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Stromausfall - Knockout für den Serverraum

Notstromaggregat zur unterbrechungsfreien Stromversorgung im Datacenter

Es gibt tatsächlich Menschen, die ein Stromausfall reich gemacht hat. Marc Eisberg zählt dazu. Der Österreicher schrieb 2012 den Roman „Blackout“, in dem er das Chaos in ganz Europa nach einem Stromausfall beschreibt. Ein Besteller: Veröffentlicht in 22 Ländern, allein in Deutschland 1,7 Millionen Mal verkauft, fast ein Jahr in den Top 50 der Spiegel-Bestsellerliste, und 2021 soll eine 6-teilige Verfilmung des Stoffs auf Sat 1 ausgestrahlt werden.

Doch was als Fiktion spannend sein mag, ist in der Realität katastrophal. Das Münsterland kann ein Lied davon singen: 2005 ging dort das Licht aus, und 250.000 Menschen waren rund sechs Tage ohne Strom. Das Leben brach zusammen. Ende 2020 und damit 15 Jahre später stellte das ZDF in seinem Reportage-Format „Frontal21“ lakonisch fest: Seit dem größten Strom-Blackout der Geschichte der Bundesrepublik sei „das Land noch immer unzureichend auf einen großflächigen Stromausfall vorbereitet.“

Energiewende erhöht Blackout-Risiko deutlich

Dazu kommt in Zukunft eine weitere Quelle für einen potenziellen Anstieg der Ausfallszahlen: die Energiewende. Ein Projekt, an dem ganz Energie-Deutschland mit Engagement arbeitet. Aber auch ein Projekt, das perspektivisch für häufigere und stärkere Netzschwankungen sorgt. Vereinfacht gesagt ist der Grund folgender: Im Rahmen der Energiewende werden immer mehr dezentrale Einspeiser ans Netz gehen – sprich Windenergie- und PV-Anlagen. Sie speisen ein, wann immer das Wetter es erlaubt, und liefern damit zwar einigermaßen prognostizierbar, aber dennoch schwankend Strom. Zugleich gehen besser regelbare Kraftwerke perspektivisch vom Netz. Das heißt, die Stromeinspeisung schwankt stärker als bisher, müsste aber eigentlich möglichst verlässlich sein, um das Netz stabil zu halten. Das ist Herausforderung Nr.1. 

Herausforderung Nummer 2: In der Automobilindustrie wurde die Entwicklung und Produktion von Elektrofahrzeugen massiv angekurbelt. Zukünftig werden also deutlich mehr sogenannte dezentrale Verbraucher am Netz angeschlossen sein, die beim „Tanken“ an der heimischen Wallbox einen hohen, aber schwer prognostizierbaren Strombedarf abfragen. Schwankende Einspeiser plus schwankende Verbraucher bedeuten eine schwankende Netzstabilität – und damit eine höhere Wahrscheinlichkeit für Blackouts. Technische Lösungen für dieses kommende Szenario, die von der Bundesregierung anerkannt und freigegeben sind, gibt es auf dem Markt derzeit genau null. 

159.827 Stromausfälle in Deutschland

Mag sein, dass man nicht gleich den Teufel in Gestalt eines umfangreichen Ausfalls an die Wand malen muss. Doch die Statistiken der „kleinen Stromausfälle“ sprechen eine andere Sprache. Die Bundesnetzagentur verzeichnete für das Jahr 2019 insgesamt 159.827 Versorgungsunterbrechungen in der Nieder- und Mittelspannung. Im Schnitt war dabei jeder Haushalt und jedes Unternehmen 12,2 Minuten ohne Strom. Das heißt: Pro Jahr ist jedes Objekt mindestens einmal von einem Stromausfall betroffen. Ein vorprogrammierter Blackout, der zum Knockout für den Serverraum werden kann.

Was passiert, wenn im Serverraum ein Stromausfall auftritt?

Eine IT ohne Strom ist schlicht undenkbar. Ob Server, Netzwerk, Rechner oder mobiles Endgerät – die gesamte Peripherie benötigt Strom. Wenn nur ein Rechner wegen eines Stromausfalls kurz ausgeknipst wird, ist das meist ärgerlich, aber der Schaden bleibt in der Regel im Rahmen. Anders sieht es aus, wenn ein Serverraum ungewollt stromfrei gesetzt wird. Dann schlägt das Herz einer ganzen IT-Infrastruktur nicht mehr. Und IT reagiert bereits auf Spannungsspitzen im Millisekunden-Bereich äußerst sensibel. 

