Für Batteriesysteme in deutschen Rechenzentren gilt eine Reihe technischer Normen, baurechtlicher Vorschriften und sicherheitstechnischer Anforderungen, die je nach Systemgröße, Technologie und Standort variieren. Maßgeblich sind vor allem die DIN VDE-Normenreihe, die EN-Normen für unterbrechungsfreie Stromversorgung sowie einschlägige Brandschutzvorschriften der Bundesländer. Die folgenden Abschnitte beantworten die wichtigsten Fragen rund um Normen, Technologien, Brandschutz, Kapazität, Wartung und die Auswirkungen der EU-Batterieverordnung.
Welche Normen und Vorschriften gelten für USV-Batterien in Rechenzentren?
Für USV-Batterien in Rechenzentren in Deutschland sind vor allem die Normen DIN EN IEC 62040 (unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme), DIN VDE 0510 (Batterien und Akkumulatoren) sowie die DIN EN 50272 (Sicherheitsanforderungen an Batterien) maßgeblich. Ergänzend greifen baurechtliche Vorschriften der jeweiligen Bundesländer sowie Vorgaben aus der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV).
Die DIN EN IEC 62040 definiert Leistungsklassen und Prüfanforderungen für USV-Systeme und unterscheidet zwischen passiven Standby-Systemen, leitungsinteraktiven Systemen und Online-Doppelwandler-Systemen. Für Rechenzentren ist in der Praxis fast ausschließlich die Online-Doppelwandler-Technologie relevant, da sie eine vollständige Entkopplung vom Versorgungsnetz gewährleistet.
Die BetrSichV verpflichtet Betreiber, Gefährdungsbeurteilungen für Arbeitsmittel durchzuführen, wozu auch stationäre Batteriesysteme für unterbrechungsfreie Stromversorgung zählen. Hinzu kommen die Technischen Regeln für Betriebssicherheit (TRBS), insbesondere TRBS 1201 für Prüfungen sowie TRBS 2152 für den Umgang mit explosionsgefährdeten Bereichen, die bei der Aufstellung von Blei-Säure-Batterien relevant werden können. Baugenehmigungen und Brandschutzkonzepte werden auf Länderebene geregelt und können je nach Bundesland unterschiedliche Anforderungen an Batterieräume stellen.
Welche Batterietechnologien sind für Rechenzentren zugelassen?
In deutschen Rechenzentren sind grundsätzlich Blei-Säure-Batterien (VRLA, AGM und Gel), Lithium-Ionen-Batterien sowie Nickel-Cadmium-Batterien (NiCd) zugelassen, sofern sie den geltenden Normen entsprechen und die jeweiligen Aufstellbedingungen erfüllt werden. Die Wahl der Technologie beeinflusst maßgeblich die baulichen und sicherheitstechnischen Anforderungen.
Blei-Säure-Batterien (VRLA)
VRLA-Batterien (Valve Regulated Lead-Acid) in AGM- oder Gel-Ausführung sind seit Jahrzehnten der Standard in Rechenzentren. Sie sind vergleichsweise kostengünstig, wartungsarm und gut erprobt. Da sie gasdicht verschlossen sind, sind die Anforderungen an die Raumbelüftung geringer als bei offenen Blei-Säure-Systemen. Allerdings sind sie temperaturempfindlich: Erhöhte Umgebungstemperaturen reduzieren die Lebensdauer erheblich, weshalb eine Klimatisierung des Batterieraums auf rund 20 Grad Celsius empfohlen wird.
Lithium-Ionen-Batterien
Lithium-Ionen-Systeme gewinnen in Rechenzentren zunehmend an Bedeutung. Sie bieten eine höhere Energiedichte, eine längere Lebensdauer und eine bessere Temperaturtoleranz. Allerdings stellen sie höhere Anforderungen an den Brandschutz, da Lithium-Zellen bei thermischem Durchgehen (Thermal Runaway) schwer zu löschen sind und toxische Gase freisetzen können. Der Betrieb erfordert ein zertifiziertes Battery Management System (BMS), das Überladung, Tiefentladung und Überhitzung zuverlässig verhindert. Für Lithium-Systeme ab einer bestimmten Kapazitätsschwelle sind in Deutschland spezifische Brandschutzkonzepte und in einigen Bundesländern separate Genehmigungsverfahren erforderlich.
