IT-Awards 2020 Die besten Anbieter von USV-Anlagen 2020

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Wenn es um die Energieversorgung geht, ist Zuverlässigkeit in Rechenzentren Trumpf. Unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USVs) springen in Notfällen sofort ein und halten den Betrieb lange genug aufrecht, um Maßnahmen einzuleiten.

USVs sind das Mittel der Wahl, um ganz allgemein elektronische Geräte vor Störungen im Stromnetz zu schützen. Neben dem Klassiker des Stromausfalls können dies auch eine Reihe anderer Probleme sein. Gängige Fälle sind beispielsweise kurzfristige Spannungsstöße durch Blitzschlag, Kurzschlüsse oder auch Frequenzschwankungen. Insbesondere empfindliche Geräte sind davon gefährdet. Im IT-Umfeld sichern USVs daher vor allem geschäftskritische Server und Systeme entsprechend ab.

Intelligente Notfallhelfer

Zu diesem Zweck werden die USVs zwischen der Stromversorgung den jeweiligen Geräten angeschlossen. Registriert die USV ein Problem, leitet sie innerhalb von Millisekunden Maßnahmen wie etwa die Umschaltung der Stromversorgung auf ihre integrierten Batterien ein. Der Begriff „unterbrechungsfrei“ ist dabei strenggenommen nicht ganz zutreffend – allerdings tolerieren die meisten Endgeräte diese kurze Umschaltzeit problemlos. Bei sogenannten Dauerwandler-USVs stellt sich diese Problematik nicht, da die Stromversorgung der angeschlossenen Geräte grundsätzlich über die integrierte Technik der USV abgewickelt wird.

Im Laufe der Zeit wurden USVs zunehmend um intelligente Funktionen ergänzt. So liefern die Systeme je nach Modell auch konstant Informationen für Monitoring- und Managementsysteme. Dies gewährleistet nicht nur nach einem Notfall weitreichende Analysemöglichkeiten, sondern gibt auch im Normalbetrieb einen aktuellen Einblick in die Lage im Rechenzentrum. Im Ernstfall können USVs zudem angeschlossene Geräte im Notfall eigenständig herunterfahren, ohne dazu einen Administrator zu benötigen. Alternativ ermöglichen sie einen kurzfristigen Notbetrieb oder Überbrücken die Zeit bis zum Anfahren von Notstromaggregaten.

Klassifizierung im Überblick

Grundsätzlich werden USVs in drei Klassen eingeteilt: Die günstigsten Systeme sind in der Klasse 3 („Voltage and Frequency Dependent“, VFD) zusammengefasst und auch als Offline-, Standby- oder passive Systeme bekannt. Sie eignen sich für den Schutz von einzelnen Rechnern oder kleinen Verbrauchern und leiten im Normalbetrieb den Strom direkt vom Eingang zum angeschlossenen Gerät weiter. Die Umschaltzeit solcher USVs liegt bei bis zu zehn Millisekunden, zudem werden Spannungsschwankungen und -spitzen nur eingeschränkt kompensiert.

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In Systemen der Klasse 2 („Voltage Independent“, VI) kommt ein bidirektionaler Wechselrichter zum Einsatz, der auch die Spannung am Ausgang begrenzt. Angeschlossene Geräte sind dadurch vor Unter- und Überspannung geschützt. Derartige USVs sind auch als netzinteraktiv, Single- oder Delta-Conversion bekannt. Ihre Umschaltzeit liegt meist zwischen zwei und vier Millisekunden. Sie eignen sich zur Absicherung komplexerer Systeme wie etwa Telekommunikationsanlagen.

Für Server und geschäftskritische Umgebungen werden häufig USVs der Klasse 1 („Voltage and Frequency Independent“, VFI) genutzt. Diese auch als so genannte Online-, Double-Conversion- oder auch Doppelwandler-USVs bezeichneten Geräte bieten sehr weitgehenden Schutz vor Problemen mit der Energieversorgung. Zudem arbeiten sie im Ernstfall tatsächlich unterbrechungsfrei, da sie die Spannung prinzipiell über ihren eigenen Wechselrichter ausgeben. Derartige USVs erfordern hochwertige Bauteile und sind daher auch teuer in der Anschaffung.

Variantenreicher Markt

Der Markt für unterbrechungsfreie Stromversorgungen bietet eine Fülle an Größen und Ausführungen, um nahezu jedes Einsatzszenario abzudecken. Die Spanne reicht dabei von kleinen Systemen zur Absicherung einzelner Rechner bis hin zu großen, modularen und zentral gesteuerten Anlagen mit Leistungsdichten von mehreren hundert Kilovoltampere pro USV-Schrank. Je nach Typ und Dimensionierung variiert die mögliche Überbrückungsdauer stark.

Große Verbreitung haben nach wie vor batteriebasierte USVs, die in vielen Fällen regelmäßige Wartung und alle fünf bis zehn Jahre den Austausch der Stromspeicher erfordern. Neben Blei- und Blei-Gel-Akkus kommen je nach Hersteller auch Nickel-Cadmium- oder Lithium-Batterien zum Einsatz. Ungewöhnliche Konzepte sind ebenfalls am Markt zu finden: So setzen zum Beispiel Schwungrad-USVs auf eine rotierende Schwungmasse zur Stromerzeugung. Eine weitere Alternative zu klassischen Batterie-basierten Geräten sind USVs mit Super- oder Ultrakondensatoren. Sie sind wartungsarm und bieten eine lange Lebensdauer, eignen sich aber vor allem für kurze Überbrückungszeiten.

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