Feinstaub in Rechenzentren: 3 Schritte zur Früherkennung und zum nachhaltigen Umgang
Feinstaub in Rechenzentren: 3 Schritte zur Früherkennung und zum nachhaltigen Umgang
Feinstaub im Rechenzentrum ist ein vielseitiges und komplexes Thema. Nur durch bewährte Dekontaminationstechniken und durch die regelmäßige Dokumentation der Feinstaubpartikelmessungen lässt sich die nachteilige Wirkung von Feinstaub auf den Lebenszyklus eines Rechenzentrums vermeiden.
Der Umgang mit Feinstaub in Rechenzentren gehört grundsätzlich in den Bereich der Wartung und Instandhaltung nach DIN 31051 und somit zum Infrastrukturellen Facility Management.
Die Instandhaltung wird nach DIN 31051:2003-06 definiert als: „Kombination aller technischen und administrativen Maßnahmen sowie Maßnahmen des Managements während des Lebenszyklus einer Betrachtungseinheit zur Erhaltung des funktionsfähigen Zustandes oder der Rückführung in diesen, so dass sie die geforderte Funktion erfüllen kann.“
Wir gehen hier auf das Thema proaktive Planung und Durchführung der Staubpräventions- und Beseitigungsmaßnahmen im Lebenszyklus eines Rechenzentrums mit dem Ziel der positiven Beeinflussung der RZ-Funktionalität ein.
Den Feinstaub verstehen – die Partikel und ihre Konzentration
Die Johannesburger Konvention hat im Jahr 1959 den Feinstaub als Trennkorn mit einem aerodynamischen Durchmesser von 5 µm definiert. Die aktuelle Definition geht zurück auf den im Jahr 1987 eingeführten National Air Quality-Standard for Particulate Matter (kurz als PM-Standard bezeichnet) der US-amerikanischen Umweltschutzbehörde EPA (Environmental Protection Agency)
Aktuell sind sehr unterschiedliche Partikelgrößen bekannt, die heute häufig genannten sind 10, 2,5 und 1 Mikrometer. Vor einigen Jahren hat einer der größten Hardware-Hersteller die Rechenzentren als Reinräume definiert und eine Empfehlung für die Einhaltung einer DIN EN ISO Norm für Rechenzentren ausgesprochen. Es handelt sich um EN ISO 14644-1 Klasse 8
Auch wenn die benannte Klassifizierung grundsätzlich nachvollziehbar ist, kann die EN ISO 14644-1 nicht direkt auf Rechenzentren angewendet werden, weil Rechenzentren keine Reinräume sind. Um den Reinraumstandard einzuhalten, fehlen Rechenzentren dafür eine Reihe planerischer, organisatorischer und betrieblicher Maßnahmen (z.B. Vorraumschleusen), die nach Inbetriebnahme eines Rechenzentrums schwer bis unmöglich nachrüstbar sind.
Ein ausfallsicherer RZ-Betrieb benötigt jedoch mindestens die Anlehnung an eine beliebige gültige Norm um Feinstaub frühzeitig zu erkennen und Feinstaub-Emissionen nachhaltig zu beseitigen.
Unter dem Aspekt, dass keine andere Norm das Thema Staub in Rechenzentren behandelt, wird heute die EN ISO 14644-1 in modifizierter Form als Grundlage genommen. Mehr dazu weiter im Text des Kapitels.
Schritt 1: Quellen identifizieren – wie kommt der Feinstaub ins Rechenzentrum?
Der Feinstaub im RZ wird in 2 Kategorien unterteilt – Feinstaub vom Außen (Kategorie 1), der durch die Filter der Klimageräte in das RZ gelangt und der Feinstaub (Kategorie 2), der im RZ selbst entsteht. Über die Kategorie 1 der Feinstäube wurde ausgiebig geschrieben und die Gegenmaßnahmen sind allgemein bekannt (nachzulesen bspw. unter Link 1 oder Link 2). Die Effektivität der Filteranlagen der MERV-13 Klasse wird bei modernen Rechenzentren aktiv durch Planer und ausführende Unternehmen umgesetzt.
Interessanter wird der Versuch die Staubquellen der Kategorie 2 innerhalb des Rechenzentrums zu identifizieren. Wir haben dafür ein schlankes Leistungspaket mit der Bezeichnung „PING RZ Staub Quickcheck“ entwickelt. Während dieser Schnelluntersuchung werden physische, organisatorische und bauliche Aspekte wie der Zugang zum RZ, Verpackungen innerhalb des RZ und weitere kritische Aspekte durchleuchtet. Als Ergebnis werden die Hauptquellen der entdeckten Feinstäube benannt und Handlungsempfehlungen ausgesprochen, die sich positiv auf die Erhaltung des funktionsfähigen Zustandes des Rechenzentrums auswirken.
Schritt 2: Rechenzentren vom Feinstaub bereinigen
Schritt 3: Feinstaub Konzentration dokumentieren und überwachen
Als Ergänzung zu den beiden ersten Schritten ist es wichtig, die Konzentration der Feinstaubpartikel im Rechenzentrum per Dokumentation zu überwachen. Dafür existieren genormte und geprüfte Verfahren der Partikelmessung nach EN ISO 14644-1. Diese beinhalten abhängig von der RZ-Fläche eine festgelegte Anzahl und Dauer von Messungen. Zum Einsatz kommt dabei mehrere tausend Euro teure, präzise Partikelmesstechnik, die regelmäßige Pflege und Kalibrierung benötigt.
Das aktuelle Preisniveau inkl. Auswertung und entsprechender Nachweise liegt bei 600 – 1.500 EUR pro Partikelmessung. Dieses Budget passt häufig nicht in die seit Jahren festgelegten Wartungs- und Instandhaltungsbudgets der RZ-Betreiber. Allerdings bieten bisher einzig diese regelmäßigen Feinstaubmessungen die Möglichkeit, die Feinstaubkontamination im RZ zu dokumentieren.
Um dem Bedarf nach einer smarten und kostengünstigen Alternative gerecht zu werden, haben wir den PING Datacenter Dust Monitor entwickelt. Der PING Datacenter Dust Monitor ist das perfekte Tool für die Messung, Feststellung und Überwachung der Staubpartikel in Rechenzentren und Serverräumen. Das kleine und praktische Staubmessgerät ist eine fernbedienbare und sofort einsatzbereite Echtzeitlösung. Es ist für jeden RZ-Verantwortlichen das ultimative Werkzeug zur effizienten und präzisen Kurz- oder Langzeitüberwachung und Kontaminationsmessung (die zeitgleiche Messung nach Partikelgröße getrennter Staubkonzentrationen entsprechend den Definitionen nach DIN EN ISO 14644-1 Klasse 8).
