Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik

M 1.39 Verhinderung von Ausgleichsströmen auf Schirmungen

Verantwortlich für Initiierung: Leiter IT

Verantwortlich für Umsetzung: Haustechnik

In den Normen für die IT-Infrastruktur ( DIN EN 50173, DIN EN 50174-2 "Installation von Kommunikationsverkabelung") sind sowohl geschirmte als auch ungeschirmte Datenverkabelungen sowie die Anforderungen an die Erdung und Schirmung dieser Anlagen beschrieben. Bei der Verwendung von geschirmten Datenleitungen wird in den Normen zwischen technisch genutzten Räumen (z. B. Serverräumen und Rechenzentren) und Räumen mit einer allgemeinen IT-Nutzung unterschieden. Für die technisch genutzten Räume ist das beidseitige Auflegen der Schirmung und eine enge Vermaschung der Systeme und Komponenten vorgegeben. Für die allgemeine Nutzung der IT-Infrastruktur, wie die Etagenverkabelung in Gebäuden, wird in den Normen das einseitige Auflegen der Schirmung vorgegeben. Das beidseitige Auflegen ist optional.

Ist der Netzbetrieb durch Ausgleichsströme bei Verwendung geschirmter Leitungen gestört, sollte zunächst die Ursache analysiert werden. Durch die immer höher frequent werdenden Übertragungsverfahren der IT werden die Anlagen empfindlicher gegen hochfrequente Störungen. Zudem werden sie unter Umständen auch selbst zu hochfrequenten Störern für umgebende Anlagen und Systeme. Wenn Betriebsstörungen festgestellt werden, muss abhängig von den Bedingungen vor Ort der richtige Lösungsweg erarbeitet werden. Da hierfür viel Fachwissen erforderlich ist, ist es im Allgemeinen empfehlenswert, eine Fachfirma zur Begutachtung, Analyse und Erarbeitung einer Lösung zu beauftragen.

Um beispielsweise Ausgleichsströme auf den Schirmungen von Datenleitungen in Gebäuden zu verhindern, gibt es verschiedene Möglichkeiten:

Ausgleichsströme können im TN-C-System vermieden werden, indem nur solche IT-Geräte über geschirmte Datenleitungen miteinander verbunden werden, die an einer gemeinsamen Elektro-Verteilung angeschlossen sind. Bei jeder Erweiterung des Datennetzes ist diese Bedingung zu prüfen und sicherzustellen.

Als Maßnahme gegen Ausgleichsströme im TN-C- bzw. TN-CS-System wird häufig das ausschließlich einseitige Auflegen der Schirmung von Datenleitungen vorgeschlagen. Hinsichtlich der Ausgleichsströme ist dieses Vorgehen auch tatsächlich wirksam. Aus anderen Gründen sollte dieses Mittel aber als absolute Ausnahme äußerst restriktiv angewandt werden:

  • Geschirmte Leitungen, deren Schirmung nur einseitig aufgelegt ist, werden deutlich stärker durch Störstrahlungen von außen beeinflusst. Gleichzeitig strahlen sie selbst stärker ab als ungeschirmte symmetrische Leitungen. Es muss also bei einseitiger Schirmauflegung mit mehr Störungen der Datenübertragung (z. B. der Verfügbarkeit bzw. Integrität) gerechnet werden, als bei allen anderen Kabeln.
    Die stärkere Aussendung auswertbarer Abstrahlung derartiger Leitungen kommt als Risiko bei der Betrachtung der Vertraulichkeit von Informationen hinzu.
  • Selbst wenn alle technischen Nachteile der einseitigen Schirmauflegung hingenommen werden, bleibt das Problem der durchgängigen Umsetzung. Es bedarf konsequenter Kontrolle bei allen Arbeiten am Datennetz, um sicher zu stellen, dass einseitig aufgelegte Schirmungen nicht doch irgendwann beidseitig aufgelegt werden. Solche Fehlauflegungen sind nachträglich nur mit sehr großem Aufwand zu finden.

Die aus Sicherheitssicht optimale Möglichkeit besteht darin, das Stromverteilnetz im gesamten Gebäude komplett als TN-S-System auszulegen. Dabei wird der PE- und der N-Leiter ab der Potentialausgleichsschiene (PAS) getrennt geführt. Einzelmaßnahmen an IT-Geräten sind dann in der Regel nicht mehr erforderlich. Zu beachten ist jedoch der Hinweis in M 1.28 Lokale unterbrechungsfreie Stromversorgung hinsichtlich der Bildung eines neuen TN-S-System für die angeschlossenen Geräte.

Um die Wirksamkeit des TN-S-Systems dauerhaft zu gewährleisten, muss sicher gestellt werden, dass die Verbindung zwischen PE- und N-Leiter an der PAS (Nullung) die einzige im gesamten Netz ist. Es kann aber in der Praxis nicht ausgeschlossen werden, dass beim Anschluss neuer Geräte oder bei Schaltarbeiten im Netz versehentlich eine weitere Verbin­dung zwischen PE- und N-Leiter geschaffen wird. Daher sollten Änderungen im Datennetz mit der Haustechnik abgestimmt werden. Zudem sollte ein TN-S-System in regelmäßigen Abständen auf korrekte Nullung hin geprüft werden. Das kann bei den ohnehin durchzufüh­renden Prüfungen des Stromversorgungsnetzes und bei Verdachtsmomenten (beispiels­weise länger andauernde unspezifische Störungen im Datennetz) erfolgen. Als Mindestmaß­nahme ist ein TN-S-System in der Niederspannungshauptverteilung (NSHV) mit einer permanenten Differenzstromüberwachung über die drei Phasen und den N-Leiter sowie einer weiteren permanenten Stromüberwachung über den Zentralen Erdungspunkt (ZEP) auszustatten. Alle weiteren der Qualitätssicherung des TN-S-System dienenden technischen Maßnahmen sind in M 1.74 EMV-taugliche Stromversorgung erläutert.

Die nachfolgenden Zeichnungen erläutern die Entstehung von Ausgleichsströmen auf Schirmungen und die möglichen Gegenmaßnahmen:

Prüffragen:

  • Ist die Netzform zur Stromversorgung der IT -Komponenten so gewählt, dass Störungen durch Ausgleichsströme auf den Schirmungen von Datenleitungen verhindert werden?

  • Einsatz der Netzform TN-C oder TN-CS: Werden Vorkehrungen für den Schutz der IT -Komponenten gegen Einstrahlung von außen, Abstrahlung durch die Leitung sowie zur Erkennung von Ausgleichsströmen getroffen?

  • Ist durch geeignete Fachkunde und Kontrolle sichergestellt, dass die gewählte Netzform auch bei Änderungen am Stromversorgungsnetz erhalten bleibt?

Stand: 13. EL Stand 2013

Hinweis zur Verwendung von Cookies

Um unsere Webseite für Sie optimal zu gestalten und fortlaufend verbessern zu können, verwenden wir Cookies. Durch die weitere Nutzung der Webseite stimmen Sie der Verwendung von Cookies zu. Weitere Informationen hierzu erhalten Sie in unserer Datenschutzerklärung.

OK