebäudes im Lauf der Zeit Leckagen, die den Brandschutz gefährden können. Die Oxyreduct-Anlage ermöglicht es, die Dichtigkeit des Löschbereichs und damit die Wirksamkeit der Löschanlage regelmäßig zu testen. Dazu schaltet der Betreiber zu bestimmten Zeiten auf die Ersatzkühlung um und reduziert dann über die Anlage den Sauerstoffgehalt im Löschbereich auf einen leicht verringerten Wert gegenüber dem Normalniveau. Die erforderliche Zeit zum Aufbau der vorab definierten Sauerstoffkonzentration lässt Rückschlüsse auf die aktuelle Dichtigkeit des Bereichs zu - bei Gaslöschanlagen ein nicht zu unterschätzendes Sicherheitsplus.
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