Temperatur im Serverraum
Für die Temperatur im Serverraum gibt es kein Gesetz, aber einen weltweit genutzten Maßstab: die Richtwerte der ASHRAE, eines US-Fachverbands für Klimatechnik. Sie empfiehlt 18 bis 27 °C. Gemeint ist die Temperatur der Luft, die die Server ansaugen, nicht die Temperatur in der Raummitte und nicht die Einstellung am Klimagerät.
Dieser Guide richtet sich an alle, die einen Serverraum oder Technikraum betreuen: welche Werte gelten, wo gemessen wird, welche Alarmgrenzen sinnvoll sind und was bei einem Ausfall der Kühlung passiert.
Viele Serverräume werden kälter betrieben als nötig. 18 °C am Thermostat kosten Strom, ohne die Geräte besser zu schützen. Wichtiger als ein niedriger Wert sind eine gleichmäßige Temperatur, die richtige Messstelle und ein Alarm, der jemanden erreicht.
Die Werte auf einen Blick
| Frage | Antwort |
|---|---|
| Empfohlene Temperatur | 18 bis 27 °C an der Zuluft |
| Ideale Temperatur | gibt es nicht; ein fester Wert zwischen 20 und 25 °C ist üblich |
| Zulässig für die meisten Server | bis 32 °C (Klasse A1) oder 35 °C (Klasse A2), laut Datenblatt |
| Luftfeuchtigkeit | Taupunkt −9 bis 15 °C und höchstens 70 % relative Feuchte |
| Änderung | höchstens 20 °C pro Stunde und 5 °C in 15 Minuten |
| Was das BSI vorgibt | Grenzwerte nach Herstellerangaben einhalten und aufzeichnen, keine feste Zahl |
Empfohlen und zulässig
Die ASHRAE unterscheidet zwei Bereiche. Im empfohlenen Bereich sollen die Geräte dauerhaft laufen. Im zulässigen Bereich dürfen sie zeitweise betrieben werden, etwa bei einem Ausfall der Klimaanlage oder an heißen Tagen mit freier Kühlung. Wie weit der zulässige Bereich reicht, hängt von der Geräteklasse ab:
| Klasse | Zulässige Temperatur | Zulässige Feuchte | Typische Geräte |
|---|---|---|---|
| A1 | 15 bis 32 °C | 8 bis 80 %, Taupunkt bis 17 °C | Rechenzentren mit eng geregeltem Klima, Speichersysteme |
| A2 | 10 bis 35 °C | 8 bis 80 %, Taupunkt bis 21 °C | Server, Speicher, PCs; die meisten aktuellen Server |
| A3 | 5 bis 40 °C | 8 bis 85 %, Taupunkt bis 24 °C | Server mit erweitertem Bereich |
| A4 | 5 bis 45 °C | 8 bis 90 %, Taupunkt bis 24 °C | Server mit erweitertem Bereich |
| H1 | 15 bis 25 °C, empfohlen 18 bis 22 °C | wie A1 | luftgekühlte Systeme mit sehr hoher Leistungsdichte, etwa GPU-Server |
Der empfohlene Bereich von 18 bis 27 °C gilt für A1 bis A4 gleichermaßen. Welche Klasse ein Gerät erfüllt, steht im Datenblatt, oft als Betriebstemperatur „10 bis 35 °C“. Das schwächste Gerät im Raum bestimmt die Grenze; Bandlaufwerke und ältere Speichersysteme sind meist empfindlicher als Server.
Oberhalb von 900 m Höhe sinkt die zulässige Temperatur, für A1 und A2 um 1 °C je 300 m. Für Serverräume in Deutschland spielt das kaum eine Rolle.
Wo gemessen wird
Entscheidend ist die Luft, die vorn in die Server strömt. Hinten tritt sie 10 bis 20 °C wärmer wieder aus. Daraus folgt:
- Fühler an der Vorderseite der Racks anbringen, in mittlerer und oberer Höhe. Oben ist es meist am wärmsten, weil warme Luft von hinten über die Schränke zurückströmt.
- Nicht am Klimagerät messen. Viele Klimageräte regeln nach der Rücklufttemperatur, also nach der warmen Luft, die sie ansaugen. Der Wert am Display sagt wenig über die Zuluft der Server.
- Mehrere Fühler bei mehr als einem Rack; ein Fühler an der Wand zeigt einen Mittelwert, keinen Hotspot.
Sind die Racks in Kaltgang und Warmgang aufgeteilt, wird im Kaltgang gemessen. Offene Höheneinheiten ohne Blindplatten lassen warme Luft nach vorn durchschlagen; das zeigt sich als einzelner heißer Server.
