INF.3: Elektrotechnische Verkabelung - 1 Beschreibung
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INF: Infrastruktur INF.3: Elektrotechnische Verkabelung 1 Beschreibung 1.1 Einleitung Die elektrotechnische Verkabelung von IT-Systemen und anderen Geräten umfasst alle Kabel und Verteilungen im Gebäude vom Einspeisepunkt des Verteilungsnetzbetreibers bis zu den Elektro- Anschlüssen der Verbraucher. Die ordnungsgemäße und normgerechte Ausführung der elektrotechnischen Verkabelung ist Grundlage für den sicheren IT-Betrieb. 1.2 Zielsetzung Ziel dieses Bausteins ist der Schutz der gesamten elektrotechnischen Verkabelung gegen Ausfall und Störung der Stromversorgung. 1.3 Abgrenzung und Modellierung Der Baustein INF.3 Elektrotechnische Verkabelung ist einmal auf die Verkabelung in Gebäuden und Räumen anzuwenden, zusätzlich zum Baustein INF.1 Allgemeines Gebäude. Für die IT-Verkabelung ist zusätzlich der Baustein INF.4 IT-Verkabelung anzuwenden. 2 Gefährdungslage Folgende spezifische Bedrohungen und Schwachstellen sind für den Baustein INF.3 Elektrotechnische Verkabelung von besonderer Bedeutung: 2.1 Kabelbrand Kabelbrände können erhebliche Schäden verursachen. Die Folgen eines Kabelbrands sind zum Beispiel Kurzschlüsse oder unterbrochene Schutzleiter. Außerdem können aggressive Gase, Schwelbrände oder Feuer entstehen. Bei einem Kabelbrand steigt die Umgebungstemperatur zunächst meist nur gering an. Damit besteht die zusätzliche Gefahr, dass Räume durch „kalten“ Brandrauch stark verrauchen, bevor die Rauchmelder an der Decke anspringen. 2.2 Unzureichende Dimensionierung der elektrotechnischen Verkabelung Werden Arbeitsplätze, Serverräume oder Rechenzentren geplant, werden diese häufig ausschließlich am aktuellen Bedarf ausgerichtet. Dabei wird jedoch übersehen, dass durch neue Anforderungen auch die Kapazität des Stromnetzes erweitert werden muss, etwa wenn weitere Server eingesetzt werden. Die Stand Februar 2020 Seite 1 von 7
IT-Grundschutz | INF.3 Elektrotechnische Verkabelung elektrotechnische Verkabelung zu erweitern, ist aber nur in dem Umfang möglich, wie es die vorhandenen verlegten Kabel zulassen. Außerdem hängt eine Erweiterung davon ab, wie viel Platz es für zusätzliche Kabel gibt. 2.3 Unzureichende Dokumentation der Verkabelung Ist die genaue Lage von Leitungen nicht bekannt, weil sie unzureichend dokumentiert wurde, können bei Bauarbeiten außerhalb oder innerhalb eines Gebäudes Leitungen beschädigt werden. Es kann zudem nicht davon ausgegangen werden, dass alle Kabel und Leitungen in den Installationszonen nach gültigen Normen installiert sind. Eine unzureichende Dokumentation erschwert es zudem, Leitungen zu prüfen, zu warten und zu reparieren. 2.4 Unzureichende geschützte Verteiler Unterverteilungen des Stromversorgungsnetzes sind vielfach frei zugänglich und unverschlossen in Fluren oder Treppenhäusern untergebracht. Dadurch ist es jedermann möglich, diese Verteiler zu öffnen, zu manipulieren und gegebenenfalls einen Stromausfall herbeizuführen. Außerdem kann von solchen Verteilern eine unmittelbare Gefahr ausgehen. Werden etwa Schraubsicherungen und deren Sockel entnommen, können spannungsführende Teile direkt berührt werden. Offenstehende Türen an den Verteilerkästen können zudem den Verkehrsweg behindern. Auch können sich Personen an den Scherkanten klemmen oder quetschen. 