Brände in Rechenzentren geben Anlass zur Sorge um Lithium

Von Ann Bednarz

Leitender Redakteur, Network World |

Feuer ist für eine kleine, aber bedeutende Anzahl von Ausfällen in Rechenzentren verantwortlich, darunter ein Brand am 28. März, der schwere Schäden an einem Rechenzentrum in Frankreich verursachte, und eine Analyse weltweiter Vorfälle verdeutlicht die anhaltenden Bedenken hinsichtlich der Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien und deren Sicherheit Verbrennungsgefahr.

Der Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ion) in Rechenzentren nimmt zu. Nach Angaben des Beratungsunternehmens Frost & Sullivan werden sie heute häufig in unterbrechungsfreien Stromversorgungen eingesetzt und sollen bis 2025 38,5 % des Batteriemarkts für Rechenzentren ausmachen, gegenüber 15 % im Jahr 2020.

Die Akzeptanz wird durch den geringeren Platzbedarf, die einfachere Wartung und die längere Lebensdauer von Li-Ionen-Batterien im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien vorangetrieben. Darüber hinaus ist der Li-Ionen-Energiespeicher laut Uptime Institute, das Ausfallsicherheitsdienste, Beratung zum Bau und Betrieb von Rechenzentren sowie Zertifizierungsdienste anbietet, eine Schlüsselkomponente bei der Verteilung erneuerbarer Energien.

Allerdings stellen Li-Ionen-Batterien ein größeres Brandrisiko dar als ventilregulierte Blei-Säure-Batterien, warnt Uptime.

Das Unternehmen stellte in seiner jährlichen Analyse der Zuverlässigkeit von Rechenzentren fest, dass 7 % der Ausfälle durch Brände verursacht wurden. (Konnektivitätsprobleme – darunter Probleme mit Glasfaser, Netzwerksoftware und Konfiguration – sind eine der Hauptursachen und für 29 % der öffentlich gemeldeten Ausfälle verantwortlich.)

„Wir stellen jedes Mal fest, dass das Feuer nicht verschwindet, wenn wir diese Untersuchungen durchführen“, sagte Andy Lawrence, geschäftsführender Forschungsdirektor bei Uptime, in einer Telefonkonferenz, um die neue Ausfallforschung des Unternehmens zu besprechen.

Brandschutz war schon immer eine Herausforderung, wenn es um Batterien und Thermal Runaway geht, wenn sich in einer Batterie Wärme schneller aufbaut, als sie abgeführt werden kann. „Im Laufe der Zeit hat die Branche ein besseres Verständnis dafür erlangt, was das thermische Durchgehen in Blei-Säure-Batterien verursacht, und intelligente Ladeschaltungen entwickelt, die die Erkennung verbessern und Probleme verhindern“, sagte Chris Brown, Chief Technical Officer bei Uptime.

„Wir haben im Laufe der Jahre viel über Blei-Säure-Batterien gelernt. Jetzt kommt Lithium-Ionen auf den Plan, und das ist ein ganz anderes Tier“, sagte Brown.

Li-Ionen-Batterien brennen heißer als Blei-Säure-Batterien, und wenn das Batteriegehäuse beschädigt ist, reagiert es nicht gut mit Sauerstoff oder Wasser, sagte Brown. „Wir stellen fest, dass wir derzeit nicht alle Fehlermodi von Lithium-Ionen-Batterien vollständig und wirklich verstehen und die Ladeschaltungen nicht in der Lage sind, mit allen zurechtzukommen“, sagte er.

Wie bei jedem Akku ist es schwierig, einen Li-Ionen-Akku zu löschen, sobald er einmal zu brennen beginnt. „Es wird brennen, bis es seine gesamte Energie verbraucht, und es hilft nicht wirklich, einfach Wasser darauf zu schütten. Es verhindert vielleicht, dass es sich ausbreitet, aber es hilft nicht“, sagte Brown. „Und die Tatsache, dass es viel heißer brennt als Blei-Säure-Batterien, bedeutet, dass es viel mehr Schaden anrichtet. Es wird viel länger brennen, weil es viel mehr Energie speichert. Und das ist das Problem, das wir sehen.“ mit Lithium-Ionen überall.“

Als Reaktion darauf erlassen lokale Behörden und Regulierungsbehörden Anforderungen im Zusammenhang mit der Lagerung von Li-Ionen-Batterien.

Brown empfiehlt den Betreibern von Rechenzentren, dem Anlagendesign große Aufmerksamkeit zu schenken, wenn Li-Ionen-Batterien Teil des Plans sind.

