USV

Eine USV (Unterbrechungsfreie Stromversorgung) ist ein Stromversorgungssystem mit Energiespeicher, das bei einem Ausfall der Stromversorgung die angeschlossenen Geräte weiterhin mit Energie versorgt. USVs schützen IT-Systeme vor Datenverlust, Systemabstürzen und Hardware-Schäden durch Stromausfälle oder Spannungsschwankungen.

Es gibt drei grundlegende USV-Typen: • VFD (Voltage Frequency Dependent) – Offline-USV • VI (Voltage Independent) – Line-Interactive-USV • VFI (Voltage Frequency Independent) – Online-USV

Bei einer Offline-USV wird der Strom im Normalbetrieb direkt vom Stromnetz an die Geräte weitergeleitet. Erst bei einem Netzausfall schaltet die USV auf Batteriebetrieb um.

Vorteile: ✓ Sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis ✓ Keine Belüftung notwendig ✓ Hohe Batterielebensdauer Nachteile: ✗ Verzerrtes Ausgangssignal ✗ Spannungsschwankungen bei Lastwechseln ✗ Relativ hohe Umschaltzeit

• Einzelne Computer • Arbeitsplatzrechner • Peripheriegeräte

Die Line-Interactive-USV ist eine Weiterentwicklung der Offline-USV. Sie überwacht dauerhaft Ein- und Ausgangsspannungen und hält die Batterie ständig geladen. Dadurch kann sie bei Stromproblemen deutlich schneller reagieren.

Vorteile: ✓ Gutes Preis-Leistungs-Verhältnis ✓ Kurze Umschaltzeiten Nachteile: ✗ Zusätzliche Filter erforderlich ✗ Transformator für Spannungsausgleich notwendig

• Computer • Kleine Server-Systeme • Netzwerke • Telekommunikationsanlagen

Bei einer Online-USV werden die angeschlossenen Geräte permanent über einen Wechselrichter versorgt. Der Gleichrichter versorgt gleichzeitig den Wechselrichter und lädt die Akkus. Bei einem Stromausfall übernimmt die Batterie ohne Umschaltzeit die Versorgung. Für Wartungsarbeiten besitzen Online-USVs häufig eine Bypass-Schaltung.

Vorteile: ✓ Tatsächlich unterbrechungsfreie Stromversorgung ✓ Keine Umschaltzeit ✓ Absolut stabile Spannung und Frequenz Nachteile: ✗ Lüftung erforderlich ✗ Höhere Anschaffungskosten

• Rechenzentren • Sensible Netzwerkserver • Kritische IT-Infrastruktur • Umgebungen mit häufigen Netzstörungen

Hot-Swap bedeutet 'heißer Tausch'. Dabei können Komponenten während des laufenden Betriebs ausgetauscht werden. Bei USV-Anlagen betrifft dies häufig den Austausch von Batterien. Nicht jede USV unterstützt Hot-Swap.

Wirkleistung (W): Tatsächlich genutzte elektrische Leistung eines Verbrauchers. Scheinleistung (VA): Summe aus Wirkleistung und Blindleistung. Autonomiezeit: Zeitraum, in dem angeschlossene Geräte bei Netzausfall weiter betrieben werden können.

Formel: Haltedauer = Batteriekapazität (kWh) / Leistung (kW) Das Ergebnis erhält man zunächst in Stunden.

Gegeben: Batteriekapazität: 6 kWh Leistung: 11 kW Rechnung: 6 kWh / 11 kW = 0,54 Stunden 0,54 × 60 = 32 Minuten Ergebnis: Die USV kann die Last für etwa 32 Minuten versorgen.

Formel: Verfügbarkeit = (Gesamtzeit - Ausfallzeit) / Gesamtzeit × 100 % Beispiel: Gesamtzeit = 8760 Stunden Ausfallzeit = 20 Stunden Verfügbarkeit = (8760 - 20) / 8760 × 100 = 99,78 %

Frage: Welche USV-Art bietet eine echte unterbrechungsfreie Stromversorgung? Antwort: Die Online-USV (VFI), da sie die angeschlossenen Geräte permanent über den Wechselrichter versorgt und keine Umschaltzeit besitzt.

Offline-USV = günstig, aber Umschaltzeit. Line-Interactive-USV = schneller und stabiler. Online-USV = keine Umschaltzeit und höchste Versorgungssicherheit.