Allgemeine Hinweise zum Einsatz einer USV

Unterbrechungsfreie Stromversorgungen gibt es heute für verschiedene Bedürfnisse. Das Angebot reicht vom einfachen Standgeräten für die Büroumgebung bis hin zu 3-Phasen Großgeräten mit Redundanz und anreihbaren Batteriemodulen zur Absicherung unternehmenskritischer Großrechenanlagen. USVs sichern die Verfügbarkeit von Computern, medizinischer Technik oder Telefonanlagen. Dabei ist ihre Aufgabe, Stromschwankungen und kurzfristige Störungen in der Netzversorgung abzufangen und zu stabilisieren. Bei einer längeren Stromunterbrechung schalten die USVs automatisch auf Batteriebetrieb um. Je nach Kapazität der Batterien bleibt dann Zeit die Computer kontrolliert herunterzufahren oder auf Notstromaggregate umzuschalten.

Angemessene Sicherheit für den geplanten Einsatz

Nach dieser Frage richtet sich die Auswahl der richtigen USV-Technologie, denn je nach Einsatzfall gibt es unterschiedliche Empfehlungen: Für die Absicherung geschäftskritischer Anwendungen sind Online-USVs am besten geeignet. Diese Systeme versorgen die angeschlossenen Geräte ununterbrochen mit intern erzeugter Wechselspannung. Dazu verwenden diese Anlagen die so genannte Double-Conversion-Methode, bei der die Netzspannung kontinuierlich in Gleichspannung umgewandelt wird. Diese fließt dann über die Batterie durch einen Wechselrichter, um Wechselspannung für die Systemlast zu erzeugen. Vorteile: Das Gerät braucht bei Störungen keine Umschaltzeit und erzeugt eine konstante, saubere Ausgangsspannung und Frequenz. Ein Offline-Gerät hingegen versorgt die angeschlossenen Rechner im Normalfall mit Netzspannung und springt erst bei Stromausfall ein. Dadurch entsteht zwar eine Umschaltzeit, dafür sind aber die Anlagen meist sehr preisgünstig und leise im Betrieb. Für PCs und kleine Server stellt eine Line-Interactive-USV oft die Lösung mit dem besten Preis-Leistungs-Verhältnis dar. Bei diesem Mischverfahren zwischen Online- und Offline-Technik wird der Inverter ständig zum Laden der Akkus betrieben, die Last aber normalerweise vom Netz versorgt. Der Vorteil dieser Anlagen besteht in ihrer extrem kurzen Umschaltzeit und einer hohen Filterleistung.

Auswahl der abzusichernden Geräte

Bei der Bestandsaufnahme sollten nicht nur Rechner, sondern auch Peripheriegeräte und Netzwerkkomponenten wie Router, Hubs oder externe Datenspeicher berücksichtigt werden. Viele USV-Hersteller versuchen, ihre Kunden bei der Auswahl der richtigen Anlage mit einem Web-basiertem Konfigurator direkt zu unterstützen.

Berechnung der Mindestleistung einer USV

Jedes abzusichernde Gerät hat ein Typenschild, welches Volt- und Ampere-Werte ausweist. Multipliziert man diese beiden Zahlen miteinander, ergibt sich daraus die so genannte Scheinleistung des Geräts in Voltampere. Manchmal findet man aber auch nur den Leistungswert in Watt auf dem Typenschild; der beziffert die so genannte Wirkleistung des Geräts. Um hier ebenso auf die Scheinleistung des Geräts zu kommen, muss diese Zahl mit dem Kehrwert des Cosinus phi (etwa 1,4) multipliziert werden. Addiert man jetzt die errechneten Voltampere-Werte aller abzusichernden Geräte, hat man die Mindestleistung der USV bestimmt. Beim Kauf einer unterbrechungsfreien Stromversorgung darf also deren abgegebene Leistung auf keinen Fall diesen Gesamtwert in Voltampere unterschreiten.

USV dimensionieren

IT-Umgebungen haben durchschnittlich eine jährliche Wachstumsrate von etwa fünf Prozent. Für Anwender empfiehlt es sich daher, bei der Investition in eine USV-Anlage in Fünf-Jahres-Zeiträumen zu planen. Damit liegt die Kapazität des Systems bei der Anschaffung 25 Prozent über dem aktuellen Bedarf - das schafft Investitionssicherheit und entspricht zudem der durchschnittlichen Batterielebenszeit.

Notwendige Überbrückungszeit für das kontrollierte Herunterfahren im Notfall

Kleinere Systeme lassen sich in der Regel in zehn bis 30 Minuten herunter fahren. Bei größeren Unix-Maschinen vergeht jedoch teilweise über eine halbe Stunde, bis das Betriebssystem und alle Programme geordnet heruntergefahren sind. Die sichere Abschaltung großer Anlagen wie Fertigungsstraßen kann allerdings auch mehrere Stunden dauern.
Die typische Überbrückungszeit der Geräte auf dem Markt reicht hier von fünf Minuten bis zu einer halben Stunde bei Volllast. Der Einbau zusätzlicher Batterieeinheiten verlängert die Autonomiezeiten dementsprechend.

Betriebs- und Wartungskosten für eine USV

Eine komfortable Management- und Monitoring-Software ist vor allem bei der Absicherung von Netzwerk-Servern besonders wichtig. Dabei sollte vorher geprüft werden, ob die Software mit den installierten Betriebssystemen kompatibel ist.

Fernüberwachung, Statusanzeigen und Schnittstellen der USV

Eine besonders leistungsfähige Shutdown- und Management-Software ermöglicht beispielsweise die Fernüberwachung der USV-Anlage von jedem Punkt im Netzwerk aus. Dies geschieht über einen seriellen Kommunikationsanschluss, eine Software nach SNMP-Standard (Simple Network Management Protocol) oder über das Internet. Das bedeutet, dass ein Netzwerkadministrator die USVs im Netzwerk weltweit steuern und überwachen kann, egal wo er sich befindet. Bei allen USVs kann man eine RS-232-Schnittstelle und eine Software nach SNMP-Standard inzwischen voraussetzen.

Die Installation einer USV

Zu Gewicht und Größe der USV: Im Büro-Bereich werden USVs vorwiegend zur dezentralen Absicherung eingesetzt. Hier ist der Trend zu immer kleineren, kompakteren Anlagen unübersehbar. Beim Kauf sollte vor allem auf das Laufgeräusch der Anlage geachtet werden, schließlich wird das Gerät oft direkt in die Arbeitsplatzumgebung integriert.
In größeren Rechenzentren oder kritischen Umgebungen – zum Beispiel Produktionsanlagen – ist die Verwendung von USVs im Rackmount-Format ratsam. Die Vorteile der Unterbringung in 19-Zoll-Datenschränken liegen auf der Hand: Die Integration der USV in vorhandene Rechnergehäuse trägt zur Übersichtlichkeit und Bedienbarkeit der Anlage bei. Darüber hinaus bietet ein gut ausgestattetes Rack effektiven Schutz gegen alltägliche Gefahrenquellen wie Staub, Schmutz und Wasser – auch die Geräuschentwicklung wird auf diese Weise erheblich reduziert. Nicht zuletzt aus Sicherheitsgründen bietet sich der Einbau von USVs in 19-Zoll-Datenschränke an: Dort sind die Komponenten vor Fehlbedienungen oder dem Zugriff Unbefugter geschützt. Last but not least verhindert ein Einbau in den unteren Gehäuseeinschub Wärmestaus und optimiert den Schwerpunkt des Schranks.