USV-Konzepte in KMU – Tipps zu Planung, Umsetzung und Wartung (Teil 3) Energieeffizienz, Wartung und Service von USV-Anlagen – was ist sinnvoll?

Autor / Redakteur: Frank Repper, Eaton Power Quality / Stephan Augsten

Bei der Beschaffung einer USV-Lösung gibt es einige Kriterien zu beachten. Mit technischen Grundlagen der USV-Konzepte und -Systeme haben wir uns in den vorangegangenen Beiträgen dieser Serie befasst. Zu guter Letzt wollen wir uns mit Aspekten wie der Wirtschaftlichkeit, Verwaltung und Wartung der USV befassen.

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Im Idealfall beträgt der Leistungsfaktor einer USV dank des sinusförmigen Verlaufs von elektrischer Spannung und elektrischem Strom genau 1.
Im Idealfall beträgt der Leistungsfaktor einer USV dank des sinusförmigen Verlaufs von elektrischer Spannung und elektrischem Strom genau 1.
( Archiv: Vogel Business Media )

Beim Kauf einer USV spielen die Anforderungen und Gegebenheiten der lokalen Stromversorgung eine übergeordnete Rolle. Doch beim Erwerb einer USV-Lösung darf man auch andere Gesichtspunkte nicht außer Acht lassen.

Zum einen muss man die langfristigen Betriebskosten im Auge behalten – hier spielt die Energieeffizienz der USV eine Rolle. Gleichzeitig gilt es, sich bereits im Vorfeld Gedanken über die Wartung der Systeme und die Services der Hersteller zu machen.

Schließlich sind noch die Zusatzfunktionen interessant: Moderne USV-Systeme sind mit umfangreichen Software- und Connectivity-Funktionen ausgestattet, die die Überwachung und Einbindung in die Infrastruktur des Unternehmens erleichtern.

Energieeffiziente Lösungen wählen

In Zeiten steigender Strompreise ist es sinnvoll, auf die Energieeffizienz eines USV-Systems zu achten. Aufschluss darüber geben Leistungsfaktor und Wirkungsgrad der Systeme.

Der Leistungsfaktor definiert das Verhältnis der Wirkleistung einer Last (Watt) zur Scheinleistung (VA). Der Idealfall ist ein Leistungsfaktor von „1“ – das Gerät hat dann keine Blindleistungsverluste und verbraucht lediglich reine Wirkleistung. Strom und Spannung verlaufen damit in gleicher Phase.

Moderne USVs mit echten geregelten IGBT-Gleichrichtern (siehe Abbildung 1 der Bildergalerie) erreichen am Eingang einen Leistungsfaktor von nahezu eins. Am Ausgang richtet sich der Leistungsfaktor nach dem Eingangsleistungsfaktor des angeschlossenen Verbrauchers.

Je besser der Ausgangsleistungsfaktor einer USV an den Eingangsleistungsfaktor des Verbrauchers angepasst ist, umso höher ist ihr Wirkungsgrad, also die Effizienz der Energieübertragung. Heute erreichen die meisten IT-Komponenten einen Leistungsfaktor von 0,9. Optimalerweise sollte der Ausgangsleistungsfaktor einer USV beim Einsatz mit IT-Geräten also ebenfalls bei 0,9 liegen.

Daraus ergeben sich eine Reihe von Vorteilen: Moderne USV-Systeme können bei Volllast einen Wirkungsgrad von 94 Prozent und mehr erreichen. Das bedeutet, sie brauchen wenig Energie und erzeugen nur geringe Abwärme – das spart Kosten für Strom sowie Kühlung und verlängert auch die Lebensdauer der Komponenten.

Da jedoch die USV-Systeme nicht immer mit maximaler Auslastung laufen, ist die gesamte Wirkungsgradkurve z. B. von 50 Prozent bis 100 Prozent zu betrachten. Hier gibt es signifikante Unterschiede bei der jeweiligen Verlustleistung der auf dem Markt angebotenen Systeme.

Eine transformatorlose USV-Technologie mit echten geregelten IGBT-Gleichrichtern benötigt im Übrigen deutlich weniger Rohstoffe wie Stahl oder Kupfer und ist bereits in der Herstellung besonders energiesparend – ein weiterer Beitrag zu Nachhaltigkeit und Umweltschutz.

