Batterien für Datacenter sind Sensibelchen

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Falsch oder richtig berechnet? Die Autonomiezeit

Die Autonomiezeit bei 100 Prozent Last wird in den USV-Systemen programmiert und aus der aktuellen Last (meist kleiner 100 Prozent) die Gesamtautonomiezeit errechnet. Dabei gilt ganz grob, dass bei 50 Prozent Last die doppelte Autonomiezeit vorhanden ist. Diese Formel hinkt zwar ein bisschen, da die Verluste auch berücksichtigt werden müssen, sie ist jedoch ein ganz guter Anhaltswert.

Das große Aber

Doch jetzt kommt das große „aber“; denn eine Batterie ist und bleibt ein chemisches Element und ist neben dem Kraftstoff für die Netzersatzanlagen eine weitere mehr oder weniger große Unbekannte in der Versorgungssicherheit. Insbesondere immer dann, wenn die Batterien nicht gewartet werden, sie ungünstigen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind und von den USV-Anlagen nicht mit entsprechenden batterieschonenden Lade- und Entladezyklen versorgt werden.

Die Autonomiezeit kann sich bei Netzausfall und reiner Lastabnahme aus der Batterie sehr schnell nach unten korrigieren, da sie im Wesentlichen von der tatsächlichen Kapazität der Batterie abhängt. Je älter dabei die Batterien, desto mehr kann der Wert vom angezeigten Wert im Netzbetrieb abweichen. Die tatsächliche Autonomiezeit wird also nur angezeigt, wenn die Spannungsversorgung der USV-Anlage unterbrochen ist und die USV-Last aus der Batterie entnommen wird, auch wenn diverse USV-Anlagen-Hersteller Anderes behaupten.

Die Wartung von Batterien

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(Bild: Hawker GmbH/verlag Bau und Technik)

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Um die Betriebssicherheit nicht dem Zufall zu überlassen, müssen neben den USV-Anlagen hauptsächlich auch die Batterien regelmäßig gewartet werden. Bei der Wartung von Batterien sind zunächst wichtige Sicherheitsregeln zu beachten, um möglichen Gefahren und Unfällen vorzubeugen:

Schutzbrille und Schutzkleidung tragen

Unfallverhütungsvorschriften beachten

Rauchen verboten! Von offenen Flammen und Funken fernhalten, da ansonsten

xplosions- und Brandgefahr besteht

aufgrund des großen Gewichts auf sichere Aufstellung und geeignete Transporteinrichtungen achten

gefährliche Spannungen von über 60 V sind zu erwarten

Kurzschlüsse vermeiden; keine metallischen Gegenstände oder Werkzeuge auf den

Batterien ablegen (Batterien stehen immer unter Spannung)

Elektrolyt ist stark ätzend

Säurespritzer im Auge oder auf der Haut mit viel klarem Wasser aus- oder abspülen. Unverzüglich einen Arzt aufsuchen. Verunreinigte Kleidung mit Wasser auswaschen.

Die Prüfung - per Sichtung und durch Messen

Die Prüfungen finden in der Regel alle sechs Monate oder einmal jährlich statt. Neben den notwendigen Reinigungsarbeiten und den Sichtkontrollen auf ungewöhnliche Veränderungen, Verfärbungen und Säurestand sind auch Messarbeiten durchzuführen.

Diese sind neben der Messung der Gesamtspannung die Spannung an den einzelnen Zellen, die mittlere Zelltemperatur und die Säuredichte, falls es sich um geschlossene Batterien handelt. Zur Sichtkontrolle gehören ebenfalls die Pole auf Ausblühungen und das Gefäß selbst auf Risse, Verfärbungen, Sauberkeit und Säurespuren zu überprüfen. Die Sicht- und Messergebnisse sind zwingend zu protokollieren und mit früheren Werten zu vergleichen.

