VdS 6003: Brandschutztechnische Anforderungen an Rechenzentren

Die neuen VdS-Richtlinien 6003 liefern konkrete Vorgaben zur Branderkennung und zu Gaslösch­anlagen – abgestimmt auf unterschiedliche Kühlkonzepte und Raumaufteilungen.
Bild: VdS Schadenverhütung GmbH

Die fortschreitende Digitalisierung macht Rechenzentren gesellschaftlich inzwischen unverzichtbar und die darin installierte Rechenleistung nimmt kontinuierlich zu. Ihre permanente Verfügbarkeit zählt zu den zentralen Anforderungen an moderne Rechenzentren. Daher werden größere Rechenzentren in Deutschland auch als kritische Infrastrukturen eingestuft und unterliegen so besonderen Sicherheitsanforderungen.

Unabhängig davon kommt dem Brandschutz in Rechenzentren auch deshalb eine zentrale Rolle zu, da Brände meist katastrophale Folgen für diese Einrichtungen nach sich ziehen – resultierende Ausfallzeiten können existenzbedrohend sein. Nur unter Berücksichtigung eines umfassenden Brandschutzes nach neuesten technischen Standards – von der Planung der Infrastruktur bis hin zum laufenden Betrieb – ist die zuverlässige Absicherung von Daten, Technik, IT-Systemen und Mitarbeitenden möglich.

Zwischen baurechtlichen Mindeststandards und realem Bedarf

Dabei ist zu beachten: die alleinige Umsetzung baurechtlicher Brandschutzanforderungen reicht i. d. R. nicht aus, um die hohen Anforderungen an die Verfügbarkeit der Rechenzentren zu erfüllen. Die gegenwärtigen Bauvorschriften zielen vor allem darauf ab, Menschen zu schützen, Ausbreitung von Feuer und Rauch zu begrenzen und eine effektive Brandbekämpfung zu ermöglichen. Eine Nutzbarkeit des Gebäudes über diese Schutzmaßnahmen hinaus ist jedoch kein ausdrückliches Ziel. Einschlägige Vorschriften und Empfehlungen für die Planung von Rechenzentren fordern zwar die Installation von Brandmeldeanlagen und Feuerlöschanlagen bzw. Brandvermeidungsanlagen. Es gibt jedoch keine spezifischen Anweisungen, insbesondere zur Planung und Projektierung dieser Brandschutzsysteme oder zur Berücksichtigung der besonderen Anforderungen von Rechenzentren.

Abbildung aus VdS 6003: Beispiel der Anordnung von separaten Ansaugrauchmeldern im Warm-Bereich (Überdruck) und des Kaltbereich (Unterdruck). Zusätzlich die Anordnung eines punktförmigen Rauchmelders für den Fall des Stillstandes der Lüftungstechnik (Quer-Schnitt durch einen Gang eines Kaltgangkonzeptes).
Bild: VdS Schadenverhütung GmbH

Angesichts fehlender einheitlicher Vorgaben wurden auf europäischer Ebene – zusätzlich zu nationalen Richtlinien und Empfehlungen wie bspw. der des Bundesamts für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) – verschiedene Normen entwickelt. Hierzu zählt etwa die Norm EN 50600. Die Teile 2-5 befassen sich mit der physischen Sicherheit von Rechenzentren und legen u. a. Anforderungen und Empfehlungen in Bezug auf den Schutz vor Brandereignissen in Rechenzentren fest. Diese Normen enthalten allerdings keine detaillierten Hinweise für die Planung und Installation der Brandmeldesysteme bzw. der Feuerlöschanlagen. Das Gleiche gilt für die Planungs- und Einbaurichtlinien für Brandmelde- und Feuerlöschanlagen.  

