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Batterie-Managment (im Rechenzentrum) Was ist Depth of Discharge (DoD)?

Von lic.rer.publ. Ariane Rüdiger 2 min Lesedauer

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Wie viel Energie ist schon 'raus aus der Batterie? Das beschreibt der Parameter Depth of Discharge (DoD).

Wie viel Prozent der geladenen Energie eines Akkus bereits entladen wurde, beschreibt der Parameter Depth of Discharge (DoD).(Bild: frei lizenziert/Donauwood / Pixabay)
Wie viel Prozent der geladenen Energie eines Akkus bereits entladen wurde, beschreibt der Parameter Depth of Discharge (DoD).
(Bild: frei lizenziert/Donauwood / Pixabay)

Batterien als einzige oder zusätzliche Stromversorgung sind heute ein wichtiges Element vieler elektrisch betriebener Systeme. Im Rechenzentrumsbereich spielen Batterien oder Akkus vor allem als Komponente der USV-Anlage eine wichtige Rolle. Sie müssen im Ernstfall funktionieren, sonst funktioniert im Datacenter nichts mehr.

Auch im Alltag sind sie selbstverständlich und unentbehrlich. Ob Smartphone, elektrischer Brandmelder, Laptop, Smartwatch: Ohne oder mit leerer Batterie sind sie alle nichts.

DoD und SoC

Wie viel Energie schon aus einer Batterie entnommen wurde, beschreibt der Parameter Depth of Discharge (DoD). Damit zusammen hängt der Parameter SoC (State of Charge). Er beschreibt im Gegensatz zu DoD, wie viel noch in der Batterie steckt.

Beide Parameter werden in Prozent angegeben. Für DoD ist manchmal auch die Schreibweise in Ah (Amperestunden) üblich. Stecken also in einer 50-Ah-Batterie noch null Ah, ist ihr DoD-Wert 50 Ah.

DoD berechnen

Logischerweise sollten beide Parameter zusammen immer 100 Prozent ergeben, mathematisch ausgedrückt: 100 Prozent - DoD = SoC oder anders herum DoD + SoC = 100 %, oder aber DoD = 100 Prozent - SoC.

DoD steht also bei einer vollen Batterie auf Null, während der Parameter bei einer vollständig geleerten Batterie den Wert 100 erreicht. Die Formel für die DoD-Berechnung lautet: (Entnommene Ladung (Qd)/maximal verfügbare Ladung (C) ) * 100 Prozent.

Tiefentladungen schaden Batterien

Blei-Säure-Batterien, wie sie heute noch in den meisten USVs in Rechenzentren arbeiten, reagieren empfindlich auf Tiefentladungen. Man sollte ihre Energieressourcen also möglichst nicht aufbrauchen, bevor wieder geladen wird.

Je tiefer Batterien entladen werden, desto weniger Ladezyklen halten sie durch.(Bild: Federal Batteries)
Je tiefer Batterien entladen werden, desto weniger Ladezyklen halten sie durch.
(Bild: Federal Batteries)

Außerdem empfiehlt es sich, Ratschläge der Hersteller bezüglich der empfehlenswerten DoD-Rate sorgfältig zu berücksichtigen. Tiefentladungen, also eine hohe DoD, führen zum Verlust von Ladezyklen – das gilt im Rechenzentrum wie im Smartphone. Und dies verkürzt die Zeit, bis wieder neue Akkus nötig sind.

Sorgfältiges Batterie-Management

Die Empfindlichkeit von Lithium-Ionen-Akkus, ist diesbezüglich geringer. Aber sie haben sich im Datacenter längst nicht überall durchgesetzt, weil sie teurer sind und die Reaktionen im Brandfall angepasst gehören.

Im Rechenzentrum ist also, um das Risiko und die Kosten gering zu halten, ein sorgfältiges Batterie-Management notwendig. Hierfür gibt es spezielle Software, die oft vom Hersteller der USV-Anlage geliefert wird. Sie erkennt Batterien, die ihr Lebensende erreichen, sorgt für gleichmäßige Be- und Entladung und vermeidet Tiefentladungen.

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