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Ausgabe 1.11.2001

Brandschutz in Rechenzentren
Dipl.Ing. Wolfgang Steinkellner, Geschäftsführer der Prüfstelle f. Brandschutztechnik

1. Grundsätzliches
Bei höherwertigen Brandschutzmaßnahmen in Rechenzentren und EDV-Anlagen handelt es sich in der Regel um freiwillige und nicht um behördlich vorgeschriebene Maßnahmen, da die Behörde nur angehalten ist, jene Maßnahmen vorzuschreiben, welche dem Schutz von Personen und Anrainern (Nachbarn) dienen oder Umweltfragen betreffen. Es ist jedoch nicht Aufgabe der Behörden, Probleme des Werteschutzes des Betreibers in ihre Beurteilung miteinzubeziehen.
Werteschutz ist somit weitgehendst Angelegenheit des Betreibers oder Eigentümers, weshalb hier ausschließlich von freiwilligen Maßnahmen die Rede ist.
Grundsätzlich muß bei der Betrachtung von möglichen Schadensfällen nicht nur der reine Sachwertschutz berücksichtigt werden, sondern, und das gilt insbesondere für Rechenzentren, auch die Folgeschäden durch Betriebsunterbrechungen, Datenverlusten etc. Es ist daher gerade für diese Bereiche höchstmögliche Sicherheit anzustreben.
Im Bereich der Sabotage und Intrusion findet der Stellenwert von Rechenzentren traditionell seinen entsprechenden Niederschlag, hinsichtlich erhöhter Brandschutzmaßnahmen ist das Sicherheitsbewußtsein jedoch noch keinesfalls adäquat entwickelt. Dies liegt vermutlich daran, daß allgemein die Vorstellungskraft für Brandschadensereignisse gegenüber einer Einbruchsgefahr unterentwickelt ist. Hiezu sollen unterstützend einige kurze Ausführungen zum besseren Verständnis beitragen:
Laut Statistik entfallen 80% des Schadensausmaßes im Zusammenhang mit Brandschäden in EDV-Bereichen auf Raucheinwirkung. Beim Abbrand von 500g PVC (ein Büropapierkorb) werden 1 Liter konzentrierte Salzsäure freigesetzt. Die Materialien, aus denen Kabel-isolierungen, Leiterplatten, Stecker und Steckleisten etc. bestehen, setzen im Brandfalle, aber auch bereits beim Abschmoren als Pyrolyseprodukte HCl, HBr und HCN frei, welche bereits in geringer Konzentration (und über die Klimatisierung binnen kürzester Zeit in alle Geräte vertragen) hohe Schäden (oft nicht einmal sofort erkennbar) an EDV-Einrichtungen hervorufen.

2. Zielsetzungen
Hier sollte einmal in erster Linie die Entscheidung getroffen werden, gegen welche Ereignisse man mit welcher Schadensminimierung Vorsorge treffen will. Hier gilt es zu unterscheiden:
Betrachtete Ursache:
2.1 Ereignis in einem EDV-Gerät (führt häufig zu gar keinem offenen Brand, nur Pyrolyse)
2.2 sonstige Brandursache (Beleuchtung, Drucker, Wartungs- und Installationsarbeiten etc.)Schadensbegrenzung:
2.3 Nur automatische Brandfrüherkennung
2.4 Brandfrüherkennung und Löschung
2.5 Begrenzung auf ein Gerät/Schrank (verbunden zumindest mit Brandfrühesterkennung)
2.6 Komplettschutz (auch weitgehend für verursachendes Gerät, gerätespezifische Brandfrühesterkennung mit Objektlöschung)
Beim höchsten Schutzwert ist auf beide Brandursachenbereiche abzustimmen und das Ausmaß der Schadensbegrenzung auf zumindest 2.5, allenfalls auf 2.6 auszulegen.
Bei 2.3 oder 2.4 sind umfangreichere Schäden an Geräten nicht auszuschließen, da erstens konventionelle Brandfrüherkennung in EDV-Bereichen aufgrund der spezifischen Lüftungs- und Klimatisierungkonzepte ein ungünstiges Ansprechverhalten zeigen und zweitens Schäden, wie bereits dargelegt, schon bei Vorhandensein geringer Mengen an Pyrolyseprodukten unvermeidbar sind. Der Unterschied zwischen 2.3 und 2.4 betrifft das Ausmaß der Schäden an den Geräten, bei 2.3 wird in Abhängigkeit von der Interventionszeit bis zum Einsetzen von Löschmaßnahmen die Rauchbeaufschlagung an den EDV-Einrichtungen natürlich höher sein.

