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Inhaltsverzeichnis
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 über AVR (Automatic Voltage Regulator)
- Kann Spannungsschwankungen ohne Batterieeinsatz ausgleichen
- Umschaltzeit 2–4 ms
- Geeignet für 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
Störungsarten im Stromnetz
- Blackout – kompletter Ausfall
- Brownout – Spannungsabfall
- Überspannung – z. B. durch Blitzeinschläge
- Spannungsspitzen – kurze Peaks
- Frequenzschwankungen – Netz nicht stabil bei 50 Hz
- Rauschen / Störsignale – elektromagnetische Einflüsse
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 × Sicherheitsfaktor (1,2–1,5)
- Autonomiezeit: abhängig von Batteriegröße und Last
- BĂĽro-PC: wenige Minuten reichen
- Server: 10–30 Minuten üblich
- 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 für PC und Router → reicht für geordnetes Herunterfahren
- Kleine Firma: Line-Interactive fĂĽr Server, Switches und Firewall
- Rechenzentrum: Online-USVs + Dieselgenerator fĂĽr unterbrechungsfreien Betrieb
Wartung & Stolperfallen
- Regelmäßige Batterietests durchführen
- 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 für hohe Verfügbarkeit
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