Elektrostatik

Ein Mensch oder ein Gegenstand kann sich im Alltag auf Spannungen von mehr als 10.000 Volt aufladen. Diese Spannung bleibt über lange Zeit bestehen, wenn keine Erdungsmöglichkeit (Ableitung) vorhanden ist. Ein aufgeladener Körper wird dieses Potential wieder ausgleichen, entlädt sich bei der nächsten Gelegenheit so schnell wie möglich und gefährdet die empfindliche Elektronik im Serverschrank, Serverraum, Data Center oder Rechenzentrum (RZ).


Bei einem Gewitter entladen sich die elektrostatisch aufgeladenen Wolken mit einem grellen Blitz. Für den plötzlichen Ausgleich der Spannungen und einen Schaden an Servern, Switches oder Storages reicht eine Annäherung auf wenige Millimeter, eine Berührung muss nicht unbedingt stattfinden.

 

Elektrostatische Aufladung und Entladung (ESD)

Elektromagnetische Ladung ist allgegenwärtig und bietet Phänomene wie Ladungstrennung, Stromschläge, Influenz und Blitze. Sie resultieren aus den Kräften, die elektrische Ladungen aufeinander ausüben. Die Elektrostatik umfasst elektrische Ladungen, Ladungsverteilungen und elektrische Felder geladener Körper.

Im Serverraum, Datenzentrum oder Rechenzentrum (RZ) spielen die elektrostatische Aufladung, der Schutz des Menschen und der Geräte wie Server, Switches und Storages durch kontrollierte Ableitung eine wichtige Rolle. Elektrische Ladungen von Körpern wirken aufeinander und möchten sich schnellstmöglich ausgleichen. Eine plötzliche elektrostatische Entladung stellt ein großes Risiko für die IT-Geräte wie Server, Storages und Switches dar, diese Kräfte können die empfindliche Elektronik der Informationstechnik (IT) und Kommunikationstechnik (TK) schädigen oder sogar zerstören.

Elektrostatische Entladungen (electrostatic discharge, ESD) sind Spannungsdurchschläge, die durch den Ausgleich von Potentialdifferenzen entstehen. Diese Entladungen bewirken einen kurzen, hohen elektrischen Strom, können zum Schaden an Elektronik führen und stellen somit eine große Gefahr für die Datensicherheit und Geräte der Informationstechnik (IT) und Kommunikationstechnik (TK) dar.

 

Serverschränke schützen die zentrale IT Infrastruktur

Folgen elektrostatischer Entladungen sind Schäden an elektrischen Komponenten in Geräten der Informationstechnik (IT) wie Server, Storages, Switches und Kommunikationstechnik (TK) wie Telefonanlagen oder Kommunikationsserver im Serverraum, Data Center oder Rechenzentrum (RZ) und kommen durch eine Potentialdifferenz zustande. Meist ist eine elektrostatische Aufladung durch Reibungselektrizität oder Influenz die Ursache.

Elektrostatische Entladungen (electrostatic discharge, ESD) bewirken einen kurzen, hohen elektrischen Strom und können zum Schaden an Elektronik führen.

  • Vermeidung der elektrostatischen Aufladung durch Ableiten und Erdung.
  • Vermeidung schneller Entladungen durch stete, langsame Entladung der vorhandenen elektrischen Ladung (über einen großen elektrischen Widerstand).


ESD-kritische Bauelemente und Baugruppen (Server, Storages, Switches) sollten zur Vermeidung von ESD-Schäden in ESD-geschützter Umgebung (Electrostatic Protected Area, EPA) wie Serverräume mit ableitfähigem Fußbodenbelag betrieben werden. Die Reinigung im Serverraum sollte aufgrund ESD niemals mit einem handelsüblichen oder Industrie-Staubsauger durchgeführt werden.

Im Serverraum, Data Center oder Rechenzentrum (RZ) spielen die elektrostatische Aufladung, der Schutz des Menschen und der Geräte wie Server, Switches und Storages durch kontrollierte Ableitung eine wichtige Rolle. Die Norm DIN EN 61340-5-1 Schutz von elektronischen Bauelementen gegen elektrostatische Phänomene befasst sich mit der elektrostatischen Entladung electro static discharge (ESD).

Serverschränke (ESD-Schränke) schützen die empfindlichen Geräte und wertvollen Daten vor Schäden, Diebstahl, Verunreinigungen wie Staub und sollten geerdet sein, damit dieser auch die Gefahr der elektrostatischen Entladung abwendet.

 

ESD

Elektrostatische Entladungen (electrostatic discharge, ESD) sind Spannungsdurchschläge, die durch den Ausgleich von Potentialdifferenzen entstehende. Diese Entladungen bewirken einen kurzen, hohen elektrischen Strom und können zum Schaden an Elektronik führen. Die Reinigung im Serverraum sollte aufgrund ESD niemals mit einem handelsüblichen oder Industrie-Staubsauger durchgeführt werden. 

 

EPA verhindert elektrostatische Aufladung und Entladung

ESD-kritische Bauelemente und Baugruppen (Server, Storages, Switches) sollten zur Vermeidung von ESD-Schäden in ESD-geschützter Umgebung (Electrostatic Protected Area, EPA) wie Serverräume mit ableitfähigem Fußbodenbelag betrieben werden. ESD-geschützte Bereiche leiten elektrostatische Ladungen kontrolliert gegen Erde ab und verhindern die elektrostatische Aufladung und deren plötzliche Entladung.

