Wenn der Strom wegbleibt: USV Batterien für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung

Wenn der Strom wegbleibt: USV Batterien für eine unterbrechungsfreie StromversorgungZittau, 2. September 2015. Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung – kurz USV – sichert bei Störungen des Stromnetzes die Versorgung kritischer Geräte. Diese USV-Geräte finden Einsatz in Krankenhäusern, an Flughäfen und Eisenbahn-Stellwerken, aber auch in kleinen Büros, Rechenzentren und im privaten Bereich. Denn die meisten elektronischen Geräte, wie beispielsweise Computer, können zwar im Bereich von wenigen Millisekunden auch ohne Strom weiterarbeiten, aber dann gehen sie aus. Wie funktionieren USV-Anlagen und USV Batterien?
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So gewährleistet die USV Strom ohne Unterbrechung

Eine USV-Anlage besteht immer aus Akkumulatoren, Blei-Gel-Batterien oder Blei-Vlies-Batterien. Bei größeren USV-Anlagen sind neben Bleiakkus auch Stromrichter und eine elektronische Regelung zu finden. Oft sind NiCd-Akkus als Energieträger im Einsatz, denn sie sind unempfindlicher gegenüber Temperaturschwankungen. Eher seltener werden Li-Ionen-Batterien verwendet.

In der Regel verfügen USVen über eine Leistung von 300 VA bis zu mehreren Hundert kVA. Die Leistungshöhe ist abhängig von der Belastbarkeit der verwendeten Stromrichter. Ein wichtiges Leistungsmerkmal einer USV ist die Zeit, in der sie maximal einen Stromausfall überbrücken kann. Dieser ist wiederum von der Batteriekapazität und der Leistungsbeanspruchung abhängig. Je nach Anforderung kann die Kapazität der Akkumulatoren zwischen wenigen Sekunden bis hin zu mehreren Stunden liegen. USV Batterien von NTC decken die gesamte Bandbreite ab. Hier gibt es sowohl Batterien für Offline, Line-Interaktive, Online oder modulare Anlagen. Welche Akkumulatoren benötigt werden, hängt ganz von den Anforderungen ab.

Die Überbrückungszeit kann ansonsten durch zusätzliche USV-Batterien verlängert werden – solch eine Anlage ist dann ab 1.500 VA erhältlich. Werden eine höhere Leistung und eine noch längere Überbrückungszeit benötigt, kommen Stromerzeuger zum Einsatz, die dann die Akkus nachladen.

Große professionelle Anlagen gewinnen den Strom aus kinetischer Energie, welche eine mehrere hundert Kilogramm schwere Schwungscheibe liefert. Diese wird durch Strom angetrieben und gibt dann bei Netzausfall die gespeicherte Energie wieder ab. Dadurch ist jedoch auch hier nur eine begrenzte Überbrückung möglich. Daher erfolgt in der Regel der Einsatz solch einer USV-Anlage in Verbindung mit einem Dieselaggregat. Dann überbrückt die USV lediglich die Zeitdauer, die das Dieselaggregat benötigt, um anzulaufen. Solche Anlagen sind allerdings nicht für den Privatgebrauch geeignet.

USV für den privaten Einsatz – Welche Vorteile bringt sie?

In einem Privathaushalt schützt eine USV den Computer und andere Geräte vor den nachfolgenden Störungen:

    • Stromausfall

    • Überspannung

    • Unterspannung

    • Oberschwingungen

    • Frequenzänderungen

    In Westeuropa kommen größere Stromausfälle eher seltener vor. Allerdings treten fast laufend ungewollte Reaktionen im Stromnetz auf, die die Geräte schädigen können, zum Beispiel durch Einschaltströme durch größere Geräte und durch Kurzschlüsse. Zu einer Anhebung der Spannung sorgen entfernte Blitzeinschläge und das Abschalten großer Lasten.
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    Durch diese Spannungsschwankungen können empfindliche Geräte in ihrer Funktion beeinträchtigt oder sogar nachhaltig beschädigt werden. Zwar versuchen die Energieversorger die Netzspannung möglichst konstant zu halten und regeln die Spannung nach, aber dadurch können sie nur die Summe der Störungen ausgleichen. Eine USV gleicht diese lokalen Ausfälle und Schwankungen aus, indem sie die an ihr angeschlossenen Geräte mit Energie aus der USV Batterie speist, die laufend aus dem Netz nachgeladen wird.

    USV in großen Rechenzentren

    In kleinen Rechenzentren werden alle Computer im Fall eines Stromausfalls automatisch heruntergefahren. Um Datenverluste zu verhindern, werden die Datenbanken kontrolliert und gegebenenfalls geschlossen. USV und Server kommunizieren daher miteinander.

    Größere Rechenzentren verfügen meistens über Notstromgeneratoren: Die USV Batterien dienen ausschließlich dazu, die Zeit, bis die Generatoren starten, zu überbrücken. Alle 24 Stunden findet ein Belastungstest statt währenddessen die Batterien im laufenden Betrieb entladen werden. Um einen Ausfall der USV wegen defekter Batterien vorzubeugen, ist es empfehlenswert, eine 10-Jahres-Batterie bereits nach acht Jahren zu tauschen und eine 5-Jahres-Batterie nach vier Jahren.

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  • Zuletzt geändert am 02.09.2015 - 13:09 Uhr
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