Unterhaltsreinigung in der ESD-Schutzzone (EPA).

Elektrostatische Entladung (engl. elektrostatic discharge, kurz ESD), bezeichnet den Augenblick des Potentialausgleiches (Spannung) zwischen zwei unterschiedlich elektrostatisch aufgeladenen Körpern. An einem elektrischen Gerät bewirkt er einen kurzen, hohen elektrischen Strom- und Energiepuls und kann Komponenten schädigen und zum Ausfall führen.

Die Abkürzung für ESD ist "electrostatic discharge", was elektrostatische Entladung bedeutet. Im täglichen Leben ist ESD kein großes Problem, aber in speziellen Bereichen wie Serverräumen kann selbst die kleinste Entladung elektronische Komponenten zerstören. Für diese Fälle gibt es ESD-Standards, die in den ESD-Vorschriften festlegen, wie diese Art von Ladung gar nicht erst entsteht. In der Bundesrepublik Deutschland und anderen europäischen Ländern ist beispielsweise die DIN EN 61340-5-1 wichtig.

Im Rechenzentrum, Data Center oder Serverraum ist die elektrostatische Entladung unbedingt zu vermeiden. Daher muss eine Serverraumreinigung von erfahrenen Fachleuten mit speziellen ESD-Staubsaugern, ausgestattet mit HEPA-Filtern und antistatischen Reinigungsmitteln durchgeführt werden.

 

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Eine Serverfarm oder gar ein großes Rechenzentrum ist eine kostspielige Investition.

Diese gilt es zu schützen und funktionsfähig zu erhalten. Jedes beschädigte Bauteil verursacht Kosten. Kommt es zu einem Totalausfall, steigen die Kosten möglicherweise ins Unermessliche, im schlimmsten Fall können auch Menschenleben gefährdet sein.

Der Mensch stellt das größte Risikopotenzial für die hochsensible Elektronik dar. Elektrostatische Ladungen entstehen hauptsächlich durch Reibung sowie Kontakt und Trennung. Elektrostatische Aufladungen (ESD), die bei Bewegungen von Menschen entstehen, können Spannungen von bis zu einigen tausend Volt erzeugen.

Es ist sehr wichtig, elektronische Komponenten vor elektrostatischer Entladung zu schützen. Die Gefahr der Beschädigung empfindlicher elektronischer Geräte und die daraus resultierenden wirtschaftlichen Verluste sind enorm.

Fast alle elektronischen oder elektrischen Bauelemente sind ESD-empfindliche Komponenten (ESDS, elektrostatisch entladungsempfindlich). Um empfindliche Komponenten vor Beschädigung oder Zerstörung zu schützen, müssen wirksame ESD-Schutzmaßnahmen getroffen werden. Dies ist in der Normenreihe DIN EN 61340 beschrieben.

In Serverräumen sollten solche ESD-Vorschriften streng befolgt werden. Die Erzeugung elektrostatischer Ladungen muss vermieden werden, da ESD insbesondere im technischen Bereich schwerwiegende Ausfälle verursachen kann.

 

Können wir elektrostatische Aufladung vermeiden?

Aufgrund der physikalischen Gesetze können wir elektrostatische Aufladung nie ganz vermeiden. Wir können aber die Effekte und Konsequenzen kontrolliert minimieren. So werden beispielsweise in Serverräumen spezielle, ableitfähige Bodenbelege verwendet, in der Elektronikindustrie ist die Einrichtung einer ESD-Schutzzone nach DIN EN 61340-5-1 gefordert. Diese gewährleistet ein einheitliches elektrostatisches Potential und damit eine Vermeidung der Gefahr einer elektrostatischen Entladung.

Die Zuverlässigkeit und Qualität heutiger Server und anderer Elektronik wird von der Einhaltung von Schutzregeln gegen elektrostatische Aufladung beeinflusst. Zur Orientierung werden internationale Standards empfohlen. Die Normenreihe DIN EN 61340 bietet grundlegende Antworten auf Fragen zum ESD-Schutz.

Die Abkürzung ESD steht für "electrostatic discharge", was elektrostatische Entladung bedeutet. Im täglichen Leben ist ESD kein großes Problem. In Reinräumen, Serverräumen, Datacenter oder Rechenzentren (RZ) können jedoch selbst kleinste Entladungen elektronische Komponenten beschädigen. Die Normenreihe DIN EN 61340 legt dafür ESD-Vorschriften festlegt, damit eine elektrostatische Aufladung vermieden werden kann. In der Bundesrepublik Deutschland und anderen europäischen Ländern ist beispielsweise die DIN EN 61340-5-1 wichtig.