 

ESD Schutzzone: Elektrostatische Entladungen im Serverraum vermeiden

Elektrostatische Entladungen (electrostatic discharge, ESD) sind Spannungsdurchschläge, die durch den Ausgleich von Potentialdifferenzen entstehende. Diese Entladungen bewirken einen kurzen, hohen elektrischen Strom und können zum Schaden an Elektronik führen. ESD-kritische Bauelemente und Baugruppen (Server, Storages, Switches) sollten zur Vermeidung von ESD-Schäden in ESD-geschützter Umgebung - einer ESD Schutzzone - (Electrostatic Protected Area, EPA) wie Serverräume mit ableitfähigem Fußbodenbelag betrieben werden.

ESD-geschützte Bereiche leiten elektrostatische Ladungen kontrolliert gegen Erde ab und verhindern die elektrostatische Aufladung und deren plötzliche Entladung. Die Reinigung im Serverraum sollte aufgrund ESD niemals mit einem handelsüblichen oder Industrie-Staubsauger durchgeführt werden.

 

Elektrostatische Entladung im Serverraum

Durch ein Ungleichgewicht von positiven und negativen elektrische Ladungen in Materialien, beispielsweise verursacht durch Reibung, entstehen elektrostatische Aufladungen, die sich schnellstmöglich wieder ausgleichen wollen. Das Kraftfeld um eine ruhende, elektrische Ladung auf der Oberfläche bewirkt, dass sich gleiche Ladungen abstoßen und ungleiche Ladungen anziehen. So wird auch Staub angezogen und festgehalten. Die große Gefahr für die zentrale IT-Infrastruktur sowie Informationstechnik (IT) wie Server (Zentralrechner), Storages (Datenspeicher) und Switches (Datenverteiler) und Kommunikationstechnik (TK) wie Kommunikationsserver oder Telefonanlage zeigen sich meist erst, wenn sich die Ladung plötzlich ausgleicht, die elektrostatische Entladung erfolgt. 

Durch hohe Entladeströme entstehen negative Auswirkungen auf Bauelemente und Komponenten. In Serverräumen sind elektrostatische Entladungen und Verschmutzungen durch Staub sehr gefährlich. So können durch Staub, Entladung und sogar Funkenbildung als Folge Kurzschlüsse, Unterbrechungen und Ausfälle an der IT-Infrastruktur entstehen, die Betriebssicherheit und die Datensicherheit gefährdet sein.

 

Bauteile können durch elektrostatische Entladung ausfallen

Brennbare Gase und Stäube können explosive Gemische bilden und durch Funkenbildung bei elektrostatischen Entladungen entzündet werden. Zu beobachten ist dies meist bei Baustaub durch Bauarbeiten in Netzteilen. Durch elektrostatische Entladungen entstehen Störimpulse und Server, Rechner oder Computeranlagen können außer Betrieb gesetzt oder sogar zerstört werden. Betroffene Bauteile können kurzzeitig noch funktionieren, aber nach einer nur noch sehr kurzen Lebensdauer ausfallen. Das Risiko Baustaub als Gefahr für die IT-Sicherheit muss unbedingt vermieden werden.

Durch entsprechende ESD Beschichtungen auf Bodenbelägen (Doppelbodenplatten) und Reinigungsmittel, die einen antistatischen Schutzfilm bilden, wird die Verschmutzung verzögert und das Risiko der elektrostatischen Entladung minimiert. Antistatische oder antistatisch beschichtete Oberflächen verschmutzen nicht so schnell.

Die Serverraumreinigung oder Sanierung nach Bauarbeiten müssen mit großer Vorsicht erfolgen, um die IT-Systeme, DV-Anlagen und unterschiedlichen Oberflächen nicht zu beschädigen. Die ausgebildeten Fachkräfte von Keding führen ihre Reinigungsarbeiten behutsam aus und achten sorgfältig darauf, den laufenden Betrieb nicht zu stören. Wir verfügen über das notwendige Fachwissen, die langjährige Erfahrung und das spezielle Equipment um Rechenzentrumreinigung, Data Center Cleaning, 19 Zoll Rack Reinigung, Doppelbodenreinigung, der Reinigung der zentralen IT-Infrastruktur im Serverraum und IT-Reinigung von Servern, Storages und Switches sorgfältig durchzuführen.

 

ESD Personen Erdung

Ein gegen Elektrostatik gesicherter Arbeitsplatz sollte frei von Ladung sein. Aufgeladene Gegenstände sollten sich schnell und zuverlässig elektrostatisch entladen. Materialien und Gegenstände, die nicht ESD-gesichert sind, haben in Rechenzentren, Data Center oder Serverräumen nicht zu suchen.

Für den optimalen Schutz vor Elektrostatik wirken in einem Sicherheitssystem mehrere Komponenten wie Handgelenksbänder, Erdungskabel zur Personenerdung sowie spezielle antistatische ESD Staubsauger oder ESD-Reiniger. Sie müssen so ausgewählt werden, dass kein gefährliches Potential die Sicherheit der Informationstechnik (IT) wie Server, Storages und Switches gefährden kann.

Elektronische Komponenten können durch elektrostatische Entladungen (Electrostatic Discharge, ESD) Schaden nehmen. Weil sich auch der menschliche Körper elektrostatisch aufladen kann, wird für Arbeiten an elektronischen Komponenten im Serverraum eine persönliche ESD-Ausrüstung  benötigt. Ein Erdungsarmband (Antistatikband) ist eine einfache Variante einer ESD-Ausrüstung, das an eine gute Erdung, also zum Beispiel blankes Metall am Serverschrank angeschlossen wird.

Aufgabe des Erdungsarmbandes ist die kontinuierliche Abführung elektrostatischer Aufladungen. Ein Antistatikband verhindert so die plötzliche elektrostatische Entladung (ESD), die Elektronik zerstören kann. Notwendig ist das Erdungsarmband nicht, wenn der Serverraum, das Data Center oder Rechenzentrum über einen ableitfähigen Fußboden oder Doppelboden verfügt.