Wechselspannung in Hochform – USV-Technik für Rechenzentren

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Schneider Electric GmbH

Data Center Group – Büro Köln

EPS Rechenzentrum Infrastruktur GmbH

Grobe Einteilung der Leistung

Die führenden Hersteller wie Emerson Network Power, Socomec, Delta, AEG PS, APC, Eaton oder Activ Power differenzieren ihre USV-Anlagen je nach Nennleistung, erforderlichem Wirkungsgrad und gewünschtem Sicherheitslevel in verschiedene Leistungsklassen, beispielsweise für kleine DC – bis zu 3000 Voltampere (VA), mittlere – mit einer Nennlast bis zu 30 kVA und große Rechenzentren – bis zu 800 kVA.

Technisch gesehen lassen sich vier Kategorien unterscheiden: Online-USV, Offline-USV, Line-interactive und Offine Sharing. Im High-End-Bereich arbeiten ausschließlich Online-USV-Systeme in einer Doppelwandler-Topologie. Meist handelt es sich um einen 3-phasigen Spannungsschutz mit einer 2N-Konfiguration bei der zwei USV-Anlagen kontinuierlich den Strom liefern.

Gängige USV-Anlagen in Datacenter mit Doppelwandler, auch Double Conversion genannt, versorgen die angeschlossenen Geräte ununterbrochen mit gleichmäßigem Strom. Sie wandeln die Netzspannung kontinuierlich in Gleichstrom um, führen diesen in die Batterien und wandeln ihn anschließend mittels einer Leistungselektronik wieder in Wechselstrom zurück. Die Batterie ist somit ständig im Einsatz und dient als aktiver Puffer.

Dicht bevölkerter Angebotsdschungel

Das Angebot für die Stromschutzversorgung ist vielfältig und realistische TCO-Berechnungen ein schwieriges Unterfangen. Teure USV-Systeme treiben nicht zwangsweise die IT-Budgets nach oben. Ohnehin sind die Betriebskosten über einen längeren Abschreibungszeitraum gegenüber dem Anschaffungspreis die betriebswirtschaftlich entscheidende Größe.

Stolperstein Nummer eins ist die Dimensionierung der Stromversorgungs-Infrastruktur. In manchem Datacenter gibt es überhaupt keine Echtzeit-Informationen über den Strombedarf der einzelnen Geräte, da keine konsistente Datenbasis für Server und Kühlung vorhanden ist. So fällt die Raumklimatisierung meist in den Bereich des Gebäude-Managements und liegt damit außerhalb der IT-Budgetierung.

Transparenz in der Leistungsaufnahme ist somit ein Aktivposten bei der Berechnung realistischer Energiekosten. APC beispielsweise berücksichtigt diesen Aspekt und hat in seinen aktuellen Switched Rack Power Distribution Units (PDU) eine Funktion zur Strommessung integriert.

Damit können Anwender den Energieverbrauch pro Steckdose überwachen und so die Stromzufuhr jedes angeschlossenen Gerätes individuell messen und anpassen. Diese Analyse der Leistungsaufnahme schafft mehr Transparenz und ermöglicht einen energieeffizienten Betrieb.

weiter mit: Zwei Techniken für Double Conversion

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