Die hier festgelegten Anforderungen stehen in direktem Zusammenhang mit den elektrischen Teilen, Komponenten oder Geräten, die vom Unternehmen hergestellt, verarbeitet, verpackt, betrieben oder anderweitig gehandhabt werden, die durch elektrostatische Ladungen oder statische Elektrizität beschädigt werden können.

Die Quellen der statischen Aufladung werden ebenfalls in DIN EN 61340-5-1 berücksichtigt. Beispielsweise sorgen bestimmte Materialkombinationen, Gase, Verunreinigungen oder die Mitarbeiter selbst unbewusst für diese Ladungen und damit für Belastungen, Risiken und Gefahren für die empfindliche Elektronik.

Alltägliche Bewegungsabläufe setzten ungeschützte Mitarbeiter in der Umgebung der Serverschränke schnell Spannungen von mehreren tausend Volt aus. Ungeeignet Materialien und Arbeitsflächen bergen ebenfalls Risiken. Das unkontrollierte Entladen von Personen oder Gegenständen auf empfindlichen Bauteilen kann die Bauteile beschädigen, was zu einer verkürzten Lebensdauer, zu Fehlfunktionen oder Ausfällen führt. Möglicherweise fallen beschädigte Bauelemente nicht sofort aus. Durch die Schwächung der Bauelemente aufgrund eines ESD-Schadens sind die betroffenen Komponenten nicht mehr für eine Dauerbelastung geeignet und fallen Tage, Wochen oder auch erst Monate später aus.

 

ESD-Normen: DIN EN 61340

Um einen ESD-Schutzbereich (EPA-Electrostatic Discharge Protection Area) einzurichten, müssen internationale ESD-Standards beachtet werden. Die DIN EN 61340 gilt für Aktivitäten von ESDS (Electrostatic Discharge Sensitive Devices), die empfindlich auf Schäden durch elektrostatische Entladung gemäß dem Human Body Model (HBM), Ladegerätemodell (CDM) und für isolierte Leiter auf andere Weise handhaben, montieren, installieren, verpacken, kennzeichnen, reparieren, testen, prüfen oder verarbeiten.

DIN EN 61340-5-1 ist eine Norm für den Umgang mit elektrostatischen Aufladungen in Bezug auf technische Geräte. Der Titel des ESD-Standards lautet "Schutz von elektronischen Bauelementen gegen elektrostatische Phänomene". Als Teil der internationalen Normenreihe 61340, die alle Bereiche der statischen Elektrizität abdeckt, ist dies für viele Industrieunternehmen wichtig. Grundsätzlich enthält DIN EN 61340-5-1 die Anforderungen an das Management elektrostatischer Ladungen wie Entwurf, Konzept, Erstellung, Einrichtung und Aufrechterhaltung. Es wird empfohlen, die folgenden internationalen Standards als Richtlinie zu verwenden:

 

DIN EN 61340-5-1

VDE 0300-5-1 (2017-07)

Elektrostatik – Teil 5-1:
Schutz von elektronischen Bauelementen gegen elektrostatische Phänomene – Allgemeine Anforderungen

DIN IEC/TR 61340-5-2

VDE 0300-5-2 (2019-04)

Elektrostatik – Teil 5-2:
Schutz von elektronischen Bauelementen gegen elektrostatische Phänomene – Benutzerhandbuch

DIN EN 61340-5-3

VDE 0300-5-3 (2016-04)

Elektrostatik – Teil 5-3:
Schutz von elektronischen Bauelementen gegen elektrostatische Phänomene – Eigenschaften und Anforderungen für die Klassifizierung von Verpackung, welche für Bauelemente verwendet werden, die gegen elektrostatische Entladungen empfindlich ist

ANSI/ESD S20.20-2014 (2014-07)

ESD association standard for the Development of an Electrostatic Discharge Control Program for – Protection of Electrical and Electronic Parts, Assemblies and Equipment (Excluding Electrically Initiated Exposive Devices)

DIN EN 61340-4-1

VDE 0300-4-1 (2016-04)

Elektrostatik Teil 4-1:
Standard-Prüfverfahren für spezielle Anwendungen – Elektrischer Widerstand von Bodenbelägen und verlegten Fußböden

DIN EN IEC 61340-4-3

VDE 0300-4-3 (2018-10)

Elektrostatik Teil 4-3:
Standard-Prüfverfahren für spezielle Anwendungen – Schuhwerk

