USV Anlagen

Unterbrechungsfreie Stromversorgung, dafür steht die Abkürzung USV. Diese USV Anlagen sorgen dafür, dass es bei einem Stromausfall nicht zu Schäden an Geräten oder dem Verlust von Daten kommt.

In Ihrer Region kommt es des Öfteren einmal zu Spannungsschwankungen. Woran das liegt, kann Ihnen niemand sagen. Fest steht aber, dass Ihre Rechner diese Spannungsschwankungen nicht immer problemlos wegstecken. Es ist bislang nicht nur einmal vorgekommen, dass Sie Komponenten austauschen mussten, weil sie diese Spannungsschwankungen einfach nicht überlebt haben. Nun sind Sie es leid und möchten vorsorgen. Dafür wollen Sie sich eine USV zulegen. Vom Einsatz einer solchen unterbrechungsfreien Stromversorgung erhoffen Sie sich weniger Schäden an den sensiblen Systemen, wenn es wieder zu Spannungsschwankungen oder gar einem Stromausfall kommt. Was genau eine USV Anlage ist und was Sie beim Kauf beachten sollten, erfahren Sie in diesem Ratgeber.

Jeder Haushalt ist heute auf Strom angewiesen. Überall sind etliche Geräte im Einsatz, die ohne Strom nicht laufen. Daher ist es natürlich besonders schlimm, wenn es zu einem Stromausfall kommt

Spannungsschwankungen und Stromausfälle mögen aber besonders Computer und Co. gar nicht. Auch wenn sie zahlreiche Unregelmäßigkeiten lässig wegzustecken scheinen, kann die nächste Schwankungsspitze den Platinentod bedeuten.

So weit muss es nicht kommen. Mit der richtigen USV ist es möglich, dem vorzubeugen. Die unterbrechungsfreie Stromversorgung fängt Stromschwankungen ab und versorgt die Hardware bei Stromausfall. Das reicht, um kurz weiterzuarbeiten oder die Geräte sicher herunterzufahren.

Die USV Anlage ist mit leistungsstarken Batterien ausgestattet. Sie ist in der Lage, bei einem Stromausfall die Stromversorgung der an sie angeschlossenen Geräte zu übernehmen. Je nachdem, über welche Kapazität die Akkus der Anlage verfügen, kann sie wenige Minuten oder auch mehrere Stunden ohne Strom überbrücken.

In Einrichtungen, die beispielsweise über Dieselgeneratoren verfügen, die dann im Falle eines Stromausfalls die Stromversorgung übernehmen, überbrückt eine USV Anlage genau den Zeitraum, den diese Dieselgeneratoren benötigen, um anzulaufen. Das ist häufig bei Krankenhäusern der Fall. Hier kommen natürlich sehr große Anlagen zum Einsatz. Die Modelle für den Hausgebrauch sind entsprechend kleiner.

Für gewöhnlich dauern die meisten Stromausfälle hierzulande lediglich einige Sekunden bis hin zu wenigen Minuten. Dank einer USV Anlage ist es möglich, den Betrieb so lange aufrechtzuerhalten. Dadurch können nicht nur Schäden an sensiblen Geräten verhindert werden, auch ein Datenverlust wird vermieden.

Während Anlagen, die für ein Rechenzentrum zuständig sind, auch schon einmal einige Stunden überbrücken müssen, bis das Rechenzentrum wieder hochgefahren werden kann, liegt der Fokus der Modelle für den Heimgebrauch etwas anders.

In privaten Haushalten werden USV Anlagen hauptsächlich genutzt, um Geräte wie PCs vor Stromausfall und Stromschwankungen zu schützen. Die meisten Modelle sollen so lange überbrücken können, bis die angeschlossenen Systeme heruntergefahren werden können. Für gewöhnlich steht bei diesen Modellen keine lange Überbrückungszeit im Vordergrund.

Drei unterschiedliche Technologien werden in USVs heute eingesetzt. Sie unterscheiden sich vor allem in ihrer Leistungsfähigkeit und damit in ihrer Schutzleistung sowie in den Anschaffungskosten.