Infarkt im IT-Herzstück

Ein Stromausfall betrifft zum einen die Datenwege zwischen Server und Peripherie. Werden sie unterbrochen, können Daten verloren gehen – deren Kommunikation jedenfalls ist definitiv gestört. Die Steuerung von Anlagen und Kundenprozessen oder der Abgleich von Controllingdaten und Buchhaltung fallen damit von einer zur nächsten Sekunde aus.

Auch können auf Server-Festplatten bei einem Blackout irreversible Schäden entstehen. Sie sind bereits deutlich gravierender, liegen auf diesen Festplatten doch das ERP-System, die SAP-Module und alle weiteren Anwendungen, die ein Unternehmen für seinen Geschäftsbetrieb benötigt. Eine Dysfunktion kann im Ernstfall zum softwareseitigen Totalschaden führen. Zudem liegen im IT-Herzstück alle Kunden- und Unternehmensdaten. Das Gold im IT-Fort Knox jeder Firma. Kommen sie zu Schaden, ist der bilanzielle Verlust häufig nicht mehr wiedergutzumachen.

Solch ein Totalausfall des Serverraums hat außerdem im Nachgang noch Folgen. Ein Unternehmen ist bis zur Wiederherstellung der Serverfunktionen nicht handlungsfähig, sodass hier pro Minute wichtige Wertschöpfung verloren geht. Und wenn ein Unternehmen anschließend sogar Teile der Serverlandschaft ersetzen, Anwendungen neu aufspielen und beides erst wieder in Betrieb nehmen muss, entstehen Kosten für Hardware, Personal und Dienstleister in spürbarer Höhe. 

Sinnvolle Maßnahmen gegen den Stromausfall im Serverraum

1. Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV)

Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) ist so etwas wie die rechtliche und technische Richtschnur beim Thema IT-Sicherheit. Beim Schutz der IT vor Stromausfall hat das BSI daher eine klare Empfehlung: „Die USV-Anlagen eines Rechenzentrums sollten redundant ausgelegt sein. Nach einem Stromausfall sollten alle für den ordnungsgemäßen Betrieb des Rechenzentrums erforderlichen Komponenten solange mit Strom versorgt werden können, bis eine alternative Stromquelle angeschlossen werden kann.“

USV steht dabei für „Unterbrechungsfreie Stromversorgung“. Sie greift vor allem bei kurzen Unterbrechungen, die weniger als eine Sekunde dauern. Das passiert häufiger als die meisten von uns wahrnehmen können. Daher ist ein USV-System das zentrale Element beim Schutz eines Serverraums. Im Falle eines Stromausfalls greift es automatisch und gewährleistet für einen kurzen Zeitraum die Versorgung. In der Regel besteht es aus einem oder mehreren Batteriemodulen. Ist nur ein Modul im Einsatz, bleibt dieses Modul 24/7 aktiviert. Bei einer skalierten Ausstattung mit mehreren Modulen läuft ein Teil auf Stand-by und wird vom System sofort aktiviert, sobald mehr Last benötigt wird als ein einzelnes Modul bereitstellen kann. 

2. Notstromaggregat

USV-Systeme werden häufig mit einem Notstromaggregat bzw. einer Netzersatzanlage (NEA) kombiniert. Das Aggregat wird mit Diesel betrieben und umgehend in Betrieb genommen, um längere Stromausfälle zu puffern. Es kann zugleich die Batteriemodule des USV-Systems aufladen. Die Leistungsstärke eines Notstromaggregats sollten Sie sich von Fachleuten berechnen lassen, damit es im Ernstfall auch die notwendige Last bereitstellen und eventuell noch Serverperipherien wie die Klimatisierung bedienen kann. 

3. Mitarbeiter-Handbuch zum Notfallmanagement

Die richtigen technischen Rahmenbedingungen für einen Schutz des Serverraums bei Stromunterbrechungen sind das eine – die beteiligten Mitarbeitenden über die richtigen Maßnahmen zu informieren, ist das andere. Hier hilft die Erstellung eines IT-Notfallhandbuchs. 