3. Mögliche Varianten
3.1 Automatische Brandmeldeanlage gemäß TRVB S 123 in Raumschutzausführung
3.2 Gerätespezifische Brandfrüherkennung
3.3 Brandfrühesterkennung für den gesamten Raum
3.4 Gerätespezifische Brandfrühesterkennung
3.5 Raumlöschung
3.6 Gerätespezifische Löschung
3.7 Löschung im Doppelboden
Sinnvollerweise gelangen natürlich Kombinationen der vorstehenden Varianten zur Ausführung.
Als Löschanlagen kommen nach dem derzeitigen Stand der Technik nur Gaslöschanlagen in Frage. Wassernebel-Löschanlagen (auch als “watermist” oder “spraywater” bekannt) können nach dem derzeitigen Stand der diesbezüglichen Entwicklung für Rechenzentren und EDV-Bereiche seitens unserer Prüfstelle noch nicht empfohlen werden.
Bei der Frage nach dem Löschmedium sind grundsätzlich 2 Gruppen an Gasen zu unterscheiden:
- Löschgase (FM 200 (CF3CHFCF3), Trigon (CHF3))
- Inertgase (CO2, Ar, N2, Inergen)
Zu den Löschgasen ist anzumerken, daß diese aus Gründen der Umweltproblematik in regelmäßigen Zeitabständen wiederkehrend ins Schußfeld der Kritik geraten und daher ihr erlaubter Einsatz auch für die Zukunft schwer abschätzbar ist. CO2 ist aus Gründen der Personengefährdung insbesondere für größere Raumschutzanlagen als zu problematisch anzusehen, verbleiben also in erster Linie Argon, Stickstoff und Inergen (siehe hiezu auch unseren Artikel über Gaslöschanlagen)
Unter Brandfrühesterkennung werden Anlagen subsumiert, welche einerseits eine wesentlich empfindlichere Detektionsschwelle haben und andererseits auch über eigene Parametrierung der einzelnen Alarmschwellen verfügen. Es können hier Voralarme bereits im hochsensiblen Bereich programmiert werden, welche nur zu einer betriebsinternen Überwachung geleitet werden, es können zu unterschiedlichen Empfindlichkeitsstufen bestimmte Steuerungen programmiert werden (Abschaltungen, Pagerauslösung, Telefonwählgeräte etc.). Desweiteren können diese Anlagen hinsichtlich ihrer einzelnen Alarmschwellen den jeweiligen spezifischen Betriebsbedingungen angepaßt werden, indem der normale Betriebszustand mit allen normal auftretenden Störpegeln über einen größeren Zeitraum aufgezeichnet wird und dann die Schwellen entsprechend gesetzt werden. Hiebei sind sogar Tag/Nacht-Unterscheidungen u.ä. möglich. Die Wahrscheinlichkeit von Täuschungsalarmen wird dadurch deutlich herabgesetzt, was auch für die Ansteuerung von Löschanlagen ein wesentliches Kriterium ist.

4. Abwägung der Varianten und deren Kombinationen
Hier soll für das bessere Verständnis so vorgegangen werden, daß von der aus Sicht der Prüfstelle höchsten Sicherheitstufe Schritt für Schritt Abstriche gemacht werden und hiezu erläutert wird, welcher Verlust an Sicherheit damit dann jeweils verbunden ist.
4.1 Als höchster Sicherheitslevel ist die Kombination 3.3 + 3.4 + 3.5 anzusehen.
Hiebei ist sichergestellt, daß einerseits jedes außerhalb der EDV-Geräte entstehende Brandereignis rechtzeitig entdeckt und eine Löschung eingeleitet wird, andererseits kann dadurch auch ein Defekt an einem Gerät frühestmöglich erkannt werden und einerseits noch vor Auslösung einer Löschung eine Kontrolle durch Personal eingeleitet, eine Stromabschaltung an diesem Gerät vorgenommen und als letzte Variante eine Löschung eingeleitet werden.
4.2 Bei Entfall von 3.4 kann einerseits trotz Brandfrühesterkennung im Raum die Detektion geringfügig verzögert werden, andererseits begibt man sich auch der Möglichkeit, vor Ansteuerung der Löschanlage Interventionen durch Personen am betroffenen Gerät zu ermöglichen bzw. selektive Abschaltungen vornehmen zu können.
Wird 3.4 durch 3.2 ersetzt, wird eine Detektion häufig erst nach Ansprechen der Brandfrühesterkennung im Raum erfolgen. Eine Unterstützung für intervenierende Personen bei der Fehlersuche ist dann jedoch schon zu erwarten.
Jedenfalls erfolgt durch eine gerätespezifische Überwachung in der Regel auch eine Temperaturüberwachung, welche vom Normalzustand abweichende Betriebstemperaturen noch vor Auftreten von Schwelprozessen anzeigen kann (Interventionspersonal erforderlich).
4.3 Die Kombination von 3.3 und 3.4 mit 3.6, also Brandfrühesterkennung mit Objektlöschung, ist ebenfalls noch eine sehr sichere Variante, erfaßt allerdings nicht mehr Brandereignisse außerhalb der geschützten Geräte. Sie wird daher vorzugsweise bei vollkommen unbesetzten reinen Rechneranlagen oder zum Schutz von Räumen mit Modemschränken, wo andere Brandursachen nahezu vollkommen ausgeschlossen werden können, eingesetzt
4.4 Die Kombination 3.3 und 3.4 ohne Löschung ist eine des öfteren gewählte Variante, die jedoch das Vorhandensein einer Interventionstruppe rund um die Uhr erforderlich macht. Darauf soll in den Schlußfolgerungen noch genauer eingegangen werden.
4.5 Bei der Kombination 3.1 + 3.2 + 3.5 ist gegenüber 4.3 ein verzögertes Einsetzen der Löschung zu erwarten, was zu größerer Rauchentwicklung mit Folgeschäden führen kann.
4.6 Für die Kombination 3.1 + 3.2 + 3.6 gilt Gleiches wie bei 4.5, Ereignisse außerhalb der geschützten Geräte werden von diesem Schutzkonzept nur mangelhaft (zu spät) erfaßt.
Eine weitere Schutzwertminderung soll hier nicht mehr behandelt werden, da diese seitens unserer Prüfstelle nicht vertreten wird.
Hinsichtlich der Löschung von Doppelbodenbereichen ist festzuhalten, daß dieser bei Raumlöschanlagen (3.5) immer inkludiert sein muß, bei gerätespezifischer Löschung (3.6) als Ergänzung empfohlen wird (mit entsprechender gegenseitiger Verriegelung) und bei Variante 4.4 entfallen kann. Die Sinnhaftigkeit eines derartigen Löschkonzeptes ist stark von der jeweiligen Situation (Belegung, Anschlußwerte, Häufigkeit von Um- und Nachinstallations-
arbeiten u.ä.) abhängig.

