In einem Rechenzentrum wird ein Ausfall in Minuten gemessen – mit der Folge von SLA-Verstößen und Vertragsstrafen. In diesen Anlagen geht es beim Schutz zunächst darum, den Betrieb aufrechtzuerhalten, noch bevor es um den Schutz der Ausrüstung geht.
Warum ist das so kritisch?
Ein Rechenzentrum ist per Definition für den unterbrechungsfreien Betrieb ausgelegt. Redundanzarchitekturen wie N+1 oder 2N sollen verhindern, dass der Ausfall eines einzelnen Geräts den Betrieb unterbricht. Eine blitzbedingte Überspannung kann jedoch mehrere redundante Leitungen gleichzeitig beeinträchtigen — wodurch die Grundannahme der Redundanz hinfällig wird.
Was die Schutzdiskussion in diesen Anlagen erschwert, ist die gegenseitige Abhängigkeit der Systeme. Fällt das Kühlsystem (Chiller, CRAC/CRAH) aus, schalten sich die Server innerhalb von Minuten aus thermischen Gründen ab — eine ebenso verheerende Folge wie ein Stromausfall. Eine Überspannung auf den USV- und Generatorleitungen kann das Backup-System genau in dem Moment außer Betrieb setzen, in dem es einspringen müsste.
In Kolokationsanlagen (mit mehreren Mietern) kommt zusätzlich das Problem der Isolierung hinzu: Eine Störung in der Ausrüstung eines Mieters darf sich nicht über die gemeinsame Infrastruktur auf andere Mieter auswirken. Dies macht eine gestufte Schutzauslegung zwischen den Verteilern zwingend erforderlich.
Ausfall = SLA-Verstoß
Eine Unterschreitung der Uptime-Zusage bedeutet Vertragsstrafen und Kundenverlust. Ausfallzeit wird direkt zu Kosten.
Abhängigkeit vom Kühlsystem
Eine Störung im Chiller- oder CRAC/CRAH-System kann die Server unabhängig von einem Stromausfall zum Stillstand bringen.
Multi-Tenant-Risiko
In Kolokationsanlagen darf sich eine Störung bei einem Mieter nicht über die gemeinsame Infrastruktur ausbreiten.
Hochdichte Elektronik
Die steigende Leistungsdichte pro Rack bedeutet empfindliche Schalt- und Prozessorhardware mit niedrigen Spannungsschwellen.
Wo wird der Schutz in der Anlage installiert?
In einem Rechenzentrum wird der Schutz als gestufte Kette konzipiert, die von der Trafostation bis zum letzten Gerät auf Rack-Ebene reicht. Neben der Energiekette gehören auch Kühlung, BMS und Telekommunikationsleitungen zu dieser Kette.
Dies ist die erste Station der in die Anlage eintretenden Energie. Verfügt das Gebäude über eine äußere Blitzschutzanlage, ist hier ein Typ-1- Überspannungsableiter vorgeschrieben. An diesem für die Kontinuität kritischen Punkt wird die Strikesorb-Technologie bevorzugt, die nach einem Fehlerfall keine Sicherung auslöst und für den Modulwechsel keine Energieabschaltung erfordert.
USV-Eingang und -Ausgang, die Generator-Umschaltanlage (ATS) und die Batterieräume müssen jeweils separat geschützt werden. Eines der kostspieligsten Szenarien ist, wenn eine Überspannung das Backup-System genau in dem Moment außer Betrieb setzt, in dem das Netz ausfällt.
Die vom Hauptverteiler durchgelassene Restspannung wird an PDU und Rack-Verteilern mit Typ 2 begrenzt. In Anlagen mit redundanter Stromversorgung (A/B-Leitung) müssen beide Leitungen separat geschützt werden — wird nur eine Leitung geschützt, bleibt die Redundanz einseitig.
Modelle mit Gleichtaktschutz bieten an diesem Punkt, an dem Prozessor- und Schaltkarten am empfindlichsten sind, eine zusätzliche Sicherheitsebene.