• Online-USV
  Den besten Schutz bietet eine Online-USV. Sie versorgt angeschlossene Geräte ununterbrochen mit gleichmäßigem Strom. Online-USVs wandeln die Netzspannung kontinuierlich in Gleichstrom um, führen diesen in die Batterien und wandeln ihn anschließend wieder in Wechselstrom zurück. Die Batterie ist somit ständig im Einsatz und dient als aktiver Puffer. Eine Online-USV ist allerdings recht teuer in der Anschaffung und benötigt zudem eine Kühlung. Dadurch entstehen auch recht hohe Energiekosten.
  
  Eine Online-USV ist auch für sehr empfindliche Geräte geeignet. Für den Einsatz einer Online-USV sprechen nicht nur der Überspannungsschutz und die saubere Ausgangsspannung, sondern auch der Wegfall von Umschaltzeiten.
• Offline-USV
  Geräte dieser Gattung überwachen die Netzspannung und reichen den Strom nur weiter. Die angeschlossenen Geräte ziehen ihren Strom immer aus dem Stromnetz. Erst im Notfall springen sie als Versorger ein, indem die Systeme der Anlagen auf die integrierten Batterien umschalten. Hier werden die Akkus geladen und kontinuierlich auf hohem Niveau gehalten. Kommt es zu einem gravierenden Spannungsabfall, schaltet das System die Akkus als Energielieferant ein.
  
  Eine Offline-USV ist recht günstig in der Anschaffung und bietet einen hohen Wirkungsgrad. Zudem verfügen die Batterien auch über eine lange Lebensdauer. Allerdings gibt es auch Nachteile, denn die Umschaltzeiten sind recht lang, auch die lastabhängige Ausgangsspannung spricht gegen eine Offline-USV. Zudem sind diese Modelle aufgrund der trapezförmigen Ausgangsspannung nicht geeignet für empfindliche Verbraucher. Sie stellen aber eine gute Lösung dar für die Absicherung von TK-Anlagen oder auch einzelnen Computern.
• Line-Interactive-USV
  Die Line-Interactive-Variante ist ein guter Kompromiss aus den beiden zuvor genannten Technologien. Diese USVs leiten den Netzstrom direkt an die Verbraucher weiter, während sie die Akkus laden und auf hohem Spannungsniveau halten. Spezielle Filter können Stromschwankungen sehr schnell abfangen. Somit liefern diese Geräte gleichmäßigeren Strom als Offline-Modelle.
  
  Der Vorteil dieser Modelle ist, dass sie in der Lage sind, mithilfe einer automatischen Spannungsanpassung auftretende Überspannungen oder Unterspannungen sofort auszugleichen. Sobald es zu einem Stromausfall kommt, wird auf die Akkus umgeschaltet.
  
  Es gibt einige Punkte, die für ein Line-Interactive-System sprechen. Dazu zählen der hohe Wirkungsgrad und der eingebaute Unter- und Überspannungsschutz. Nachteilig ist, dass es keine Korrektur der Eingangsspannung gibt und es einige Millisekunden dauert, bis die Umschaltung auf den Akkubetrieb erfolgt.

In der Übersicht: Vor- und Nachteile der Varianten

Viele USVs verständigen sich per serieller (RS-232) oder USB-Schnittstelle mit dem PC und kommunizieren dort mit einer Software, die den Computer vollautomatisch runterfahren kann. Praktisch, wenn der Computer ohne Aufsicht in Betrieb ist.

Eine USV schützt die angeschlossenen Geräte auch vor starken Stromstößen, die beispielsweise ein Blitzeinschlag verursachen könnte. Somit macht sie die zusätzliche Anschaffung einer Steckdosenleiste mit Überspannungsschutz praktisch unnötig.

Im Prinzip können alle Geräte, die Strom benötigen, an eine USV angeschlossen werden, doch treibt das die Anschaffungskosten in die Höhe. Denn je mehr Verbraucher angeschlossen werden, desto größer muss die Leistung der USV dimensioniert sein.