2.5 Leitungsbeschädigungen Je ungeschützter ein Kabel verlegt ist, desto größer ist die Gefahr einer Beschädigung. Eine Beschädigung führt dabei nicht unbedingt sofort zu einem Ausfall von Verbindungen. Auch die zufällige Entstehung unzulässiger Verbindungen ist möglich, wenn beispielsweise Kabelmäntel bzw. Isolierungen beschädigt sind. Eine Beschädigung muss dabei nicht zwingend absichtlich erfolgen, sondern kann auch unbeabsichtigt entstehen. 2.6 Spannungsschwankungen und Über- bzw. Unterspannung Schwankt die Versorgungsspannung, kann es zu Funktionsstörungen und Beschädigungen der IT- Systeme kommen. Die Schwankungen reichen von extrem kurzen und kleinen Ereignissen, die sich kaum oder gar nicht auf die IT-Systeme auswirken, bis hin zu Totalausfällen oder zerstörerischen Überspannungen. Die Ursache dafür kann in allen Bereichen des Stromversorgungsnetzes entstehen, vom Netz des Energieversorgungsunternehmens bis zum Stromkreis, an dem die jeweiligen Geräte angeschlossen sind. 2.7 Verwendung unzureichender Steckdosenleisten Oft reichen die fest installierten Steckdosen für die zu betreibenden Geräte nicht aus. Um dies auszugleichen, werden dann häufig Steckdosenleisten verwendet. Sind diese Steckdosenleisten jedoch qualitativ unzureichend, können sie zur gefährlichen Zündquelle und damit zu einer großen Brandgefahr werden. Werden zusätzlich mehrere Steckdosenleisten hintereinander geschaltet, um ausreichende Steckplätze für alle Geräte bereitzustellen, steigt diese Gefahr durch zu geringen Leitungsquerschnitt und Überlastung weiter an. 3 Anforderungen Im Folgenden sind die spezifischen Anforderungen des Bausteins INF.3 Elektrotechnischer Verkabelung aufgeführt. Grundsätzlich ist der Leiter Haustechnik für die Erfüllung der Anforderungen zuständig. Der Informationssicherheitsbeauftragte (ISB) ist bei strategischen Entscheidungen stets einzubeziehen. Außerdem ist der ISB dafür zuständig, dass alle Anforderungen gemäß dem festlegten Sicherheitskonzept erfüllt und überprüft werden. Zusätzlich kann es noch andere Rollen geben, die weitere Zuständigkeiten bei der Erfüllung von Anforderungen haben. Diese sind dann jeweils explizit in Stand Februar 2020 Seite 2 von 7
IT-Grundschutz | INF.3 Elektrotechnische Verkabelung eckigen Klammern in der Überschrift der jeweiligen Anforderungen aufgeführt. Grundsätzlich zuständig Leiter Haustechnik Weitere Zuständigkeiten Leiter IT 3.1 Basis-Anforderungen Die folgenden Anforderungen MÜSSEN für den Baustein INF.3 Elektrotechnische Verkabelung vorrangig umgesetzt werden: INF.3.A1 Auswahl geeigneter Kabeltypen (B) Bei der Auswahl von Kabeln MUSS überprüft werden, was dabei aus übertragungstechnischer Sicht notwendig ist. Auch auf die Umgebungsbedingungen im Betrieb und bei der Verlegung MUSS geachtet werden. Bei der Auswahl von Elektrokabeln MÜSSEN die einschlägigen Normen und Vorschriften beachtet werden. In Bezug auf die Umgebungsbedingungen MÜSSEN Faktoren wie die Temperaturen, Kabelwege, Zugkräfte bei der Verlegung, die Art der Verlegung und mögliche Störquellen beachtet werden. INF.3.A2 