Wartungsschritte:

1. Reinigung

2. Sichtprüfung

3. Funktionsprüfung der Einzelgeräte mit Kontrolle der Kennlinien

4. Überprüfung der Messgeräte

5. Kontrolle der spezifischen Messwerte einzelner Bauteile

6. Funktionsprüfung

7. Vorführung der funktionstüchtigen Anlage

8. Erstellung eines Wartungsprotokolls

Wartungsfreie Batterien (verschlossene Batterien) benötigen bei bestimmungsgemäßen Betriebsbedingungen während der Brauchbarkeitsdauer oder einer spezifizierten Zeitdauer kein Nachfüllen von Wasser oder Elektrolyt (DIN 40739, Punkt 4.9). Bei wartungsarmen Batterien (geschlossene Batterien) ist Wasser oder Elektrolyt nachzufüllen.

Es empfiehlt sich immer, das Nachfüllmedium vom Hersteller der Batterien zu beziehen. Das Verwenden von destilliertem Wasser, wie bei Autobatterien üblich, wird hier nicht empfohlen; es kann zu Ausfällen der Batterien führen.

Wartungsparameter (visuell):

Elektrolyt: Füllhöhe, Farbe, Gasung

Elektroden: Farbe, Zustand, Abschieferungen, Schlamm

Kopfblei: Abschieferungen, Farbe

Verbinder / Pole: Ausblühungen, Temperaturverfärbungen, Undichtigkeit

Gefäß: Risse, Verfärbungen, Sauberkeit, Säurespuren

Ergänzendes zum Thema

Der Autor Bernd Dürr

'Dipl.-Ing. (FH) Bernd Dürr, Jahrgang 1968, erlernte seine theoretischen und praktischen Grundlagen der Elektrotechnik bereits von 1984 bis 1988 in seiner Berufsausbildung zum Elektroinstallateur in einem Industriebetrieb. Nach der Lehre, den praktischen Gesellenjahren und dem Grundwehrdienst folgte sein Studium der Elektrotechnik an der Fachhochschule für Technik in Mannheim und der Fachhochschule Heidelberg.

"Kein Studienfach deckt bisher die Komplexität eines Rechenzentrums ab", sagt Bernd Dürr. — ( Bild: Bernd Dürr/Verlag Bau und Technik )

1995 folgten zwei Anstellungen als Fachplaner und Projektleiter in Ingenieurbüros der Elektrotechnik, bei denen er schon erste Erfahrungen in der Ausstattung von Datenverteilerräumen und Rechenzentren in bundesweiten Projekten sammelte. Mit seinem Wechsel 1999 zur IBM Deutschland GmbH folgte parallel die Weiterbildung und Zertifizierung auf dem Gebiet des Projekt-Managements.

Im Laufe der Zeit erlangte er so die beiden weltweit bedeutendsten Zertifizierungen im Projektmanagement des Project Management Institut (PMI, PMP) und der International Project Management Association (IPMA, Level B) beziehungsweise Deutschen Gesellschaft für Projektmanagement (GPM), sowie das Master’s Certificate in Project Management der George Washington University. Während seiner Tätigkeit bei IBM Deutschland GmbH zeichnete er sich verantwortlich für eine Vielzahl von Um- und Neubauten von mittleren bis sehr großen Projekten, vorrangig dabei im Rechenzentrumsumfeld bei Kunden.

Zudem führte er weit über 100 Sicherheitsanalysen in Rechenzentren sowie physische Rechenzentrumsumzüge durch. Insbesondere in dieser Zeit bei der IBM errang Dürr tiefgreifende Erfahrungen im Bereich der physischen Sicherheit von Rechenzentren. Nach zwei kurzen Stationen in Dienstleistungsunternehmen als Leiter von Projekt-Management-Abteilungen, kehrte Dürr 2010 in die Technik zurück, wo er nun wieder verstärkt Rechenzentrumsprojekte plant und durchführt, sowie Kunden in diesem Umfeld berät.