EOLIOS Ingenieurbüro hat ein Audit der Staubausbreitung bei der Sprengung eines Gebäudes neben einem OVHcloud-Standort durchgeführt, um das Staubrisiko für die Serverräume zu bewerten.
Kurz gesagt. Im Auftrag von OVHcloud hat EOLIOS in Echtzeit die Staubkonzentration in der Luft rund um ein laufendes Rechenzentrum gemessen, während ein benachbartes Gebäude gesprengt wurde. Die Konzentration erreichte im Moment der Sprengung eine Spitze von 196.000 Partikeln bei 0,5 µm, mehr als das 130-Fache des Hintergrundwertes, bevor sie innerhalb weniger Stunden auf nahezu normale Werte zurückkehrte. Das Audit quantifiziert die Belastung der Serverräume und objektiviert das Kontaminationsrisiko.
Von der Außenluft transportierte Feinpartikel gehören zu den Hauptfaktoren der Alterung von IT-Geräten: Ablagerungen auf Platinen, Verstopfen der Filtermedien, verschlechterter Wärmeaustausch. Wenn eine Abrissbaustelle unmittelbar neben einem laufenden Rechenzentrum stattfindet, wird die Beherrschung des Staubeintrags zu einer Frage der Betriebskontinuität, und in diesem Fall zu einer juristischen Frage.
Ein Gebäude unmittelbar neben einem OVHcloud-Standort sollte gesprengt werden. Diese Art von Vorgang setzt binnen Sekunden ein beträchtliches Volumen an mineralischem Staub (Beton, Gips, Silika) frei, der eine dichte, vom Wind rasch getragene Fahne bildet. Für ein benachbartes Rechenzentrum, dessen Kühlung teils auf der Ansaugung von Außenluft beruht, stellt sich damit eine direkte Frage: Bleibt die während und nach dem Abriss angesaugte Luft mit dem Betrieb der Serverräume vereinbar?
Als „Feinpartikel" bezeichnet man in der Luft schwebende Partikel, deren aerodynamischer Durchmesser kleiner als einige Mikrometer (µm) ist. Üblich ist die Einteilung nach Schwellen: PM10 (≤ 10 µm), PM2.5 (≤ 2,5 µm) und ultrafeine Partikel (≤ 1 µm). Je feiner ein Partikel, desto tiefer dringt es in die Lüftungskreise ein und setzt sich dauerhafter auf empfindlichen Oberflächen ab.
Rechenzentren beherrschen den Staubeintrag in ihren Räumen über Filterstufen (typisch ISO ePM1 / ePM2.5, bis hin zu Hochleistungsfiltern in kritischen Zonen) und einen Überdruck der Räume. Eine Konzentrationsspitze außen erhöht die Last dieser Filter, beschleunigt ihr Zusetzen und kann bei einem Dichtigkeitsmangel Partikel in die Kaltgänge migrieren lassen.
Vor dem Vorgang hatte das Abrissunternehmen zugesichert, dass es keinen Staub für die Nachbarschaft geben werde. Die getroffenen Maßnahmen blieben jedoch marginal: schlichtes Besprühen der Umgebung und des Gebäudes mit Wasserstrahlen während der Sprengung. Das Unternehmen versicherte zudem, es werde wenig Feinstaub freigesetzt und der vorherrschende Wind wehe nicht in Richtung des Rechenzentrums, weshalb das Risiko „trivial" sei.
Die Feldmessungen erzählen eine andere Geschichte. Jede dieser Zusicherungen wurde von den Fakten widerlegt:
„Kein Staub für die Nachbarschaft": eine dichte Fahne verdeckte die Sicht und erreichte den Standort binnen Minuten.
„Wenig Feinstaub": die gemessene Spitze übersteigt den Hintergrundwert bei 0,5 µm um mehr als das 130-Fache.
„Wind vom Standort weg": die Fahne zog gerade in Richtung Rechenzentrum und Kanal.
„Triviales Risiko": die Konzentrationen blieben mehrere Stunden hoch und mehrere Tage über dem Hintergrundwert.
Eine dafür nicht ausgelegte Filtration. Das Rechenzentrum ist mit Filtern ausgestattet, jedoch nicht mit Filtern, die für den Staubeintrag einer Sprengung in weniger als 100 m Entfernung ausgelegt sind. Im Normalbetrieb gibt es keinen Grund für eine solche Kapazität: das Ereignis setzt die Anlage daher einem Risiko außerhalb ihrer Auslegung aus.
Der richtige Reflex des Betreibers. Angesichts unüberprüfbarer Garantien hatte der Standortverantwortliche die Umsicht, EOLIOS mit einem Monitoring-Auftrag der Störung zu betrauen. Dieser faktische, kalibrierte Bericht bildet eine solide juristische Grundlage im Fall eines flächigen Ausfalls der Server infolge der Sprengung: ein Akt der Vorausschau, der ein mündliches Versprechen in einen gemessenen Beweis verwandelt.