5. Löschung ja/nein
Die Qualitätssteigerung auf dem Sektor der Brandfrüherkennung - Stichwort “Brandfrühest-erkennung” - hat vielfach die Frage aufgeworfen, inwieweit dadurch nicht die Installation einer automatischen Löschanlage obsolet geworden ist, da sich anbahnende Brandereignisse doch in einem so frühen Stadium erkannt werden können, daß ohne nennenswerte Schäden rechtzeitig die erforderlichen Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können.
Diese Überlegungen sind grundsätzlich nicht von der Hand zu weisen, sie beinhalten jedoch zwei Schwachpunkte:
1. Durch ein derartiges Konzept sind nur langsam anlaufende Brände ausreichend erfaßt. Schnell anlaufende Brände wie Brandlegung, Papierkorb, Beteiligung brennbarer Flüssig-keiten (Reinigungsmittel!) überlaufen ein derartiges Konzept.
2. Verläßlichkeit, Qualifikation und Verfügbarkeit des Interventionspersonals:
Brandfrühesterkennung ohne Löschung ist nur dann eine sinnvolle Variante, wenn das Objekt rund um die Uhr mit einem Sicherheitsdienst (Interventionstruppe) besetzt ist, welcher mit den Gegebenheiten im Rechenzentrum ausreichend vertraut ist (Überwachungseinrichtungen, Abschaltmöglichkeiten etc.) und über eine entsprechende brandschutztechnische Schulung (zumindest Ausbildung zum Brandschutzwart) verfügt. Jedenfalls ist dabei, bedingt durch die mit einer Alarmorganisation verbundenen Aufgabenteilung, von einer erforderlichen Stärke von mindestens 2 Personen auszugehen, was mit einem urlaubs- und krankheitsbedingten Ablöserfaktor einen Personalbedarf von 6 bis 8 Personen ergibt. Natürlich können diese Personen gleichzeitig auch andere Sicherheitsaufgaben wahrnehmen und unter tags für andere Tätigkeiten, welche mit ihrem Interventionsdienst vereinbar sind, eingesetzt werden.
Aus der Erfahrung muß hier ausdrücklich festgehalten werden, daß ein Outsourcen dieser Leistungen äußerst problematisch ist und in der überwiegenden Zahl der Fälle nicht funktioniert. Die notwendigen Anforderungen an die fachliche Qualifikation und die spezifischen Ortskenntnisse derartigen Personals sind hoch und sollten keinesfalls unter-schätzt werden.
Auch ist der Faktor “Interventionszeit” in einem derartigen Konzept von hoher Relevanz, was bedeutet, daß eine Vorhaltung dieser Truppe im betreffenden Gebäude anzustreben ist. Jede Verzögerung der Intervention kann mit einer Vergrößerung eines Schadens verbunden sein.
Schlußfolgernd kann hier festgestellt werden, daß die durch den Entfall einer Löschanlage eingesparten Kosten bei gleichbleibendem Schutzwert nur dann schlagend werden, wenn eine entsprechende Interventionstruppe bereits aus anderen Gründen (also multifunktionell) ohnehin erforderlich ist. Andernfalls sind die mit einer derartigen Einrichtung verbundenen Kosten schon nach kurzer Zeit höher anzusetzen als die für eine Löschanlage, deren Wartungs- und Instandhaltungsaufwand

 

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