Aus dem Bestseller „IT-Räume und Rechenzentren planen und betreiben“, Teil 2

Grundlagen des Brandschutzes

| Autor / Redakteur: Bernd Dürr, Dietmar Müller / Ludger Schmitz

Feuer sind in Rechenzentren häufiger als bekannt - und enden im Ruin der Firma.
Feuer sind in Rechenzentren häufiger als bekannt - und enden im Ruin der Firma. (Bild: gemeinfrei, Lucky2013, Pixabay / CC0)

Der Bestseller „IT-Räume und Rechenzentren planen und betreiben“ von Bernd Dürr ist in einer Neuauflage erschienen. Wir präsentieren ausgewählte Kapitel aus dem Buch in gekürzter Form – viele ausführliche Erläuterungen, Definitionen, Tabellen und Bilder finden sich ausschließlich in der gedruckten Ausgabe.

Das heutige Kapitel aus Bernd Dürrs Werk ist extrem umfangreich, so dass wir es in weiten Teilen stark kürzen und auf zwei Artikel aufteilen müssen. Teil 2 lesen Sie morgen. Anders als in unseren Artikeln lässt Dürr in seinem Handbuch keinen Aspekt unausgeleuchtet. Das 685-Seiten starke Handbuch „IT-Räume und Rechenzentren planen und betreiben“ von Bernd Dürr ist im Verlag Bau+Technik erschienen und unter der Nummer ISBN 978-3-7640-0626-6 zu bestellen.

Brandschutz im Datacenter, Teil 1: Die Basics

Schäden durch Brandgase oder Feuer in Rechenzentren sind relativ unbekannt und der Tatsache geschuldet, dass Keiner einen solchen Schaden in seinem Rechenzentrum gerne zugibt. Das Image des Unternehmens würde wohl nachhaltig Schaden nehmen. Statistiken von Versicherungen belegen jedoch, dass ein Schaden durch Brandgase oder Feuer in einem Rechenzentrum weit häufiger vorkommt, als man denkt.

Wird aus dem Anfangsbrand auch noch ein Großbrand, dann ist nicht nur ein Rechenzentrum zerstört, sondern das ganze Unternehmen ist in seinem Fortbestand gefährdet. Nach einer Statistik der Provinzial Nord sind nach einem Großbrand 70 Prozent der betroffenen Unternehmen ruiniert. Nur 23 Prozent der Unternehmen sind nach einem Jahr wieder voll betriebsfähig. Sechs Prozent werden verkauft oder fusionieren, 28 Prozent sind innerhalb eines Jahres aus dem Geschäft, und 43 Prozent haben ihren Betrieb nie wieder aufgenommen.

Risikofaktoren Elektroinstallation, Klimaanlagen, IT-Geräte, Mensch

Der Anteil der durch Feuer verursachten Schäden an Computern beträgt immerhin 6,5 Prozent. Brandauslöser sind dabei mit einem 40-Prozent-Anteil die Elektroverteilungen und die Elektroinstallation sowie jeweils gleichauf mit 20 Prozent die Klimaanlagen, die EDV-Geräte selbst und der Mensch. Deshalb ist die bessere Alternative zu einem Brand immer die Brandverhinderung, die Brandvermeidung, die Branderkennung und die Brandbekämpfung. Ein gestuftes Brandschutzkonzept zur Branderkennung, -löschung und -vermeidung ist unerlässlich.

Brandschutzmaßnahmen basieren auf den folgenden Grundlagen:

  • gesetzliche Bestimmungen, die den Mindestanforderungen wie Landesbauordnungen, Baugenehmigungen etc. genügen,
  • zusätzliche Forderungen von Versicherern, um beispielsweise auch Versicherungsprämien klein zu halten und
  • freiwillige Maßnahmen, die über die vorgenannten Anforderungen hinausgehen.

Damit ein Feuer brennen kann, müssen drei Faktoren im richtigen Mengenverhältnis zusammenkommen: Sauerstoff in der erforderlichen Mindestkonzentration, ein zündfähiges beziehungsweise brennbares Material sowie die notwendige Temperatur (Zündtemperatur und Mindestverbrennungstemperatur).

Drei Faktoren sind zusammen brandgefährlich.
Drei Faktoren sind zusammen brandgefährlich. (Bild: Bernd Dürr)

Hinzu kommt noch, dass ein Katalysator eine Verbrennung begünstigen kann, während ein Inhibitor (zum Beispiel Löschpulver oder Halone) einen Brand hemmen kann. Alle Methoden der Brandbekämpfung basieren darauf, der Verbrennung eine oder mehrere ihrer Grundvoraussetzungen zu entziehen.

Organisatorischer Brandschutz

Der Brandschutz fängt im organisatorischen Bereich an. So gehören alle so genannten Brandlasten, die im Rechenzentrum nicht unbedingt benötigt werden, von der Fläche entfernt. Häufig finden sich sehr viele Kartons, Handbücher usw. in Rechenzentren direkt auf der Fläche oder in Regalen. In den Datenschränken sind sogar noch extra Schubladen in 19“-Technik eingebaut, um die Dokumentation und Zubehörteile direkt in den Schränken zu lagern.