Planung der Kabelführung [Leiter IT] (B) Kabel, Kabelwege und Kabeltrassen MÜSSEN sowohl aus funktionaler wie auch aus physikalischer Sicht ausreichend dimensioniert werden, bevor sie verlegt werden. Dabei MÜSSEN künftige elektrotechnische Notwendigkeiten unter anderem durch den Leiter der IT mit einkalkuliert werden. Ebenso MUSS genügend Platz für mögliche technische Erweiterungen in Kabelkanälen und -trassen eingerechnet werden. Bei der gemeinsamen Führung von IT- und Stromverkabelung in einer Trasse MUSS außerdem das Übersprechen zwischen den einzelnen Kabeln vermieden werden. Es SOLLTE generell darauf geachtet werden, dass IT-Kabel getrennt von der elektrotechnischen Verkabelung geführt werden. Erkennbare Gefahrenquellen MÜSSEN umgangen werden. INF.3.A3 Fachgerechte Installation (B) Die Installationsarbeiten der elektrotechnischen Verkabelung MÜSSEN sorgfältig und fachkundig erfolgen. Gleichzeitig MÜSSEN alle relevanten Normen beachtet werden. Die entscheidenden Kriterien für eine fachgerechte Ausführung der elektrotechnischen Verkabelung MÜSSEN daher vom Auftraggeber in allen Phasen überprüft werden. Bei Anlieferung des Materials MUSS geprüft werden, ob die richtigen Kabel und Anschlusskomponenten geliefert wurden. Werden Stromkabel verlegt, DARF die Montage KEINE Beschädigungen hervorrufen. Außerdem MÜSSEN die Kabelwege so gewählt werden, dass eine Beschädigung der verlegten Kabel durch die normale Nutzung des Gebäudes ausgeschlossen ist. 3.2 Standard-Anforderungen Gemeinsam mit den Basis-Anforderungen entsprechen die folgenden Anforderungen dem Stand der Technik für den Baustein INF.3 Elektrotechnische Verkabelung. Sie SOLLTEN grundsätzlich umgesetzt werden. INF.3.A4 Anforderungsanalyse für die elektrotechnische Verkabelung (S) Grundsätzlich SOLLTEN die Anforderungen analysiert werden, die Einfluss auf eine zukunftssichere, bedarfsgerechte und wirtschaftliche Ausführung der elektrotechnischen Verkabelung haben. In dieser Anforderungsanalyse SOLLTE zunächst abgeschätzt werden, wie die kurzfristige Nutzung innerhalb der Institution aussieht. Darauf aufbauend SOLLTE die längerfristige Entwicklung der Nutzung abgeschätzt werden. INF.3.A5 Abnahme der elektrotechnischen Verkabelung (S) Für die elektrotechnische Verkabelung SOLLTE es einen Abnahmeprozess geben. Dieser SOLLTE erst dann erfolgen, wenn alle durchzuführenden Aufgaben abgeschlossen sind und der Ausführende die Stand Februar 2020 Seite 3 von 7
IT-Grundschutz | INF.3 Elektrotechnische Verkabelung Aufgaben als abgeschlossen und zur Abnahme bereit gemeldet hat. Außerdem SOLLTEN sich bei den Kontrollen durch den Auftraggeber keine inakzeptablen Mängel gezeigt haben. Der Abnahmetermin SOLLTE so gewählt werden, dass die Kontrollen zur Abnahme in ausreichender Zeit vorbereitet werden können. Bei der Abnahme MUSS kontrolliert werden, ob die unterschiedlichen Normen für elektrotechnische Verkabelungen eingehalten wurden. Außerdem MUSS die korrekte Abrechnung und der tatsächliche Umfang der Leistungen überprüft werden. Für das Abnahmeprotokoll SOLLTE eine Checkliste vorbereitet werden. Die Checkliste SOLLTE auch Punkte zu allgemeinen Anforderungen an die Betriebsräume enthalten. Das Abnahmeprotokoll MUSS