Daher macht es Sinn, sich nur auf Computer und Monitor und eventuell angeschlossene externe Festplatten zu beschränken. Auf den Schutz des Druckers kann guten Gewissens verzichtet werden. Ein unterbrochener Druckauftrag wird später einfach erneut abgeschickt.

Eine USV sollte gerade so viel Stromreserve bieten, wie nötig ist, um die angeschlossenen Komponenten sicher auszuschalten, plus ein wenig Puffer, der genutzt werden kann, um auf die eventuelle Wiederkehr des Stroms zu hoffen. Unter Volllast stehen meist etwa fünf bis zehn Minuten Strom zur Verfügung. Es gibt aber auch Modelle, die einige Stunden ohne Strom überbrücken können.

Läuft die USV allerdings nicht unter Volllast, verlängert sich die Zeit entsprechend, bei halber Last etwa um den Faktor zwei bis drei, bei einigen Systemen gar noch länger. So lassen sich dann schon etwa 30 bis 40 Minuten ohne Strom überbrücken.

Um die Leistung einer USV richtig zu dimensionieren, sollte klar definiert werden, welche Geräte daran angeschlossen werden sollen. Danach gilt es zu ermitteln, wie viel Volt-Ampere (VA) die entsprechenden Geräte im Dauerbetrieb benötigen. Diese Angabe befindet sich in der Regel auf deren Rückseite oder auf einem externen Netzteil.

Sind keine VA-Werte zu finden, sondern lediglich Werte in Ampere (A), müssen diese mit der Netzspannung (V) multipliziert werden, um den VA-Wert zu ermitteln. Beispiel: (1,5 A + 1,7 A + 1,2 A) x 230 V = 1.012 VA. Für dieses Beispiel sollte eine USV gewählt werden, die mindestens 1.100 VA bereitstellen kann.

Sind auch keine Ampere-Angaben zu finden, können die benötigten Wattzahlen aller Geräte addiert und mit 1,6 multipliziert werden.

Um ein paar Anhaltswerte zur Orientierung zu geben, haben wir in der Tabelle einige Beispiele zusammengefasst.

Eine USV kann beim Betrieb warm werden, weshalb in einigen Geräten Lüfter eingesetzt werden. Soll die USV direkt am Schreibtisch stehen, sollte darauf geachtet werden, dass der Lüfter nicht mehr Lärm als 40 Dezibel (dB) verursacht.

USV gekauft und sich nie mehr Gedanken machen? Nein! Zunächst einmal muss bei jeder Neuanschaffung kontrolliert werden, dass die Leistung der USV nicht überreizt wird. Hinzu kommt die Alterung der Akkus. Denn wie überall gilt auch hier: Batterien halten nicht ewig.

Wie lange die Akkus durchhalten, ist dabei von der Häufigkeit des Einsatzes und dem Management der jeweiligen USV abhängig. Muss die USV häufig eingreifen, kann die Batterie schon nach zwei bis drei Jahren überaltert sein. Bei seltenen Einsätzen schafft sie eventuell auch sechs Jahre.

Wenn der Schreibtischcomputer gegen ein Notebook ausgetauscht werden soll, wird eine USV mit geringerer Leistung benötigt. Grund: Das Notebook hat einen eigenen Akku, der das Gerät bei Stromausfall mit Energie versorgen kann. Einen Überspannungsschutz haben Notebooks aber nicht integriert, sodass ein zusätzlicher Schutz auf jeden Fall Sinn macht.

Ob dafür eine USV oder nur eine Steckdosenleiste mit integriertem Überspannungsschutz nötig ist, hängt von der weiteren verwendeten Hardware ab. Wird ausschließlich das Notebook eingesetzt und werden keine externen Geräte angeschlossen, ist keine USV notwendig. Dann reicht ein Überspannungsschutz. Kommen aber beispielsweise externe Festplatten zum Einsatz, macht der Einsatz einer USV durchaus Sinn.

