Unterbrechungsfreie Stromversorgungen: USV
Die zunehmende Abhängigkeit der Geschäftsabläufe von der Informationstechnik lässt Sicherheit und Verfügbarkeit der IP-Infrastruktur zu einem Hauptthema werden. Die Ethernet-Netzwerke sind heute nicht mehr nur die Lebensadern für die Datenkommunikation sondern immer häufiger auch die Basis für Sprachübertragung (VoIP), Kommunikation im Produktionsumfeld (Industrial-Ethernet) oder die Übertragung von Bildern (IPTV) und daher für die Unternehmen Lebenswichtig.
Ein Baustein zur Erhöhung der Verfügbarkeit ist der Einsatz von Unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USV). Die EVUs (Energieversorgungsunternehmen) können eine 100-prozentige Verfügbarkeit des öffentlichen Sromnetzes nicht garantieren. Die übliche Verfügbarkeitszahl der EVUs liegt bei 99,98 Prozent, das entspricht einer Ausfallzeit von fast zwei Stunden im Jahr. Ein aktuelles Beispiel ist der Stromausfall im gesamten Stadtgebiet von Karlsruhe am 30.01.2008 für ca. 20 Minuten.
Bei der Auswahl der richtigen USV kommt es darauf an, welche Netzstörungen abgedeckt werden sollen.
Es werden 10 Netzstörungen unterschieden:
- 1. Netzausfälle: > 10 ms
- 2. Spannungseinbrüche: < 16 ms
- 3. Spannungsstöße: < 16 ms
- 4. Unterspannungen: kontinuierlich
- 5. Überspannungen: kontinuierlich
- 6. Blitzeinwirkungen: sporadisch
- 7. Spannungsspitzen: < 4 ms
- 8. Frequenzschwankungen: sporadisch
- 9. Spannungsverzerrungen: periodisch
- 10. Spannungsoberschwingungen: kontinuierlich
Klassifikation von USV-Anlagen
Die nachfolgende Klassifikation ist Teil der europäischen Norm EN 62040-3, welche die USV-Konfigurationen nach deren Eigenschaften definiert:
| Klasse | Bezeichnung | Deckt folgende Netzstörungen ab | Art der USV |
|---|---|---|---|
| 1 | VFI (output Voltage and Frequency Independent from mains supply) | 1 bis 10 | Online |
| 2 | VFD (output Voltage and Frequency Dependent from mains supply) | 1 bis 5 | Line-Interaktiv |
| 3 | VI (output Voltage Independent from mains supply) | 1 bis 3 | Offline |
Hoher Wirkungsgrad senkt Betriebskosten
Die effiziente Nutzung von Energie steht heute besonders im Blickpunkt. Zum Schutz von Servern im Rechenzentrum werden Online-Anlagen mit Wirkungsgraden zwischen 90% und 97% eingesetzt. Der Wirkungsgrad gibt das Verhältnis von eingehender zu ausgehender Leistung an. Die Differenz ist die Verlustleistung der USV-Anlage. Wenn man davon ausgeht, dass die USV rund um die Uhr in Betrieb ist, muss die Verlustleistung für 24 Stunden pro Tag an 365 Tagen pro Jahr berechnet werden.
| Wirkungsgrad 96% | Wirkungsgrad 92% | |
|---|---|---|
| Leistungsverbrauch der Server | 20 KW | 20 KW |
| Kosten je KW/h | 0,17 € | 0,17 € |
| Bertiebskosten je Stunde | 0,14 € | 0,30 € |
| Bertiebskosten je Jahr | 1.197,20 € | 2.628,00 € |
| Gesparte Stromkosten/Jahr | 1.430,80 € |
Bei diesem Rechenbeispiel wurden Mehrkosten für Kühlung noch nicht berücksichtigt. Hier zeigt sich, dass ein hoher Wirkungsgrad die Gesamtkosten deutlich senken kann.
Auswahlkriterien für die USV-Anlage:
- Welche Netzstörungen sollen abgedeckt werden?
- Standgerät oder 19“-Montage?
- Wieviel Last soll mit USV-Schutz versorgt werden?
- Benötigte Überbrückungszeit?
- Überwachungsmöglichkeiten im Netz?
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