von den Teilnehmern und Verantwortlichen rechtsverbindlich unterzeichnet werden. Das Protokoll SOLLTE Bestandteil der internen Dokumentation der Verkabelung sein. INF.3.A6 Überspannungsschutz (S) Jedes elektrisch leitende Netz SOLLTE gegen Überspannungen geschützt werden. Hierfür MUSS ein entsprechendes Überspannungsschutzkonzept erstellt werden, das den gültigen Normen entspricht. Netzersatzanlagen (NEA) und unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV) SOLLTEN in das Konzept mit aufgenommen werden. INF.3.A7 Entfernen und Deaktivieren nicht mehr benötigter Leitungen (S) Wenn Stromkabel nicht mehr benötigt werden, SOLLTEN sie fachgerecht und vollständig entfernt werden. Nachdem die nicht mehr benötigten Stromkabel entfernt wurden, MÜSSEN die Brandschottungen fachgerecht verschlossen werden. Verkabelung, die mit der vorhandenen Technik sinnvoll als Reserve weiter genutzt werden kann, SOLLTE in einem betriebsfähigen Zustand erhalten bleiben. Solche Kabel MÜSSEN mindestens an den Endpunkten entsprechend gekennzeichnet werden. Grundsätzlich SOLLTE eine Übersicht über nicht mehr benötigte Kabel aufgestellt werden. Anhand dieser Dokumentation SOLLTE belegt werden, welche Kabel deaktiviert, abgebaut oder ausgebaut wurden. Anschließend MUSS die Dokumentation aktualisiert werden. INF.3.A8 Brandschutz in Trassen (S) Um Kabelbrände zu vermeiden, SOLLTEN Trassen ausreichend dimensioniert werden. Sobald die Installationsarbeiten abgeschlossen sind, SOLLTE die Belegungsdichte der Trassen in vernünftigen Abständen überprüft werden. INF.3.A9 Dokumentation und Kennzeichnung der elektrotechnischen Verkabelung (S) Eine Institution SOLLTE sicherstellen, dass sie für ihre elektrotechnische Verkabelung sowohl über eine interne als auch eine externe Dokumentation verfügt. Die interne Dokumentation MUSS alle Aufzeichnungen zur Installation und zum Betrieb der Verkabelung enthalten. Die interne Dokumentation SOLLTE so umfangreich angefertigt und gepflegt werden, dass der Betrieb und dessen Weiterentwicklung bestmöglich unterstützt werden. Die externe Dokumentation der Verkabelung SOLLTE möglichst neutral gehalten werden. INF.3.A10Neutrale Dokumentation in den Verteilern (S) In jedem Verteiler SOLLTE es eine Dokumentation geben, die den derzeitigen Stand von Rangierungen und Leitungsbelegungen wiedergibt. Sie MUSS ein sicheres Schalten ermöglichen. Die Dokumentation SOLLTE aber möglichst neutral gehalten werden. Nur bestehende und genutzte Verbindungen sowie auflaufende Reserveleitungen SOLLTEN darin aufgeführt sein. Es SOLLTEN, soweit nicht ausdrücklich vorgeschrieben, keine Hinweise darauf gegeben werden, auf welche Art die Leitungen genutzt werden. Alle weitergehenden Informationen SOLLTEN in einer Revisionsdokumentation aufgeführt werden. INF.3.A11Kontrolle elektrotechnischer Anlagen und Verbindungen (S) Alle elektrotechnischen Anlagen, Verteiler und Zugdosen der Verkabelung SOLLTEN regelmäßig einer (zumindest stichprobenartigen) Sichtprüfung unterzogen werden. Zusätzlich SOLLTE eine funktionale Kontrolle durchgeführt werden, sofern diese im Rahmen der DGUV-V3-Prüfung noch nicht erfolgt ist. Alle Unregelmäßigkeiten, die bei Sichtkontrollen oder funktionalen Kontrollen festgestellt werden, MÜSSEN unverzüglich dokumentiert werden. Sie MÜSSEN außerdem den zuständigen Stand Februar 2020 Seite 4 von 7