Sofern es die Platzverhältnisse zulassen, ist es sinnvoll, einen separaten Raum zu schaffen, der ausschließlich dazu dient, die Brandlast im Rechenzentrum zu senken und nebenbei ein mögliches Chaos auf der Fläche zu reduzieren. In diesem separaten Raum können dann zusätzlich folgende Arbeiten durchgeführt werden:

  • Auspacken von Equipment
  • Installationen an der Hardware
  • Betanken und Vorkonfigurieren von Hardware
  • Aufbau von Teststellungen
  • Lagerfläche für die Dokumentation
  • Ersatzteil- und Materiallager

Selbstverständlich wünscht sich der Techniker an der Hardware sein Handbuch und seine technischen Unterlagen griffbereit zur Verfügung zu haben. Wenn es denn nicht anders geht, tut es auch mal ein Stahlschrank, um die Unterlagen zu lagern. So ist zwar die Brandlast nach wie vor vorhanden, jedoch ist zumindest ein gewisser Schutz gegen direkten Übergriff eines Feuers gegeben. Ein möglicher gangbarer Kompromiss zwischen RZ-Verantwortlichem und RZ-Techniker.

Baulicher Brandschutz

Der bauliche Brandschutz umfasst alle Maßnahmen, die baulich durchzuführen sind, damit sich ein Brand und der Rauch nicht ausweiten und über mehrere Räume hinweg ausdehnen kann. Im Rechenzentrumsbereich wird in der Regel jeder Raum als ein eigenständiger Brandabschnitt ausgebildet. Die DIN EN 50600-2-5 beschreibt, dass die Bereiche des Rechenzentrums als eine Reihe von Brandabschnitten angesehen werden, wobei jeder Abschnitt eigene Grundsätze hinsichtlich der Branderkennung, der Brandmeldung und der Brandunterdrückung hat.

Weiter führt die DIN EN 50600-2-5 auf, dass alle Komponenten, die die Begrenzung eines Brandabschnitts einschließen, und alle Kabelwege, die den Brandabschnitt durchdringen, das Potenzial für die Ausbreitung des Feuers und der Verbrennungsprodukte (Rauch und toxische Gase) in Betracht ziehen müssen.

Die Wände und Barrieren, die die Brandabschnitte trennen, müssen eine Mindest-Feuerwiderstandsklasse aufweisen, die den Anforderungen an die höchste Schutzklasse entspricht, die an der Begrenzung des Brandabschnitts vorhanden ist. Die Feuerwiderstandsklasse von Türen und Fenstern in einer Wand muss der Feuerwiderstandsklasse der Wände und Barrieren entsprechen. Ihre Fähigkeit, der Einwirkung von Löschwasser zu widerstehen, ist zu berücksichtigen.

Sicherheitsklassifizierung nach DIN 4102-1...

Die DIN 4102 ist ein Werk aus 18 Teilen und befasst sich mit dem Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen. Alleine schon daraus ist ersichtlich, wie vielschichtig und komplex der bauliche Brandschutz ist. Nach Teil 1 werden die Baustoffe anhand ihrer Brennbarkeit und deren Brandverhalten in zwei Baustoffklassen mit fünf Unterklassen unterteilt. Baustoffe im Sinne der Norm sind platten- und bahnenförmige Materialien, Verbundwerkstoffe, Bekleidungen, Dämmstoffe, Beschichtungen, Rohre und Formteile.

Neben der Klassifizierung spielt im baulichen Brandschutz der Feuerwiderstand oder Brandwiderstand eine große Rolle. Dabei orientiert sich der Feuerwiderstand an der Dauer, für die im Brandfall ein Bauteil seine Funktion behält. In diesem Zusammenhang spricht man auch vom Funktionserhalt. Die Bauteile, die verwendet und klassifiziert sind, müssen eine Brandprüfung bestehen. In Zulassungsverfahren spricht man nach Erlangen der baurechtlichen Zulassung über eine Brandrate, die über den reinen Feuerwiderstand hinausgeht.

...und die Normerweiterung DIN EN 13501

Es müssen dabei Tauglichkeitsbeweise darüber erbracht und sichergestellt werden, dass ein Bauteil über einen langen Zeitraum im normalen Gebrauch funktionstüchtig ist, bevor es durch einen Brand belastet wird. So muss beispielsweise eine Brandschutztür einer festgelegten Anzahl von Öffnungs- und Schließvorgängen standhalten und dabei nach diesem langen Gebrauch dem Feuer über die definierte Zeit immer noch standhalten. Je nach Bauteil gibt es unterschiedliche Funktionen, die ein Bauteil im Brandfall erfüllen muss, zum Beispiel die Tragfähigkeit, den Raumabschluss, die Wärmeisolation oder auch die Rauchdichtigkeit.

Die Feuerwiderstandsklasse nach DIN 4102 oder auch Brandschutzklasse ist dabei eine gängige und genormte Größe. Seit 01.07.2012 hat die europäische Norm DIN EN 13501 mit den Teilen 1, 2 und 3 Gültigkeit. Im Unterschied zur alten DIN 4102-1 beinhaltet die europäische Norm ein wesentliches größeres Spektrum an Klassen und Kombinationen. Es werden unter anderem die Rauchentwicklung und das Abtropfen oder Abfallen von Stoffen berücksichtigt und in Klassen eingeteilt. Teil 1 behandelt das Brandverhalten von Baustoffen und Bauprodukten, Teil 2 und Teil 3 die Feuerwiderstandsklassen.

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