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it-themen:allgemein:usv

**Dies ist eine alte Version des Dokuments!**

USV (Unterbrechungsfreie Stromversorgung)

Eine USV (Uninterruptible Power Supply) ist ein Gerät, das bei Ausfall oder Störung der Netzstromversorgung sofort und unterbrechungsfrei elektrische Energie aus Batterien bereitstellt.
Sie schützt angeschlossene Systeme vor Datenverlust, Hardware-Schäden oder Ausfällen.

Aufgaben einer USV

  • ĂśberbrĂĽckung bei Stromausfall (Notstromversorgung fĂĽr Minuten bis Stunden)
  • Schutz vor Spannungsschwankungen (Spikes, Brownouts, Ăśberspannung)
  • Filterung von Netzstörungen (Frequenzschwankungen, Rauschen)
  • Geordnete Abschaltung von Servern/Clients durch Management-Software

Typen von USVs

Offline/Standby-USV

  • Normalbetrieb: Netzstrom geht direkt an die Verbraucher
  • Bei Stromausfall: Schaltet auf Batterie um (Umschaltzeit 2–10 ms)
  • Geeignet fĂĽr PCs, kleinere Systeme
  • + gĂĽnstig, - einfache Schutzfunktion

Line-Interactive-USV

  • Netzspannung läuft ĂĽber AVR (Automatic Voltage Regulator)
  • Kann Spannungsschwankungen ohne Batterieeinsatz ausgleichen
  • Umschaltzeit 2–4 ms
  • Geeignet fĂĽr Serverräume kleiner bis mittlerer Größe

Online-USV (Doppelwandler)

  • Netzstrom → Gleichstrom → Wechselstrom (permanent)
  • Keine Umschaltzeit, da Verbraucher immer an Inverter hängen
  • Höchste Qualität (komplett gefiltert)
  • Ideal fĂĽr Rechenzentren, kritische Systeme
  • + höchste Sicherheit, - teuer, hoher Energiebedarf

Visualisierung: USV-Typen

Offline/Standby Line-Interactive Online (Doppelwandler) Netz Verbraucher Netz AVR ... Netz Gleichrichter ... ... Verbraucher ... Batterie Inverter Batterie nur im Notfall aktiv Batterie bei Ausfall Verbraucher ständig an Inverter Umschaltzeit nötig Umschaltzeit sehr kurz (keine Unterbrechung) Vergleich USV-Typen

Störungsarten im Stromnetz

  • Blackout – kompletter Ausfall
  • Brownout – Spannungsabfall
  • Ăśberspannung – z. B. durch Blitzeinschläge
  • Spannungsspitzen – kurze Peaks
  • Frequenzschwankungen – Netz nicht stabil bei 50 Hz
  • Rauschen / Störsignale – elektromagnetische EinflĂĽsse

Komponenten einer USV

  • Batterie/Akku (Blei-Gel oder Lithium-Ionen)
  • Wechselrichter/Inverter (DC → AC)
  • Ladegerät (Netzstrom → Akku)
  • Bypass-Schalter (fĂĽr Wartung oder Ăśberlast)
  • Steuerung & Management (Monitoring, SNMP, USB/Netzwerk)

Kapazität & Dimensionierung

  • Leistung: in VA (Voltampere) angegeben
  • Faustregel: Last der Geräte Ă— Sicherheitsfaktor (1,2–1,5)
  • Autonomiezeit: abhängig von Batteriegröße und Last
    • BĂĽro-PC: wenige Minuten reichen
    • Server: 10–30 Minuten ĂĽblich
    • Rechenzentren: mehrere Stunden, oft in Kombination mit Notstromaggregat

Vergleichstabelle USV-Typen

Typ Vorteile Nachteile
Offline gĂĽnstig, einfache Bauweise Umschaltzeit, wenig Schutz
Line-Interactive Spannungsausgleich, Preis/Leistung nicht 100% störungsfrei
Online höchste Sicherheit, keine Umschaltzeit teuer, höherer Eigenverbrauch

Praxisbeispiele

  • Heimarbeitsplatz: Offline-USV fĂĽr PC und Router → reicht fĂĽr geordnetes Herunterfahren
  • Kleine Firma: Line-Interactive fĂĽr Server, Switches und Firewall
  • Rechenzentrum: Online-USVs + Dieselgenerator fĂĽr unterbrechungsfreien Betrieb

Wartung & Stolperfallen

  • Regelmäßige Batterietests durchfĂĽhren
  • Akkutausch alle 3–5 Jahre (Blei) / 8–10 Jahre (Li-Ion)
  • Ausreichende Luftzirkulation sicherstellen (Wärmeentwicklung)
  • Keine Ăśberlastung (VA-Grenze beachten)
  • Monitoring einrichten (rechtzeitig Alarm bei schwachen Batterien)

Merksätze für die Prüfung

  • Offline = billig, Line-Interactive = Allrounder, Online = Premium
  • VA ≠ Watt (Leistungsfaktor beachten, meist 0,6–0,8)
  • USV schĂĽtzt vor Ausfall UND Spannungsschwankungen
  • Redundanz und regelmäßige Tests sind entscheidend fĂĽr hohe VerfĂĽgbarkeit
it-themen/allgemein/usv.1758700944.txt.gz · Zuletzt geändert: von lars