In einem zugleich technischen und juristischen Kontext bot das EOLIOS-Team seine Expertise an, um den Verantwortlichen zu helfen, die Auswirkungen der durch den Abriss des Nachbargebäudes verursachten Staubphänomene auf die Serverräume zu verstehen.
Messen der Partikelkonzentration rund um den Standort sowie innen, vor, während und nach dem Abriss, über mehrere Partikelgrößen.
Beobachten der Entstehung, Dichte und Bahn der durch die Sprengung erzeugten Staubfahne.
Objektivieren der Belastung der Serverräume und des Kontaminationsrisikos für empfindliche Geräte.
Dokumentieren des Ereignisses auf nachvollziehbare Weise, mit kalibrierten Geräten, zu Gutachterzwecken.
Da der entscheidende Parameter die Menge der in der Luft vorhandenen Partikel war, musste sie über mehrere Tage rund um den Standort und zu verschiedenen Zeiten gemessen werden, um die Konzentration und ihre Schwankung zu analysieren. Die Vervielfachung der Messungen bildet eine repräsentative Datenreihe und erhöht die Zuverlässigkeit der Ergebnisse.
Die Messungen wurden mit Geräten mit Kalibrierschein durchgeführt und gewährleisten die in einem Gutachterkontext unverzichtbare messtechnische Rückführbarkeit. Sensoren wurden außen, so nah wie möglich an den Luftansaugungen, und innen platziert, um den tatsächlichen Staubeintrag des Gebäudes zu verfolgen.
Der „Hintergrundwert" bezeichnet die übliche Konzentration des Standorts, außerhalb eines besonderen Ereignisses. Er schwankt im Tagesverlauf (Verkehr, menschliche Aktivität, Wetter) und dient als Referenz, um das wahre Ausmaß einer Störung wie einer Sprengung zu beziffern.
Mehrere Beobachtungen wurden vor und nach dem Abriss des Gebäudes durchgeführt. Sobald die Sprengung ausgelöst war, erschien eine Staubfahne, erzeugt durch die Druckwelle und den beginnenden Einsturz des Gebäudes.
Bei der vollständigen Zerstörung steigt die Fahne auf und breitet sich aus: die Sicht ist vollständig verdeckt. Das Verschwinden des benachbarten Gebäudes in der Wolke zeugt von ihrer hohen Dichte. Unter ungünstigen Wetterbedingungen und dem Wind zieht die Fahne vor allem in Richtung Rechenzentrum und Kanal, also genau in die sensible Zone.
Danach setzt eine Verdünnung ein, mit allmählichem Sichtverlust, doch die Partikelkonzentration bleibt hoch. Nach 7 Minuten ist die Staubwolke noch deutlich über dem Standort präsent: das Rechenzentrum bleibt einem erheblichen Staubeintrag klar ausgesetzt.
Verschiedene Messungen wurden vor, während und nach der Sprengung durchgeführt, über mehrere Partikelgrößen: 0,3 µm, 0,5 µm, 1 µm, 2,5 µm, 5 µm und 10 µm. Zur besseren Lesbarkeit beziehen sich die unten dargestellten Werte auf die Klasse 0,5 µm, repräsentativ für die am tiefsten eindringenden ultrafeinen Partikel.
Die Außenüberwachung beginnt gegen 18 Uhr, bei reduzierter menschlicher Präsenz, daher eine geringe Partikelkonzentration, dann ein Anstieg im Zusammenhang mit den Stoßzeiten. Diese Messung legt die Basislinie fest, an der die Sprengung zu messen ist.
Mittelwert bei 0,5 µm: 10.000.
Die Messung vom 29. Oktober, ab 13 Uhr mit einer Messung alle 5 Minuten, deckt Vorher, Während und Nachher ab. Die um 15 Uhr beobachtete starke Störung entspricht dem Beginn der Sprengung, wenn der Sensor die Partikelfront empfängt. Einige Werte werden dann mit einem Faktor über 130 multipliziert.
30 Minuten später bleibt der Partikelgehalt relativ ähnlich, also 2- bis 5-mal über dem Normalwert. Die Mittelwerte nach der Sprengung bleiben über den zuvor erfassten Medianwerten, was auf die anhaltende Fahne zurückgeht, die das Untersuchungsgebiet noch umschließt.
Nach 2 Stunden kehrt der Partikelgehalt rund um das Rechenzentrum auf Größenordnungen nahe denen vor der Zerstörung zurück. Die Mittelwerte bleiben dennoch etwas höher, bedingt durch den Abriss und die Wiederaufnahme der Arbeiten vor Ort.
Mittelwert bei 0,5 µm: 7.300.
Am Tag nach der Zerstörung wird keine besondere Kontamination durch den nicht stabilisierten Schutt festgestellt: die Werte liegen im mittleren Bereich nach der Sprengung, mit leicht sinkender Tendenz. Es wurden auch ergänzende Messungen im Innenraum durchgeführt; diese Daten werden hier nicht mitgeteilt.