Ein IT-Notfallhandbuch enthält unter anderem:

  • Allgemeine Informationen über Hardware, Peripheriegeräte, Anwendungen, VPN- und Serverzugänge, Exchange-Daten, etc.
  • Kontaktinformationen wie Ansprechpartner aus Abteilungen und von externen Dienstleistern, Nutzerlisten, Server-Vertragsinformationen, etc.
  • Begriffsdefinitionen, ab wann man von einem Notfall spricht
  • Alarmierungspläne und Meldewege
  • Maßnahmen zur Aufrechterhaltung des Serverbetriebs
  • Priorisierung der wichtigsten Anwendungen
  • Pläne zur Wiederherstellung des Systems

So wird das IT-Notfallhandbuch zum wichtigen Leitfaden für die Mitarbeitenden. Tipp: Am besten simulieren Sie diese Abläufe regelmäßig im Team. So festigt sich das Prozedere und Sie entdecken eventuelle Schwachstellen.  

4. Disaster Recovery zur Wiederherstellung der Daten

Eine Disaster Recovery greift bereits vor dem Ernstfall. Basis dafür ist die Etablierung einer IT-Infrastruktur, in welcher Daten und Anwendungen, die im Serverraum abgelegt sind, regelmäßig und automatisiert dupliziert werden. Man spricht hier auch von einem redundanten System und redundanten Servern. Diese sollten geographisch unbedingt vom eigentlichen Rechenzentrum entfernt liegen und entweder als On-Premises- oder als Cloud-Lösung angelegt sein. Bei einem IT-Ausfall kann das System und seine Daten somit an den letzten Backup-Zeitpunkt zurückversetzt werden. 

Kann man sich gegen Schäden im Serverraum versichern?

Unternehmen können sich gegen Schäden an Daten oder am IT-System versichern.

Elektronikversicherung: Eine Elektronikversicherung für Rechenzentren ersetzt Schäden, die durch äußere Einwirkungen wie Feuer, Blitzeinschlag oder Stromausfall im Rechenzentrum entstehen. Manche decken auch Planungsfehler oder eine Fehlbedienung einer USV-Anlage ab – also eine sinnvolle Investition.

Daten- und Softwareversicherung: Wenn Daten oder Anwendungen verloren gegangen sind, verändert wurden oder anderweitig nicht mehr verfügbar sind, greift die Daten- und Softwareversicherung. Die Entschädigung kann nach unterschiedlichen Modi berechnet werden: zum Beispiel auf Basis entstandener Mehrkosten für die Benutzung anderer Anlagen, die Beauftragung von Dienstleistern für eine Data Recovery, die Kosten für eine notwendige Neu- oder Umprogrammierung, und viele weitere Aspekte. 

Outsourcing des Rechenzentrums als Sicherheitsmaßnahme

Als Unternehmen können Sie also den eigenen Serverraum umfassend sichern, indem Sie entsprechende Anlagen installieren, Dokumentationen erstellen, Versicherungen abschließen und alle Aspekte regelmäßig prüfen und erneuern. Ein Aufwand, der allerdings Ihr Budget und Personal deutlich belastet. 

Eine sinnvolle und wirtschaftliche Alternative ist, Teile des eigenen Rechenzentrums oder die komplette IT-Serverlandschaft in Datacentern betreiben zu lassen. In solchen Rechenzentren sind Ihre Server, Anwendungen und Daten geschützt durch eine skalierbare USV, Notstromaggregate, detaillierte IT-Notfallplänen und hochfrequente Backups auf mehrfach redundanten Serversystemen. Solch ein Konzept des IT-Outsourcings und eines Data Centers as a Service (DCaaS) hat für Sie als Unternehmen entscheidende Vorteile: 

  • Weniger Aufwand: Sie sparen sich die umfangreichen organisatorischen und logistischen Aufwände, die der Schutz Ihres Rechenzentrums vor einem Stromausfall mit sich bringen würde.
  • Weniger Kosten: Die hohen Investitionen in eigene Schutzmaßnahmen, Weiterbildungen des Personals und Versicherungspolicen fallen weg. Das hält Sie liquide, sodass Sie diese Mittel in andere Aktivitäten investieren können.
  • Weniger Verantwortung: Wenn Sie Ihr Rechenzentrum outsourcen, entbinden Sie sich jener Rolle, für dessen Schutz verantwortlich zu sein. Eine Verantwortung, die Sie wiederum mit Versicherungen abfedern müssen – und im Ernstfall mit diesen Versicherungen in einen Rechtstreit gehen müssten. Überlassen Sie die Verantwortung daher besser dem Betreiber eines Rechenzentrums, um Ihr Unternehmen personell, strategisch und wirtschaftlich zu entlasten.  
    Sandra Warg Portrait

    Autor: Sandra Warg
    Produktmanagerin Datacenter bei envia TEL #DatacenterEnthusiast #DigitalTransformation #CloudConnect