Wie werden Brandschutzanforderungen für Rechenzentrumsbatterien erfüllt?
Die Brandschutzanforderungen für Batteriesysteme in Rechenzentren werden durch eine Kombination aus baulichen Maßnahmen, technischer Schutzausstattung und organisatorischen Vorkehrungen erfüllt. Grundlage bilden die Landesbauordnungen, das jeweilige Brandschutzkonzept sowie Normen wie DIN VDE 0510 und die Vorgaben der zuständigen Feuerwehr und Versicherung.
Zu den zentralen baulichen Anforderungen gehören feuerwiderstandsfähige Trennwände zwischen Batterieraum und übrigen Bereichen des Rechenzentrums sowie eine geeignete Bodenausführung, die austretende Elektrolyte auffangen kann. Bei Lithium-Systemen empfehlen Brandschutzplaner häufig eine räumliche Trennung in einem eigenen, abgetrennten Brandabschnitt.
Technisch sind automatische Brandmelde- und Gaswarnanlagen vorgeschrieben, die frühzeitig auf Rauch, Wärme oder entstehende Gase reagieren. Für Lithium-Systeme sind spezielle Gaswarngeräte sinnvoll, die auf die bei thermischem Durchgehen freigesetzten Stoffe reagieren. Stationäre Löschanlagen, etwa auf Basis von Inertgas oder Aerosol, sind in vielen Rechenzentren Standard und müssen auf die jeweilige Batterietechnologie abgestimmt sein. Die Feuerwehr muss im Vorfeld über die eingesetzte Technologie informiert werden, damit geeignete Einsatzkonzepte vorliegen. Versicherer verlangen in der Regel den Nachweis eines geprüften Brandschutzkonzepts als Bedingung für den Versicherungsschutz.
Welche Kapazitäts- und Redundanzanforderungen müssen Batteriesysteme erfüllen?
Die Kapazitäts- und Redundanzanforderungen für Batteriesysteme in Rechenzentren richten sich nach der angestrebten Verfügbarkeitsklasse gemäß dem Uptime-Institute-Tier-Modell oder dem europäischen EN 50600-Standard. Je höher die geforderte Verfügbarkeit, desto strengere Anforderungen gelten an Redundanz und Autonomiezeit.
Für Tier-I- und Tier-II-Rechenzentren ist in der Regel eine einfache USV-Konfiguration ohne redundante Batteriestränge ausreichend. Tier-III- und Tier-IV-Anlagen hingegen erfordern vollständig redundante Systeme (N+1 oder 2N), bei denen der Ausfall einer kompletten USV-Einheit ohne Unterbrechung kompensiert wird. Die Autonomiezeit, also die Dauer, für die das Batteriesystem die Last überbrücken muss, wird auf Basis der erwarteten Umschaltzeiten auf Notstromaggregate dimensioniert. Üblich sind Autonomiezeiten von 5 bis 15 Minuten, in kritischen Umgebungen auch länger.
Die Dimensionierung muss zudem Alterungseffekte berücksichtigen: Da Batteriekapazitäten im Laufe der Lebensdauer abnehmen, wird die Nennkapazität in der Regel mit einem Sicherheitsaufschlag ausgelegt. Für Blei-Säure-Batterien ist ein Kapazitätsverlust von bis zu 20 Prozent am Ende der Nutzungsdauer einzuplanen; Lithium-Systeme weisen hier eine deutlich flachere Alterungskurve auf.
Wer ist für die Wartung und Prüfung von Rechenzentrumsbatterien verantwortlich?
Die Verantwortung für Wartung und Prüfung von Batteriesystemen in Rechenzentren liegt beim Betreiber der Anlage, der diese Pflichten auf Grundlage der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) trägt. Der Betreiber muss sicherstellen, dass Batteriesysteme regelmäßig durch qualifiziertes Fachpersonal geprüft und gewartet werden.
