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Elektronikschrank Brandschutz im Rechenzentrum: Alu-Tank für Aktivlöschsystem entwickelt

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Als Spezialist für Systemarmaturen hat die MIT einen Aluminium-Löschtank entwickelt, der im One-U-Aktivlöschsystem von Minimax zum Einsatz kommt. One U sorgt für Brandschutz in Rechenzentren und braucht 44 mm Bauhöhe im IT-Rack. Der extrem kompakte Tank verlangt hohes Entwicklungs- und Fertigungs-Know-how.

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Mit dem One U hat Minimax ein kompaktes Aktivlöschsystem für IT-Racks entwickelt.
Mit dem One U hat Minimax ein kompaktes Aktivlöschsystem für IT-Racks entwickelt.
(Bild: Minimax)

Betreiber von Rechenzentren müssen Vorsorge gegen Brände treffen. Denn die Komponenten entwickeln Wärme, die abgeleitet werden muss. Geschieht dies nicht in ausreichendem Maße oder erhitzen sich einzelne Bauelemente durch Defekt oder Kurzschluss, kann schnell ein Brand entstehen.

Löschsysteme in jedem einzelnen Rack installiert

In kritischen Anwendungen setzen die Betreiber daher dezentrale Löschsysteme ein, die in jedem einzelnen Rack installiert sind. Als Komplettanbieter der Brandschutzbranche hat die Minimax GmbH & Co. KG für diese Einsatzfälle das „One U“ – Aktivlöschsystem entwickelt. Der Name bringt zum Ausdruck, dass dieses System in den üblichen 19“-Racks nur eine einzige Höheneinheit (engl. = „U“ für unit) – sprich 44 mm – beansprucht. Wettbewerbsprodukte benötigen bis zu drei Einheiten.

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Zweistufiger Alarm sorgt für Sicherheit

Das integrierte Rauchansaugsystem des One U saugt kontinuierlich Umgebungsluft ein. Die Alarmfunktion ist zweistufig: Ein Voralarm kann zum Abschalten des Stromkreises genutzt werden. So wird zum Beispiel ein Brand durch Bauteilerhitzung unterdrückt. Breitet sich die Rauchentwicklung dennoch weiter aus, wird der Hauptalarm ausgelöst und das Löschmodul aktiviert.

Das Herzstück dieses Löschmoduls ist der mit Löschmittel befüllte Aluminium-Drucktank (Bild 2). Beim Auslösen öffnet – ähnlich wie beim Pkw-Airbag – eine Treibgaspatrone einen Schieber, der das unter Druck stehende Löschmittel Novec 1230 freisetzt. Das Löschmittel verteilt sich sofort im Rack und verhindert damit die Ausbreitung des Brandes auf die umgebende IT-Infrastruktur.

Hohe Anforderungen an den Druckbehälter

Zu den Herausforderungen während der Entwicklung von One U gehörte die Konstruktion eines Druckbehälters, der auf dem sehr begrenzten und vorgegebenen Raum die benötigte Menge von 3 kg Löschmittel bereithält und dem Druck der Treibgasladung von 25 bar standhält.

Mit dieser Aufgabe wandte sich Minimax an die MIT Moderne Industrietechnik GmbH & Co. KG, die als Engineering- und Produktionspartner schon viele andere Projekte von Minimax begleitet hat.

Schweißkonstruktion auf Aluprofil-Basis

Die MIT-Entwickler konstruierten ein druckstabiles Tankmodul, das ein rechteckiges Aluminiumprofil als Grundelement nutzt. Die Stirnwände werden verschlossen und im WIG-Verfahren verschweißt. Dadurch reduzieren sich die Verzüge auf ein Minimum und die Schweißnähte sind sauber.

Treibgaspatrone, Schieber und Löschdüse sind in einer separaten, ebenfalls aus Aluminium gefertigten Baugruppe untergebracht, die mit dem Tank verschweißt wird. Als Ventilhersteller konnte MIT hier auf umfassendes Know-how zurückgreifen: Ein Ventilgehäuse ist ganz ähnlich konstruiert.

Exakt Maß halten

Die Anforderungen an die Maßhaltigkeit des Löschtanks sind hoch, weil er exakt in die Gesamtkonstruktion des Geräts eingepasst wird. Zugleich muss die Druckstabilität gewährleistet sein. Deshalb werden die Behälter nach dem Schweißen einer Fräsbearbeitung unterzogen. Anschließend wird der Tank wärmebehandelt. Das soll eine homogene Struktur gewährleisten.

Die optimalen Schweißfolgen und Bearbeitungsvorgänge wurden in Versuchsreihen optimiert, um den Verzug und den Abtrag an Material beim Fräsen so gering wie möglich zu halten. Vor und nach der Wärmebehandlung gewährleisten laut Hersteller Dichtigkeitsprüfungen mit Luft (10 bar) und Wasser (25 bar) die einwandfreie Funktion jedes einzelnen Löschtanks.

Erfolgreiche Serieneinführung

Auf die Konstruktion und deren Optimierung folgte bei MIT die Fertigung einer Nullserie, die von Minimax eingehend geprüft und freigegeben wurde. Seitdem läuft die Serienproduktion, und Minimax bietet den Serverbetreibern mit One U ein reaktionsschnelles und kompaktes Aktivlöschsytem. MIT hat dabei seine Entwicklungs- und Produktionskompetenz einbringen können. (sh)

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