Maximale Leistungsaufnahme

Die maximale Leistungsaufnahme ist der wichtigste technische Wert, wenn es um den Kauf einer USV Anlage geht. Meistens sind dazu zwei verschiedene Angaben zu finden, einerseits die Scheinleistung, die in Voltampere (VA) angegeben wird, und andererseits die Wirkleistung, diese wird in Watt (W) angegeben.

Unter der Wirkleistung wird die tatsächliche Leistung verstanden, die aufgewendet wird, um ein elektrisches Gerät zu betreiben und die dann umgewandelt wird in eine andere Energieform, so wie Wärme oder Licht.

Allerdings ist es so, dass es durch die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung im Wechselstromnetz dazu kommen kann, dass für eine kurze Zeit eine höhere Leistung notwendig wird, die dann allerdings nicht umgewandelt werden kann in Arbeit. Die Bezeichnung für diese Leistung lautet Blindleistung. Sie pendelt immer im Netz hin und her zwischen dem Stromerzeuger und dem Verbraucher. Allerdings ist es wichtig, dass die Blindleistung mit eingeplant wird, wenn es um die Dimensionierung von Stromleitungen sowie zwischengeschalteten Geräten, beispielsweise USV Anlagen, geht. Die Scheinleistung ergibt sich aus der Summe von Blindleistung und Wirkleistung.

Dazu müssen noch alle Geräte addiert werden, die angeschlossen werden sollen. Generell muss die maximale Leistung der USV Anlage größer sein als die Summe der Werte der Endgeräte.

Autonomiezeit und Umschaltzeit

Die Autonomiezeit und die Umschaltzeit spielen auch eine wichtige Rolle bei einer USV Anlage. Sie zeigen, wie schnell eine unterbrechungsfreie Stromversorgung bereitgestellt und für wie lange sie aufrechterhalten werden kann.

Ladezeiten

Bei der Ladezeit gibt es zwischen den einzelnen USV Anlagen einige Unterschiede. Es gibt Modelle, deren Akkus schon nach drei Stunden wieder voll aufgeladen sind, während andere bis zu 16 Stunden dafür brauchen.

Größe und Formfaktor

USV Anlagen stehen in verschiedenen Größen und Formen zur Verfügung. Je nachdem, wo die Geräte eingesetzt werden sollen, kommen andere Modelle infrage. Für Büros sind besonders kleine Modelle empfehlenswert. Häufig werden USVs, die für PCs genutzt werden, aber auch in Gehäusen untergebracht, die Ähnlichkeit haben mit einem Desktop-PC. Für den Einsatz in einem Serverschrank sollte die USV bestenfalls im 19-Zoll-Rack-Format zur Verfügung stehen.

In den meisten Regionen Deutschlands kommt es recht selten vor, dass Stromausfälle oder Spannungsschwankungen auftreten. Dennoch reicht oft schon ein kleiner Stromausfall aus, um dafür zu sorgen, dass es zu Schäden an empfindlicher Hardware kommt oder Daten, die gerade verarbeitet werden, verloren gehen. Ist Ihnen das schon einmal passiert oder befürchten Sie, dass dieses Szenario bald auftreten könnte? Dann ist eine USV eine sehr gute Möglichkeit, sich davor zu schützen. Besonders in der heutigen Zeit, wo vor möglichen Stromausfällen gewarnt wird, kann eine USV Anlage Sicherheit bieten. In unserem Sortiment finden Sie eine große Auswahl unterschiedlicher USV Anlagen, die für verschiedene Einsatzbereiche geeignet sind. Entscheiden Sie sich für das Modell, das zu Ihren Geräten passt und sichern Sie PCs und Daten ab.

Aktuelle USV Anlagen Highlights aus unserem Sortiment

APC Power-Saving Back-UPS Pro 900VA - BR900G-GR

APC Power-Saving Back-UPS Pro 1500VA - BR1500G-GR

CyberPower VP700ELCD USV

PowerWalker VI 2200 LCD USV

APC Smart-UPS 750VA LCD Tower 500 Watt

ONLINE USV Yunto 800 VA

PowerWalker VI 2200 USV

ONLINE USV Zinto 1000 VA