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Standortauswahl für ein Rechenzentrum

Planen Sie Ihr eigenes Rechenzentrum? Dann sollten Sie folgende technischen Anforderungen und Standort-Faktoren kennen.

Alexander van der Steeg
Alexander van der Steeg Veröffentlicht am 24.05.2022

Der Aufbau eines Rechenzentrums ist mit hohen Kosten und weitreichenden Anforderungen verbunden. Unterschiedliche Faktoren müssen, egal ob die Outsourcing-Frage gestellt oder ein eigenes Rechenzentrum aufgebaut werden soll, definiert und entsprechend harmonisiert werden.

Folgende Faktoren spielen zum Beispiel bei der Auslagerung eines Rechenzentrums eine entscheidende Rolle:

Quelle: https://www.enteksystems.de/blog/7-gruende-ihr-rechenzentrum-auszulagern/

 

Im Rahmen der Standortauswahl sind andere Kriterien wichtig:

Um eine Bewertung der aktuellen globalen Rechenzentrums-Situation und deren Kosten machen zu können, ist ein Rückblick aus dem Jahr 2013 ganz interessant:

Quelle: https://de.statista.com/statistik/daten/studie/216291/umfrage/laenderranking-der-weltweiten-investitionen-in-rechenzentren/

 

Allein im Jahr 2013 beliefen sich die Investitionen auf 8,3 Milliarden US-Dollar. Global liegt dieser Wert auf einem anderen Level und zeigt, warum Planung, Risiko-Minimierung und Optimierung der Verfügbarkeiten auf technischem und grundsätzlichem Level einen enormen Stellenwert haben.

Abstand zu Orten mit besonderer Gefährdung

Orte mit besonderer Gefährdung sind definierte Gefahrenquellen mit einem erhöhten Risiko für das eigene Gebäude und die damit verbundenen Geschäftsprozesse. Um das Risiko zu minimieren durch „besondere“ Ereignisse beeinflusst werden zu können, sind Abstandsdefinitionen vom Gesetzgeber und Verbänden definiert worden:

  • Kerntechnische Anlagen
    Bis zu 40 km zu Anlagen/Betrieben (INES-Stufe 5)

  • Chemische Produktion
    10 km zu Großindustrien und Raffinerien

  • Gefährliche Stoffe
    5 km zu Herstellungs-, Verarbeitungs- und Lagerstätten von gefährlichen Stoffen (Munition, Sprengstoffe, Feuerwerk, große Tanklager, Chemikalien). 1 km zu konventionellen Tankstellen oder Propangas-Händlern.

  • Straßen und Schienen
    1 km zu öffentlichen Straßen, die für Gefahrgut-Transporte freigegeben sind, sowie zu oberirdischen Bahnstraßen über den Güterverkehr transportiert werden darf.

  • Flughäfen
    Bis zu 1,5 km abseits eines Flughafens (Start- und Landebahn inklusive Seitenbereiche).

  • Zuwegung
    Ein Rechenzentrum muss über zwei unabhängige Verkehrswege erreichbar sein.

  • Aspekte der Lauschabwehr
    Wenn im Rechenzentrum Daten verarbeitet werden, die dem staatlichen Geheimschutz unterliegen, sind Maßnahmen der Lauschabwehr zu definieren.

Berücksichtigung von Naturgewalten

Naturereignisse, wie z. B. Überflutungen, Erdbeben oder ein Waldbrand sind außergewöhnliche nur indirekt planbare Ereignisse. Die Zerstörungen sind meist erheblich und führen zum teilweisen oder totalen Ausfall eines Gebäudes und seiner Funktion, wenn nicht vorab in der Planung ausreichende Sicherheitsmaßnahmen und bauliche Aspekte bedacht werden.

Dennoch ist es wichtig, die rechnerisch möglichen Effekte durch solche Naturereignisse auf ein geringes Risiko zu senken.

Folgende Faktoren müssen berücksichtigt werden:

  • Hochwasser an Flüssen
    Je nach Standort müssen gewisse Hochwasserstände schon in der Planungsphase der jeweiligen Gewässer berücksichtigt werden.

  • Küstenansiedelung
    2 m an der Nordsee oder 1 m an der Ostsee über der Deichkronenhöhe der vorgelagerten Küstenschutzeinrichtung. Ansonsten ist die Kronenhöhe des Deichs im nächstgelegenen Umland zu berücksichtigen.

  • Starkregen
    Alle betriebswichtigen Einrichtungen des Rechenzentrums müssen bis zu einem Meter Überflutung störungsfrei arbeiten können.

  • Waldbrandgefahr
    Um alle betriebswichtigen oberirdischen installierten Einrichtungen muss ein Waldbrandschutzstreifen von bis zu 20 m angelegt sein (Waldbrandgefahrenklasse A).
  • Erdbeben
    Je nach Erdbeben-Zone, in der das Rechenzentrum gebaut werden soll, müssen bauliche Maßnahmen zum Schutze vorbereitet sein. Je höher die Erdbebenzone ist, desto mehr Maßnahmen sind rechtlich vorgeschrieben.
  • Bergbau, Sand- und Kiesabbau
    Über aktivem oder stillgelegtem Bergbau darf kein Rechenzentrum gebaut werden. Ausreichender Abstand zu Übertageabbau-Gebieten ist aus Schutz vor Abrutschen und gelände-technischen Veränderungen einzuhalten.