DIN EN IEC 61340-4-5

VDE 0300-4-5 (2019-04)

Elektrostatik Teil 4-5:
Standard-Prüfverfahren für spezielle Anwendungen – Verfahren zur Charakterisierung der elektrostatischen Schutzwirkung von Schuhwerk und Boden in Kombination mit einer Person

DIN EN 61340-4-6

VDE 0300-4-6 (2016-04)

Elektrostatik Teil 4-6:
Standard-Prüfverfahren für spezielle Anwendungen – Handgelenkerdungsbänder

DIN EN 61340-4-7

VDE 0300-4-7 (2018-01)

Elektrostatik Teil 4-7:
Standard-Prüfverfahren für spezielle Anwendungen – Ionisation

DIN EN 61340-4-8

VDE 0300-4-8 (2015-08)

Elektrostatik Teil 4-8:
Standard-Prüfverfahren für spezielle Anwendungen – Schirmwirkung gegen elektrostatische Entladung

DIN EN 61340-4-9

VDE 0300-4-9 (2017-03)

Elektrostatik Teil 4-9:
Standard-Prüfverfahren für spezielle Anwendungen – Bekleidung

DIN EN 61340-2-1

VDE 0300-2-1 (2016-07)

Elektrostatik Teil 2-1:
Messverfahren – Fähigkeit von Materialien und Erzeugnissen, elektrostatische Ladungen abzuleiten

DIN EN 61340-2-3

VDE 0300-2-3 (2017-05)

Elektrostatik Teil 2-3:
Prüfverfahren zur Bestimmung des Widerstandes und des spezifischen Widerstandes von festen planen Werkstoffen, die zur Vermeidung elektrostatischer Aufladung verwendet werden

DIN EN 61340-6-1

VDE 0300-6-1 (2017-07)

Elektrostatik Teil 6-1:
Überwachung der Elektrostatik im Gesundheitswesen – Allgemeine Anforderungen für die Infrastruktur

DIN IEC/TR 61340-1

VDE 0300-1 (2014-06)

Elektrostatik Teil 1:
Elektrostatische Vorgänge – Grundlagen und Messungen

 Quelle: VDE Verlag Normen DIN EN 61340

 

Was sagen die DIN EN 61340-5-1 und DIN EN 61340-5-2 zum Thema Reinigung?

Reinigungsmaterialien oder -vorgänge dürfen die Eigenschaft der ESD-Schutzmaterialien nicht verschlechtern. Die verwendeten Substanzen und Materialien müssen geeignet sein. Viele Reiniger bilden eine Isolierschicht, Reinigungsmittel und -praktiken können einen beträchtlichen Einfluss auf die Eigenschaften der EPA haben. Falsche Reiniger beeinträchtigen die Ableitfähigkeit. Subunternehmer und Reinigungspersonal müssen sensibilisiert werden oder eine Schulung entsprechend ihrer Tätigkeit erhalten.

Die Gebäudepflege unterliegt einem besonderen Kostendruck. Hier kommen oft die ESD-Schutzmaßnahmen zu kurz. Selten ist bekannt, welche Reinigungsmittel von externen Dienstleistern oder internem Reinigungspersonal verwendet werden.

Elektrostatische Entladungen können zu folgenschweren EDV & IT Ausfällen führen.

ESD Schutzzonen, ESD-freie Räume wie Rechenzentren, DataCenter und Serverräume bieten einen effektiven Schutz vor Schäden durch elektrostatische Entladung. Wir sind seit dem Jahre 1999 IT Service Dienstleister und kennen uns bestens aus mit dem sicheren Umgang mit elektronischen Bauelementen (ESDS). Wir reinigen IT-Systeme, EDV-Anlagen sowie RZ-Komponenten im Rechenzentrum (RZ) und Serverraum im laufenden Betrieb.

ESD Schutzzone

Um die Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit von Elektronik wie Server & Switche bei der Reinigung im Serverraum gewährleisten zu können, ist es notwendig, wichtige Handhabungsregeln zu beachten.

  • Nur an elektrostatisch geschützten Plätzen arbeiten und reinigen
  • Einen ständigen, „sanften“ Potenzialausgleich beachten
  • Sicherstellen der Personenerdung über Handgelenk und Schuherdung
  • Ableitfähige, geschlossene Kleidung tragen
  • Vermeidung elektrostatisch aufladbarer Materialien wie Styropor, PE, PVC
  • Schulung der Mitarbeiter

 

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