IT-Grundschutz | INF.3 Elektrotechnische Verkabelung Organisationseinheiten gemeldet werden. Die zuständigen Organisationseinheiten MÜSSEN im Anschluss die festgestellten Unregelmäßigkeiten überprüfen und beheben. INF.3.A12Vermeidung elektrischer Zündquellen (S) Die Nutzung privater Elektrogeräte innerhalb einer Institution SOLLTE klar geregelt werden. Alle Elektrogeräte SOLLTEN durch eine Elektrofachkraft geprüft und für sicher befunden werden, bevor sie eingesetzt werden. Die Verwendung von Steckdosenleisten SOLLTE soweit wie möglich vermieden werden. Fehlende Steckdosen SOLLTEN durch eine Elektrofachkraft in vorhandene Kanalsysteme nachgerüstet oder fachgerecht auf Putz montiert werden. 3.3 Anforderungen bei erhöhtem Schutzbedarf Im Folgenden sind für den Baustein INF.3 Elektrotechnische Verkabelung exemplarische Vorschläge für Anforderungen aufgeführt, die über das dem Stand der Technik entsprechende Schutzniveau hinausgehen und BEI ERHÖHTEM SCHUTZBEDARF in Betracht gezogen werden SOLLTEN. Die konkrete Festlegung erfolgt im Rahmen einer Risikoanalyse. Die jeweils in Klammern angegebenen Buchstaben zeigen an, welche Grundwerte durch die Anforderung vorrangig geschützt werden (C = Vertraulichkeit, I = Integrität, A = Verfügbarkeit). INF.3.A13Sekundär-Energieversorgung (H) Bei erhöhten Anforderungen an die Verfügbarkeit SOLLTE die primäre Energieversorgung aus dem Netz eines Energieversorgungsunternehmens um Maßnahmen zur Notfallversorgung ergänzt werden. Dafür SOLLTEN eine ausreichend dimensionierte zentrale unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) und eine Netzersatzanlage (NEA) für die abzusichernden Bereiche eingerichtet werden. Es SOLLTE geprüft werden, ob die Anschlüsse an den Netzbetreiber redundant ausgelegt werden sollen. NEA und USV SOLLTEN regelmäßig gewartet werden. INF.3.A14A-B-Versorgung (H) Es SOLLTE geprüft werden, ob eine zweizügige, sogenannte A-B-Versorgung, geschaffen werden soll, welche die normale einzügige Stromversorgung wichtiger IT-Komponenten ergänzt. Dabei SOLLTE deren Funktionsfähigkeit permanent durch geeignete technische Einrichtungen überwacht werden, z. B. durch die Gebäudeleittechnik (GLT). INF.3.A15Materielle Sicherung der elektrotechnischen Verkabelung (H) In Räumen mit Publikumsverkehr oder in unübersichtlichen Bereichen eines Gebäudes SOLLTE überlegt werden, Leitungen und Verteiler gegen unbefugte Zugriffe zu sichern. In jedem Fall SOLLTEN die Zahl und der Umfang der Stellen, an denen Einrichtungen der Energieversorgung für Unbefugte zugänglich sind, möglichst gering gehalten werden. INF.3.A16Nutzung von Schranksystemen (H) Um die Betriebssicherheit von elektrotechnischen Anschlüssen und -verteilern zu erhöhen, SOLLTEN diese Geräte in Schranksystemen eingebaut oder aufgestellt werden. Die IT-Hardware SOLLTE in Schranksystemen untergebracht werden, soweit dies möglich ist. Die Schranksysteme SOLLTEN tief und breit genug sein, um dem zunehmenden Platzbedarf der Einbaugeräte zu genügen. Sie SOLLTEN mit entsprechenden Zusatzeinrichtungen ausgerüstet oder jederzeit nachrüstbar