Was für das Rechenzentrum auf dem Spiel steht. Die gemessenen Konzentrationen überschritten die empfohlenen Referenzwerte und konnten eine Verschlechterung der Mikroprozessoren der Serverräume begünstigen; sie blieben mehrere Tage nach dem Abriss über dem Hintergrundwert.
Über die momentane Spitze hinaus ist es die Expositionsdauer, die die Anlage belastet. Über mehrere Stunden belastete Luft beschleunigt das Zusetzen der Filter, senkt ihre Durchlässigkeit und kann den Überdruck der Räume verschlechtern: der Wachsamkeitspunkt verschiebt sich damit von der Spitze zur kumulierten Dosis, die das Lüftungssystem aufnimmt.
In dieser Art von Situation helfen mehrere ingenieurtechnische Hebel, das Risiko einzudämmen:
Filtration vorübergehend verstärken und den Austausch der Medien am Ende einer staubigen Phase vorsehen.
Kühlstrategie anpassen, indem die Ansaugung von Außenluft oder das Free-Cooling während der Spitze zugunsten einer kontrollierten Umluft reduziert wird.
Überdruck und Dichtigkeit der Hüllen überwachen, um jede Migration von Partikeln in die Kaltgänge zu verhindern.
Kontrolle und Reinigung nach dem Ereignis planen, gestützt auf die Konzentrationsmessungen.
Ein Staub- und Partikelaudit eröffnet neue Perspektiven für die Industrie und für Verantwortliche sensibler Standorte. Es erlaubt, eine Vielzahl von Risiken im Zusammenhang mit einem erheblichen Staubeintrag zu messen, zu verstehen und zu qualifizieren, auf faktischer und nachvollziehbarer Grundlage.
Dank ihrer Ingenieurteams modelliert EOLIOS die Staubausbreitung mit CFD-Simulation, im Innen- wie im Außenraum. Staubbelastete Räume werden vollständig simuliert, mit hoher Genauigkeit und in begrenzter Zeit: so lassen sich Szenarien (Windrichtung, Quellstrom, Position der Luftansaugungen) testen, die unter realen Bedingungen nicht reproduzierbar sind. In Verbindung mit Feldmessungen erlaubt die Simulation, das Modell zu kalibrieren und die Belastung schon vor dem Ereignis vorherzusehen.
Eine EOLIOS-Diagnose in Ihren Planungsprozess einzubinden bedeutet, auf Experten für Strömungsmechanik, Thermik und numerische Simulation zu setzen, um den einwandfreien Betrieb Ihrer Anlagen zu gewährleisten. Dieses Know-how findet sich in unseren Studien zu Luftverschmutzung, Luftqualität in Innenräumen und Thermik von Rechenzentren.
Know-how: CFD-Modellierung der Bewegung von Sand und StaubFeinstaub, Messtechnik und CFD-Simulation rund um sensible Standorte.
Feinpartikel setzen sich auf Platinen und Kühlkörpern ab, verstopfen die Ansaugfilter und stören den Wärmeaustausch. Bei hoher Konzentration oder langer Exposition begünstigen sie Überhitzung und vorzeitige Alterung der Bauteile, bis hin zum Ausfallrisiko.
Mit kalibrierten optischen Partikelzählern, die die Partikel nach Größenklasse zählen (hier von 0,3 bis 10 µm). Wiederholte Messungen, innen und außen und in einem feinen Zeittakt (5 Minuten), erlauben es, den Hintergrundwert von einem außergewöhnlichen Ereignis zu unterscheiden.
Ja. Die numerische Strömungssimulation (CFD) bildet den Transport der Partikel durch die Luft anhand von Wind, Topografie und Emissionsquellen ab. Kalibriert an Feldmessungen, lässt sich damit vorhersagen, welche Bereiche exponiert sind, und die Schutzmaßnahmen vor dem Ereignis auslegen.
Bei diesem Audit fällt die Spitze innerhalb weniger Dutzend Minuten stark ab, dann kehrt die Luft rund 2 Stunden nach der Sprengung auf nahezu normale Werte zurück. Leicht über dem Hintergrundwert liegende Werte bleiben jedoch mehrere Tage bestehen, bedingt durch die Arbeiten und den Schutt.
Erkunden Sie unsere Expertise, Projekte und technischen Dossiers, um über die FAQ hinauszugehen.
Das Standort-Audit zur Messung der Staubbelastung der Luft bei der Sprengung eines Gebäudes zeigte eine hohe Partikelkonzentration über einen kurzen Zeitraum. Echtzeitmessungen wurden in der Umgebung des Standorts und an weiter entfernten Punkten durchgeführt, um Konzentration und Zusammensetzung der Partikel zu bestimmen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Partikelkonzentration in der Luft über den empfohlenen Referenzwerten lag und zu einer Verschlechterung der Mikroprozessoren des Rechenzentrums führen konnte. Es wurde außerdem festgestellt, dass die Konzentrationen in der Luft mehrere Tage nach dem Abriss erhöht blieben.
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