Das Kühlsystem ist genauso kritisch wie die Stromversorgung — fällt es aus, schalten sich die Server innerhalb von Minuten aus thermischen Gründen ab. Chiller-Steuerkarten, CRAC/CRAH-Einheiten und BMS-Leitungen sind, da sie sich meist auf dem Dach oder im Außenbereich befinden, sowohl Induktion als auch direktem Einschlag ausgesetzt.
Glasfaserleitungen sind weitgehend immun gegen elektromagnetische Induktion; in die Anlage eintretende Kupfer-Telekommunikationsleitungen (Betreiberkreise, redundante Internetanbindungen) und die interne strukturierte Kupferverkabelung dürfen jedoch nicht ungeschützt bleiben. Eine über diese Leitungen eintreffende Impulsspannung kann direkt auf die Schalthardware im Netzwerk-Backbone übergreifen.
Rack-Schränke, Kabelkanäle, die Konstruktion des Doppelbodens und die IT-Ausrüstung müssen an ein gemeinsames Potentialausgleichssystem angeschlossen werden — das ist sowohl für den Blitzschutz als auch für die elektrostatische Entladung (ESD) entscheidend.
Wird nicht erkannt, dass ein Überspannungsableiter das Ende seiner Lebensdauer erreicht hat, läuft die Anlage ungeschützt weiter. In einer Anlage mit SLA-Verpflichtung ist das kein akzeptables Risiko — Überwachungseinheiten übermitteln den Schutzstatus an das zentrale Überwachungssystem (BMS/NMS).
Hervorgehobene Lösungen für Rechenzentren
Strikesorb ve Rayvoss
Dank ihres Aufbaus ohne Sicherung und thermischen Trenner bieten sie auch nach aufeinanderfolgenden Impulsen weiterhin Schutz; für den Modulwechsel ist keine Energieabschaltung nötig. Das ist das entscheidende Merkmal für Anlagen, bei denen die Uptime-Zusage niemals verletzt werden darf.
Überwachung des Schutzstatus
Zu wissen, dass ein Überspannungsableiter das Ende seiner Lebensdauer erreicht hat, ohne vor Ort sein zu müssen, ist Teil der SLA-Berichterstattung. Überwachungseinheiten übermitteln den Schutzstatus an das zentrale Überwachungssystem (BMS/NMS); so ist sofort erkennbar, an welchem Verteiler ein Eingriff erforderlich ist.
Leitungsschutz
Separate, leitungsspezifische Schutzlösungen für Betreiberkreise, BMS-Leitungen und interne Kupferverkabelung. Den Energiebereich zu schützen allein reicht nicht aus — Datenleitungen benötigen ihre eigene Schutzstufe.
Wie gehen wir für Ihre Anlage vor?
- Anlagen- und Kritikalitätsanalyse Die Redundanzarchitektur (N, N+1, 2N), die Struktur als Einzelmieter- oder Kolokationsanlage sowie die Energiekette werden erfasst.
- Risikoanalyse und Schutzpegel Das Risiko wird nach TS EN / IEC 62305-2 berechnet; die Komponente Verlust von Dienstleistungen (R2) ist bei diesem Anlagentyp von besonderer Bedeutung.
- Koordinierte Auslegung der Energiekette Der gestufte Schutz von der Trafostation über USV und PDU bis zur Rack-Ebene wird als zusammenhängendes Gesamtkonzept geplant.
- Unterbrechungsfreie Umsetzung Die Montage wird entsprechend dem Betriebsplan des laufenden Systems geplant, wobei die redundanten Leitungen nacheinander außer Betrieb genommen werden.
- Messung, Berichterstattung und Einrichtung der Dauerüberwachung Erdungswiderstand und Durchgängigkeitsmessungen werden dokumentiert; der Schutzstatus wird SLA-konform kontinuierlich überwacht.
Lassen Sie uns einen Schutzplan für Ihr Rechenzentrum erstellen
Lassen Sie uns gemeinsam ermitteln, an welchen Stellen Ihrer Energiekette Risiken bestehen. Kontaktieren Sie uns für eine Begehung und eine Erstbewertung.