Die BetrSichV schreibt vor, dass wiederkehrende Prüfungen in angemessenen Intervallen durchgeführt werden, wobei die konkreten Fristen aus der Gefährdungsbeurteilung abzuleiten sind. In der Praxis orientieren sich Rechenzentren an den Herstellerempfehlungen sowie an den Vorgaben der DIN VDE 0510, die unter anderem Sichtprüfungen, Kapazitätsmessungen und Prüfungen der Einzelzellenspannungen vorsieht. Kapazitätsprüfungen sollten mindestens alle zwei Jahre, bei älteren Systemen jährlich durchgeführt werden.
Prüfungen dürfen nur von Elektrofachkräften oder elektrotechnisch unterwiesenen Personen unter Aufsicht einer Elektrofachkraft vorgenommen werden. Viele Betreiber beauftragen spezialisierte Servicedienstleister mit der Durchführung, behalten aber die organisatorische Verantwortung intern. Prüfprotokolle und Wartungsnachweise müssen dokumentiert und für Behörden, Versicherer und Auditoren zugänglich aufbewahrt werden.
Was ändert sich durch die EU-Batterieverordnung für Rechenzentren?
Die EU-Batterieverordnung (EU) 2023/1542, die schrittweise in Kraft tritt, bringt für Rechenzentren als Betreiber stationärer Energiespeicher und USV-Systeme konkrete neue Pflichten mit sich. Im Mittelpunkt stehen erhöhte Anforderungen an Transparenz, Nachhaltigkeit und die Rückverfolgbarkeit von Batterien über ihren gesamten Lebenszyklus.
Ab den entsprechenden Übergangsterminen müssen Industriebatterien mit einer Kapazität von mehr als 2 kWh, zu denen USV-Systeme in Rechenzentren zählen, mit einem digitalen Batteriepass ausgestattet sein. Dieser enthält Informationen zu Herkunft, Zusammensetzung, Leistungsparametern, Zustand (State of Health) und Recyclingfähigkeit der Batterie. Für Rechenzentren bedeutet dies, dass beim Einkauf neuer Systeme auf die Konformität mit der Verordnung zu achten ist und entsprechende Dokumentationspflichten entstehen.
Darüber hinaus verschärft die Verordnung die Anforderungen an das Kapazitätserhaltungsvermögen und die Lebensdauer, legt Mindestanteile an recycelten Materialien fest und verpflichtet Hersteller zur Rücknahme und zum Recycling. Für Betreiber in Deutschland bedeutet dies in der Praxis: Beschaffungsprozesse müssen angepasst, Lieferantennachweise geprüft und interne Dokumentationssysteme erweitert werden, um die Anforderungen des Batteriepasses und der erweiterten Herstellerverantwortung erfüllen zu können.
Batteriesysteme für Rechenzentren: Intercel als zertifizierter Partner
Wir bei Intercel unterstützen Betreiber und Planer von Rechenzentren dabei, die richtigen Batteriesysteme zu finden, normkonform einzusetzen und langfristig zuverlässig zu betreiben. Mit über 40 Jahren Erfahrung als zertifizierter europäischer Batteriespezialist kennen wir die technischen und regulatorischen Anforderungen, die in diesem Umfeld gelten.
- Normkonforme Produktauswahl: Wir liefern USV-Batterien und stationäre Energiespeicher, die den Anforderungen der DIN EN IEC 62040, DIN VDE 0510 und der EU-Batterieverordnung entsprechen.
- Technologieberatung: Ob VRLA, Lithium-Ionen oder NiCd, wir helfen bei der Auswahl der richtigen Technologie auf Basis von Kapazitätsbedarf, Redundanzklasse, Brandschutzkonzept und Budget.
- Compliance-Unterstützung: Wir begleiten unsere Kunden bei der Dokumentation, der Vorbereitung auf Prüfungen und der Umsetzung der Anforderungen aus der EU-Batterieverordnung.
- Vollständige Systemlösungen: Unsere Cellpower-Energiespeichersysteme integrieren BMS, Thermomanagement und IoT-Kommunikation als plug-and-play-Einheit und sind nach den höchsten europäischen Sicherheitsstandards zertifiziert.
- Nachhaltiges Lifecycle-Management: Von der Inbetriebnahme bis zur fachgerechten Entsorgung und Rücknahme unterstützen wir den gesamten Lebenszyklus Ihrer Batteriesysteme.
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