„Wenn Sie über die Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien nachdenken, sollten Sie diese unbedingt in einem eigenen Batterieraum unterbringen“, sagte er. Ein Batterieraum sollte über mindestens ein paar feuerbeständige Wände und Decken verfügen, und die Betreiber sollten den Einsatz eines Schaum-Brandbekämpfungssystems in Betracht ziehen, „da zumindest Schaum das Feuer erstickt und dabei hilft, es zu löschen, während Wasser einfach hält.“ dass es sich nicht ausbreitet.

Auf die Frage nach der Verwendung verteilter Batterien im Gegensatz zu einem zentralen USV-System mit Batteriebänken rät Brown zur Vorsicht.

In der Vergangenheit bestand ein herkömmlicher Ansatz darin, jede Art von brennbaren Einheiten aus der Datenhalle selbst zu entfernen. Da nun dezentrale Batterien in Racks und Rack-USVs installiert werden, müssen Rechenzentrumsbetreiber die Energieeffizienzgewinne dezentraler Li-Ionen-Batterien gegen die Brandrisiken abwägen, sagt Brown.

„Das Gute daran ist, dass es sich um viel kleinere Batterien handelt, wenn es tatsächlich Feuer fängt, sodass Sie es möglicherweise auf ein paar Racks beschränken können. Allerdings wird es Rauch geben, und am Ende sind es auch alle Racks in der Nähe.“ „Wir werden einen Teil dieser Trümmer in sie hineinsaugen. Und auch wenn es heute vielleicht noch keine Ausfälle verursacht, wird es in der Zukunft zu vorzeitigen Ausfällen führen.“

Die Menschen müssen mit offenen Augen an die Sache herangehen, eine Kosten-Nutzen-Analyse durchführen und das tun, was für sie am besten ist, sagt Brown. „Aber meine Empfehlung ist, dass Sie Batterien aus der Datenhalle holen. Das ist das Zuverlässigste und Belastbarste, was Sie tun können.“

Lawrence verwies auf Fälle, in denen Li-Ionen-Batterien als Ursache für Brände in Rechenzentren vermutet werden.

Einer der berüchtigtsten Vorfälle ereignete sich Anfang 2021, als der größte Cloud-Anbieter mit Sitz in Europa, OVHcloud, einen verheerenden Brand erlitt, der eines seiner Rechenzentren in Straßburg zerstörte und ein benachbartes beschädigte.

Am 28. März 2023 kam es in einem Maxnod-Rechenzentrum in Frankreich zu einem verheerenden Brand, und „wir gehen davon aus, dass der Brand auf einen Lithium-Ionen-Akku zurückzuführen ist“, sagte Lawrence.

Ein Brand einer Lithium-Ionen-Batterie ist auch die gemeldete Ursache für einen Großbrand am 15. Oktober 2022 in einer Colocation-Anlage in Südkorea, die der SK Group gehört und von ihrer C&C-Tochtergesellschaft betrieben wird. Berichten zufolge begann der Brand im SK C&C-Rechenzentrum in einem Batterieraum und beeinträchtigte den Betrieb großer südkoreanischer Technologieunternehmen.

„Der größte Teil Südkoreas erlitt eine achtstündige Betriebsunterbrechung. CEOs traten zurück. Es wurden staatliche Untersuchungen und mehrere Sammelklagen eingeleitet“, sagte Uptime.

Der SK C&C-Vorfall habe Zehntausende Server offline geschaltet, darunter auch die IT-Infrastruktur, auf der Südkoreas beliebteste Messaging- und Single-Sign-On-Plattform KakaoTalk läuft, schrieb Daniel Bizo, Forschungsdirektor bei Uptime, in einem Blogbeitrag.

„Der Ausfall hat das integrierte mobile Zahlungssystem, die Transport-App, die Spieleplattform und den Musikdienst unterbrochen, die alle von Millionen genutzt werden“, schrieb Bizo. „Der Ausfall betraf auch den inländischen Cloud-Riesen Naver (das ‚Google von Südkorea‘), der Störungen bei seinen Online-Such-, Einkaufs-, Medien- und Blogging-Diensten meldete.“

Kakao führte die Brandursache auf die in der Anlage eingesetzten Li-Ionen-Batterien zurück; Die SK Group hat ihre offiziellen Ergebnisse nicht veröffentlicht.

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Ann Bednarz schreibt, vergibt und bearbeitet Feature-Artikel, die sich an IT-Experten in Unternehmen richten.

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