Seite 2: Wartung und Service des USV-Systems

Wartung und Service des USV-Systems

Gerade den Aspekt der Gesamtbetriebskosten verlieren viele Unternehmen leicht aus dem Auge: USVs haben im Gegensatz zu den meisten anderen IT-Hardware-Komponenten einen relativ langen Lebenszyklus. Nicht selten überleben sie mehrere Generationen der PCs oder Server, die sie schützen sollen.

Umso mehr lohnt der Blick auf die Nebenkosten: Da USV-Batterien altern, müssen sie regelmäßig überprüft und im Falle eines Defekts oder nicht ausreichender Kapazität ausgetauscht werden. Auch die Elektronik bedarf von Zeit zu Zeit einer Überprüfung.

Daher empfiehlt es sich, einen Wartungs- und Servicevertrag abzuschließen. Allerdings gilt es zu differenzieren: Bei kleinen USVs mit niedriger Priorität für einzelne Rechner lohnt sich unter Umständen kein Vor-Ort-Service, wenn der Ausfall eines PCs im schlimmsten Fall auch zu verkraften ist.

Mittlerweile bieten viele USV-Hersteller kostenlose Service-Hotlines an, die im Notfall per Ferndiagnose helfen oder einen Fachmann in der Nähe benennen. Bei USVs für unternehmenskritische Systeme ist es dagegen sinnvoll, die kürzest mögliche Bereitschaft zu wählen, sodass das Unternehmen im schlimmsten Fall nur wenige Stunden ungeschützt ist.

Shut-down- und Monitoring-Software

Fast alle modernen USVs werden heute mit sogenannter Shut-down- und Remote-Management-Software für alle gängigen Betriebssysteme geliefert. Die USV kommuniziert mit einem Gerät – meist dem Hauptserver – über die serielle Schnittstelle oder eine Netzwerkverbindung und meldet sofort Stromstörungen oder ausfälle.

Dort tritt dann die Management-Software nach einem festgelegten Plan in Aktion und veranlasst beispielsweise andere Systeme dazu, in der richtigen Reihenfolge alle Daten zu speichern, die Anwendungen zu schließen, das Betriebssystem herunterzufahren und sich auszuschalten. Dazu muss der Systemadministrator genau wissen, welche Prozesse und Systeme voneinander abhängig sind.

Es wäre beispielsweise fatal, die Firewall abzuschalten, solange ein anderes System noch mit dem Internet kommunizieren muss. Gleichermaßen wäre das Herunterfahren von Speicher-Subsystem problematisch, wenn potenziell noch File-System-Operationen stattfinden könnten.

Auf der Folgeseite haben wir einige wichtige Funktionen von Shut-down- und Monitoring-Software zusammengefasst.

Funktionen von Shut-down- und Monitoring-Software im Überblick

  • Genaue Überwachung der Netzspannungsversorgung, um Spannungsspitzen, Kurzschluss im öffentlichen Netz, Spannungseinbruch und andere Abweichungen festzustellen.
  • Kontrolliertes Herunterfahren kritischer Systeme, einschließlich der Auswahl bestimmter Lastsegmente des Netzwerks, die länger weiterlaufen müssen. Die Benutzer werden normalerweise über eine übermittelte Nachricht am Bildschirm darüber informiert, dass sie x Minuten Zeit haben, die Anwendungen zu schließen und die Daten zu sichern.
  • Wartungsprüfungen des USV-Systems, einschließlich Status der Batterien und Bereitschaft des Systems, bei einer Spannungsunterbrechung die Versorgung zu übernehmen.
  • Aufzeichnung eines Ereignisprotokolls, sodass bestimmte Ablaufmuster bei Spannungsproblemen festgehalten werden können.
  • Die für das Netzwerk verantwortlichen Personen werden per Pager oder E-Mail automatisch darauf aufmerksam gemacht, dass ein Spannungsproblem existiert.

Zusammenfassung

Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung ist ein Muss für jedes EDV-System mit unternehmenskritischen Daten oder Hardware, die sensibel auf Spannungsschwankungen reagiert. Beim Kauf rentiert sich allerdings eine gute und umfassende Planung.

Festlegung des Schutzbedarfs und der Leistungskapazität, das Finden der passenden Technologie sowie die Berechnung der Total Cost of Ownership zählen hier zu den ersten Aufgaben. Nach Implementierung und Konfiguration darf die Wartung nicht vernachlässigt werden. Zusätzliche Features wie Monitoring und Shut-down-Software sollten ausgenutzt werden. Nur dann wird ein optimaler Kosten-Nutzen-Effekt erzielt.

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