sein. INF.3.A17Brandschott-Kataster (H) Es SOLLTE ein Brandschott-Kataster geführt werden. In diesem SOLLTEN alle Arten von Schotten individuell aufgenommen werden. Nach Arbeiten an Brandschotten SOLLTEN die Änderungen im Kataster spätestens nach vier Wochen eingetragen werden. INF.3.A18EMV-taugliche Stromversorgung (H) Für die störungsfreie Funktion moderner IT-Systeme sowie der für deren Betrieb erforderlichen Supportsysteme (von der USV über die NEA bis hin zur Klimatechnik) SOLLTE die Stromversorgung EMV (Elektromagnetische Verträglichkeit) -tauglich sein. Dafür SOLLTE das Stromverteilungsnetz als TN-S-System (frz. Terre Neutre Séparé) aufgebaut sein. Bei Aufbau und Betrieb des Stromverteilnetzes Stand Februar 2020 Seite 5 von 7
IT-Grundschutz | INF.3 Elektrotechnische Verkabelung SOLLTEN die empfohlenen Trennungsabstände soweit wie möglich eingehalten werden. 4 Weiterführende Informationen 4.1 Wissenswertes Das Deutsche Institut für Normung formuliert Vorgaben, die für die elektrotechnische Verkabelung relevant sind. Hierbei handelt es sich um folgende Normen: • DIN 4102, Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen • DIN IEC60364, Einrichten von Niederspannungsanlagen • IEC 62305, Merkblatt: Die Blitzschutz-Normen DIN EN 62305 / VE 01805-305:2006 • IN VDE 0100, Errichten von Niederspannungsanlagen • DIN VDE 0105-100, Betrieb von elektrischen Anlagen Die Berufsgenossenschaft für Gesundheitsdienst und Wohlfahrtspflege (BGW) hat in der DGUV Vorschrift 3: Elektrische Anlagen und Betriebsmittel, Unfallverhütungsvorschrift weitere Vorschriften für die elektrotechnische Verkabelung veröffentlicht. 5 Anlage: Kreuzreferenztabelle zu elementaren Gefährdungen Die Kreuzreferenztabelle enthält die Zuordnung von elementaren Gefährdungen zu den Anforderungen. Anhand dieser Tabelle lässt sich ermitteln, welche elementaren Gefährdungen durch welche Anforderungen abgedeckt sind. Durch die Umsetzung der aus den Anforderungen abgeleiteten Sicherheitsmaßnahmen wird den entsprechenden elementaren Gefährdungen entgegengewirkt. Die Buchstaben in der zweiten Spalte (C = Vertraulichkeit, I = Integrität, A = Verfügbarkeit) zeigen an, welche Grundwerte der Informationssicherheit durch die Anforderung vorrangig geschützt werden. Die folgenden elementaren Gefährdungen sind für den Baustein INF.3 Elektrotechnische Verkabelung von Bedeutung. G 0.1 Feuer G 0.8 Ausfall oder Störung der Stromversorgung G 0.12 Elektromagnetische Störstrahlung G 0.18 Fehlplanung oder fehlende Anpassung G 0.25 Ausfall von Geräten oder Systemen G 0.26 Fehlfunktion von Geräten oder Systemen G 0.27 Ressourcenmangel G 0.41 Sabotage Stand Februar 2020 Seite 6 von 7
IT-Grundschutz | INF.3 Elektrotechnische Verkabelung Elementare CIA G G 0.8 G 0.12 G 0.18 G 0.25 G 0.26 G 0.27 G 0.41 Gefährdungen 0.1 Anforderungen INF.3.A1 X X X X X X INF.3.A2 X X X X X INF.3.A3 X X X X X INF.3.A4 X X X X X INF.3.A5 X X X X INF.3.A6 X X X INF.3.A7 X X X INF.3.A8 X X X INF.3.A9 X X X INF.3.A10 X X X INF.3.A11 X X X X X X INF.3.A12 X X X INF.3.A13 A X X INF.3.A14 A X X INF.3.A15 A X X INF.3.A16 A X X X X INF.3.A17 A X INF.3.A18 A X Stand Februar 2020 Seite 7 von 7
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