  • Bergrutsche, Muren, Wildbäche, Lawinen
    Rechenzentren dürfen nur an Hangstandorten, die als abrutschsicher gelten, gebaut werden. Durch die Einflussnahme von Muren, Wildbächen und Lawinen muss der Standort generell durch einen Gutachter freigegeben werden.
    Hierbei müssen auch Extremwetterlagen eingeplant werden, da in der Geländetypologie meist immense Veränderungen eintreten könnten (Klassiker ist hierbei die Lawine aus einem Gebiet, welches viele hundert Meter entfernt liegt).
    In den meisten Fällen wird ein ausreichend großer Abstand empfohlen, der durch den Gutachter vorgegeben wird, da die Faktoren hierzu sehr unterschiedlich sind.

  • Wind
    Die Gebäudehülle muss einen störungsfreien Betrieb bis 120 km/h oder je nach Datenlage den höheren Geschwindigkeitswert seit 1990er Erhebung gewährleisten. Im Außenbereich muss der Schutz durch sturmbedingt herumfliegende Gegenstände geachtet werden.

Technische Faktoren

Abseits der geografischen Faktoren bei der Auswahl des passenden Standortes für ein Rechenzentrum spielen vor allem auch die technischen Aspekte eine große Rolle.

Diese sind unter anderem einer der Gründe, weshalb sich viele Rechenzentren vor allem in größeren Ballungsgebieten mit guter Infrastruktur (z.B. Frankfurt, München) ansiedeln.

  • Multi-Carrier Internetanbindung
    Optimalerweise wird die Internetanbindung über zwei unabhängige Provider realisiert. Beispielsweise die Telekom und einen lokalen Anbieter mit eigenem Backbone. Hierdurch können Störungen innerhalb der Carrier- / Provider Netze abgefangen werden.

  • Getrennte Leitungsführung
    Gerade im Bereich der Datenverbindungen ist eine getrennte und unabhängige Leitungsführung (z.B. Ost und West) ein absolutes Muss zur Vermeidung von Störungen durch z.B. Straßenbauarbeiten, aber auch notwendige Wartungsarbeiten.

  • Getrennte Stromzuführungen
    Bei der Stromzuführung sollte ebenfalls auf getrennte Leitungswege und auch die notwendige Redundanz geachtet werden. Gerade Transformatoren lassen sich im Fehlerfall nicht von heute auf morgen ersetzen und sollten daher zusammen mit den Versorgungsleitungen redundant ausgelegt sein.

  • Aufstellungsmöglichkeiten Notstromversorgung
    Die Notstromversorgung stellt vor allem „Retrofit“-Standorte vor große Herausforderungen. Hierbei müssen zunächst rechtliche Auflagen wie (Hoch-)Wasserschutz und Lärmemissionen geklärt bzw. genehmigt werden. Häufig kommen zudem noch Platzprobleme für Treibstofflagerung hinzu.

Zusätzlich zu den oben genannten Punkten kommen noch weitere Standortfaktoren, die sich teils auch nicht durch bauliche Maßnahmen beeinflussen lassen.

  • Bandbreitenverfügbarkeit
  • Verfügbarkeit von IT-Fachkräften
  • Verkehrsanbindung (z.B. Autobahnanschluss mit den notwendigen Abständen)
  • Bauliche Maßgaben (Lärmemission durch Kühlung, Notstrom)
  • Flächen für zukünftige Erweiterungen
  • Lokale Akzeptanz (Bürgerbewegungen, Flächenversiegelung in Mischgebieten)

Georedundanz

Sollen Lösungen georedundant – also mit höchster Ausfallsicherheit – betrieben werden, ist unter anderem vor allem der Abstand der Rechenzentren untereinander zu beachten.

So hat das BSI im Jahr 2019 den Mindestabstand zweier redundanter Rechenzentren von 5 auf 200 km angehoben. Die deutsche Bankenaufsicht BaFin ist dieser Maßgabe ebenfalls gefolgt.

Allein mit diesem Schritt wurden viele RZ-Cluster mit 2, 10 oder 50 km Distanz zu einer Gefahrenquelle eingestuft. Natürlich sind hier im Einzelfall auch kleinere Abstände möglich – beispielsweise massive geografische Formationen oder Flüsse als mögliche Brandschneisen.

 

Wer auf Nummer sicher gehen will wählt daher den (teuren) Königsweg der Georedundanz und verteilt Rechenzentren auf mehrere Länder. Allerdings wird dies für die wenigsten KMUs ein gängiger Weg sein. Dagegen sprechen zum einen die hohen Kostenblöcke, aber auch technische Herausforderungen wie z.B. die zu hohe Latenz bei der Datensynchronisation.

Fazit

In der heutigen Zeit ist durch eine begrenzte Flächenverfügbarkeit die Standortwahl schwierig geworden. In interessanten Ballungsräumen oder an günstig gelegenen Standorten können auf Grund von rechtlichen Grundlagen und Änderungen nicht ohne Weiteres mehr neue Rechenzentren gebaut werden.

Der stetige Klimawandel und die sich daraus schwer planbaren Risiken durch Naturgewalten und die immer weiter steigenden Sicherheitsanforderungen treiben die Kosten weiter nach oben.

Durch komplexe Analysen, Vorausplanungen im Absichern der Flächen und einer ausgewogenen Risikominimierung ist der zeitliche Vorlauf ebenso stark angestiegen und kann einige Jahre in Anspruch nehmen.

Alexander van der Steeg
Alexander van der Steeg Autor

CTO

Herr van der Steeg ist bei der EntekSystems als Chief Technology Officer für alle Belange der Produktentwicklung und technischen Konzeption verantwortlich.

Colocation, Hosting und Managed Services

Im zertifiziertes Rechenzentrum am Standort Frankfurt / Main

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