Luftfeuchtigkeit
Die ASHRAE gibt die Feuchte heute über den Taupunkt an, weil die relative Feuchte von der Temperatur abhängt. Empfohlen sind ein Taupunkt von −9 bis 15 °C und höchstens 70 % relative Feuchte. Enthält die Luft Schadgase, etwa in Industriegebieten, sollen es höchstens 50 % sein, weil feuchte Luft dann die Korrosion beschleunigt.
| Zu trocken | Zu feucht |
|---|---|
| Risiko elektrostatischer Entladung, vor allem beim Arbeiten an offenen Geräten; Erdungsband nutzen | Kondensation an kalten Flächen, Korrosion an Kontakten |
| tritt im Winter auf, wenn kalte Außenluft erwärmt wird | tritt auf, wenn das Klimagerät nicht entfeuchtet oder feuchte Außenluft hereinkommt |
Ein Klimagerät kühlt die Luft und entfeuchtet sie dabei. Ein Büro-Splitgerät regelt die Feuchte nicht gezielt, ein Präzisionsklimagerät schon.
Wie schnell es heiß wird
Fällt die Kühlung aus, steigt die Temperatur schnell, weil die Server ihre volle Leistung weiter in Wärme umsetzen. Eine Abschätzung für einen kleinen Serverraum:
| Größe | Wert |
|---|---|
| Raum 15 m², 2,7 m hoch | rund 40 m³ Luft |
| Wärmekapazität der Luft | rund 1,2 kJ je m³ und Kelvin, zusammen rund 48 kJ/K |
| Wärmeleistung der IT | 3 kW = 3 kJ je Sekunde |
| Erwärmung, wenn nur die Luft Wärme aufnähme | 3 / 48 ≈ 0,06 K je Sekunde, rund 4 K je Minute |
In der Praxis geht es langsamer, weil Wände, Boden und Geräte Wärme aufnehmen. Die Rechnung zeigt aber die Größenordnung: Ohne Kühlung bleiben Minuten bis wenige Stunden, keine Tage. Deshalb gehören zur Temperatur im Serverraum:
- ein Alarm, der außerhalb der Arbeitszeit jemanden erreicht
- ein zweites Klimagerät oder ein Notfallplan, etwa ein mobiles Gerät mit vorbereiteter Abluftführung
- ein automatisches Herunterfahren der Server, bevor sie sich selbst abschalten
- ein Klimagerät, das nach einem Stromausfall selbst wieder anläuft
Die Grenze von 5 °C in 15 Minuten gilt auch in die andere Richtung: Ein überhitzter Raum soll nicht mit voller Kälteleistung schlagartig abgekühlt werden.
Alarmgrenzen
Bewährt hat sich eine zweistufige Überwachung der Zuluft:
| Stufe | Temperatur | Feuchte | Reaktion |
|---|---|---|---|
| Warnung | über 27 °C | über 60 % oder Taupunkt unter −9 °C | prüfen, ob Klimagerät, Türen und Blindplatten in Ordnung sind |
| Alarm | über 30 °C, deutlich unter der Grenze der Geräteklasse | über 70 % | sofort reagieren, Herunterfahren vorbereiten |
Sinnvoll ist zusätzlich ein Alarm bei schnellem Anstieg, etwa 3 °C in 10 Minuten. Er meldet einen Ausfall der Kühlung, bevor die feste Grenze erreicht ist. Die Werte sind Vorschläge; maßgeblich sind die Datenblätter der eigenen Geräte.
Was das BSI verlangt
Im IT-Grundschutz-Kompendium behandelt der Baustein INF.2 „Rechenzentrum sowie Serverraum“ die Temperatur. Er verlangt, dass Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit innerhalb der Grenzwerte liegen, die die Hersteller vorgeben, dass die Werte aufgezeichnet werden und dass Abweichungen automatisch gemeldet werden. Eine feste Gradzahl nennt das BSI nicht. Für kleine Installationen mit einem Schrank gilt stattdessen der Baustein INF.5 „Raum sowie Schrank für technische Infrastruktur“.
Temperatur und Stromverbrauch
Jedes Grad kälter kostet Energie für die Kühlung. Höher ist aber nicht beliebig besser: Über etwa 25 bis 27 °C Zuluft drehen die Lüfter in den Servern hoch und verbrauchen selbst mehr Strom. Große Rechenzentren fahren deshalb meist 22 bis 27 °C, oft mit freier Kühlung über Außenluft. Für einen kleinen Serverraum ist ein Sollwert von 22 bis 24 °C an der Zuluft ein guter Kompromiss zwischen Sicherheit und Stromverbrauch.
Häufige Fehler
- Thermostat auf 18 °C, gemessen am Klimagerät statt an den Servern
- ein Fühler über der Tür oder am Boden, wo es am kühlsten ist
- Büro-Splitgerät ohne Winterbetrieb: Es schaltet bei Frost ab, die Server laufen weiter
- Klimagerät läuft nach einem Stromausfall nicht von selbst wieder an
- Alarm per E-Mail an ein Postfach, das am Wochenende niemand liest
- offene Höheneinheiten ohne Blindplatten, warme Luft strömt nach vorn
Normen
- ASHRAE TC 9.9: Thermal Guidelines for Data Processing Environments, 5. Auflage 2021
- DIN EN 50600-2-3: Rechenzentren — Regelung der Umgebungsbedingungen
- BSI IT-Grundschutz-Kompendium: INF.2 Rechenzentrum sowie Serverraum, INF.5 Raum sowie Schrank für technische Infrastruktur