Nationale Richtlinien und ihre Grenzen

Die deutschen Richtlinien für Planung und Einbau, DIN VDE 0833-2 und VdS 2095, beschreiben in Anhang E die Überwachung von Räumen für Datenverarbeitungsanlagen und ähnliche Systeme. Sie erklären die Einteilung verschiedener Überwachungsbereiche und legen maximal zulässige Überwachungsbereiche für die Räume selbst sowie für Zwischendecken und Zwischenböden fest. Zur Lüftungsanlage fordert der Anhang eine Überwachung der Zu- und Abluft – allerdings ohne konkrete Empfehlungen zur Objektüberwachung oder zur Platzierung von Meldern und Ansaugöffnungen, insbesondere in Verbindung mit speziellen Lüftungslösungen wie Kalt- und Warmgangeinhausungen.

In Planungs- und Installationsrichtlinien für automatische Löschanlagen finden sich Schutzkonzepte für den Brandschutz von Räumen mit IT-Einrichtungen, die auch Warm- und Kaltgänge ansprechen. Diese Konzepte berücksichtigen jedoch Räume mit einer Kühlleistung bis zu 25 kW, die heute i. d. R. für eine deutlich höhere Leistung ausgelegt werden müssen. Eine geeignete Klimatisierung ist für den störungsfreien Betrieb von Rechenzentren unerlässlich, gleichzeitig haben die unterschiedlichen Kühlkonzepte einen erheblichen Einfluss auf die Branderkennung, den Einsatz von Löschmitteln sowie die Eignung des Brandschutzsystems.

VdS 6003 bietet ganzheitliche ­Betrachtung

Ziel der neuen VdS-Richtlinien 6003 ist es, Brandschutzanforderungen für Rechenzentren zu definieren, die eine frühzeitige Erkennung und Interventionsmaßnahmen bei Bränden innerhalb von Rechenzentren ermöglichen, zugeschnitten auf das Schutzziel: die betroffenen Geräte auf ein Minimum zu reduzieren und nicht direkt betroffene Geräte in Betrieb zu halten.

Abbildung aus VdS 6003: Bei der Auswahl der Löschanlagenart ist das Schutzziel (Gebäude, Gebäudeteile und/oder Einrichtungsschutz) zu berücksichtigen.
Tabelle: VdS Schadenverhütung GmbH

Im ersten Schritt lag der Fokus auf der Branderkennung und Beschreibung der Projektierungsvorgaben von automatischen Gaslöschanlagen. Zur Branderkennung enthält die VdS 6003 Beispiele für die Anordnung von Rauchmeldern und Ansaugöffnungen von Ansaugrauchmeldern für die zu erwartenden Raumaufteilungen und Arten der Kühlsysteme, einschließlich der Positionierung in Zwischendecken und Zwischenböden. Außerdem gibt es Hinweise zur Auswahl geeigneter Meldertypen für hohe Luftwechselraten und zum Einfluss von Filtern in Lüftungsanlagen oder Umluftkühlsystemen auf die Branderkennung.

Zudem werden für Überwachungsbereiche mit und ohne Kalt- bzw. Warmgänge maximal zulässige Überwachungsflächen festgelegt. Um die Anforderungen an das Schutzniveau eines Rechenzentrums zu berücksichtigen, erfolgt die Festlegung dieser Überwachungsflächen in Abhängigkeit von der festgelegten Schutzklassifikation nach EN 50600-2-5.

Da die Düsenanordnung im geschützten Bereich entscheidend für einen homogenen Konzentrationsaufbau ist, werden für die gängigsten Kühlsysteme bzw. -lösungen Beispiele für die Platzierung der Düsen in den verschiedenen Bereichen des Raumes gegeben. Darüber hinaus zeigen Hinweise, wie Auswirkungen des Brandschutzsys­tems, sich negativ auf die IT-Hardware auswirken können bzw. wie diese reduziert werden können.

Die erste Version der VdS 6003, die seit Juni im VdS-Webshop verfügbar sind, stellt den ersten zentralen Baustein für Planung und den Betrieb von Rechenzentren dar. Im nächsten Schritt wird er um detaillierte Vorgaben zur Planung und zum Einbau von Wasserlöschanlagen erweitert, um für die vielseitigen Anwendungsfälle die sichere Erreichung des angestrebten Schutzniveaus zu ermöglichen.