Was, wenn kein Strom mehr fliesst?
Quelle: Eaton

Was, wenn kein Strom mehr fliesst?

Wenn der Strom ausfällt, hören die meisten Betriebe mit der Produktion auf. Systeme für unterbruchfreie Stromversorgung schaffen mehr Sicherheit.

Artikel erschienen in Swiss IT Magazine 2020/11

     

Gewisse Risiken kann man als Unternehmer einkalkulieren, andere lassen sich abfedern – wie beispielsweise die Gefahr vor Stromausfällen, Kurzschlüssen, Blitzschlägen und Stromspitzen, der sich die vorliegende Marktübersicht widmet (ohne Anspruch auf Vollständigkeit). Es geht um Systeme für unterbruchfreie Stromversorgung (USV) für kleine und mittlere Betriebe, die immer dann zum Einsatz kommen, wenn das Risiko eines Stromausfalls oder von Unregelmässigkeiten im Stromnetz zu gross ist. Vereinfacht gesagt überbrücken USV-System die Phasen, in denen der Strom nicht so aus der Steckdose kommt, wie es die angeschlossenen, oft sensiblen Geräte brauchen. Hierbei kann es die Aufgabe des USV-Systems sein, nur ein geregeltes Herunterfahren der Systeme zu gewährleisten oder aber die gesamte Zeit der Störung zu überbrücken und die Produktion aufrecht zu erhalten. Letztlich ist auch das eine Frage der Risikokalkulation und des potenziellen Schadens eines Ausfalls. Die USV-Geräte werden dabei in drei Kategorien unterteilt: Offline, Line-Interactive und Online (siehe Box für Details). Die vorliegende Marktübersicht beschäftigt sich spezifisch mit Online-USV-Geräten, da diese für die Absicherung besonders kritischer Systeme am besten geeignet sind.

Schützen, was schützenswert ist

Der potenzielle Schaden, der durch einen Fehler im Stromnetz ausgeht, ist unter Umständen beachtlich. Charles Chang, Vice President bei Fortron Source, zählt die konkreten Gefahren auf: «Datenverlust, Schaden an der Hardware, Verschwendung von personellen Ressourcen, ineffiziente Arbeit während Stromausfällen oder der Stopp der Produktion.» Mariko-Yvonne Zühlke, Partner Account Manager bei Schneider Electric, rechnet diesbezüglich vor, dass der durchschnittliche Schaden bei einem Fortune-1000-Unternehmen beim Ausfall kritischer Anwendungen mit einer halben bis einer Million Dollar pro Stunde beziffert wird. Sie ergänzt: «Kleinere und mittlere Unternehmen sind stärker gefährdet, da sie ohne funktionierende elektronische Systeme häufig keinen Umsatz machen können.»


Martin Werner, Product Manager bei Secomp, ergänzt, dass auch an Standorten mit hohen Spannungs- und/oder Frequenzschwankungen der Einsatz einer USV empfehlenswert ist. Da bei hiesigen KMU die Umsatzgenerierung oft an einzelnen Maschinen oder Servern hängt, sollten diese entsprechend abgesichert sein, so die Experten.


Die Grösse ist entscheidend

Eine wichtige Kenngrösse in der Wahl der USV-Anlage ist die Leistung, welche das System im Falle einer Stromunterbrechung liefern muss. Man unterscheidet im Wesentlichen zwischen der Scheinleistung, die in Voltampere (VA) angegeben wird, und der Wirkleistung, gemessen in Watt (W). Die Wirkleistung darf die tatsächlich eingehende Last der angeschlossenen Geräte niemals unterschreiten und muss daher vor dem Kauf sorgfältig evaluiert werden. Peter Jaberg, Sales Representative bei Sicotec, erklärt die Rechnung: «Der Stromverbrauch kann gemessen werden, mit circa 30 Prozent Reserve ergibt sich die benötigte USV-Leistung. Ist eine Messung nicht möglich, ist es sehr schwierig, den Verbrauch aufgrund der Herstellerangaben (maximale Stromaufnahme) zu ermitteln, das beruht auf Erfahrungen.» Sich rein auf die Datenblätter zu verlassen und den Verbrauch aller Geräte zu addieren ist daher ein möglicher und sicherer Ansatz, wie die Spezialisten sagen, man läuft aber Gefahr, eine überdimensionierte USV zu kaufen. Eine genaue Messung eines Elektrikers mit einem grosszügigen Puffer scheint die bessere Lösung zu sein.

USV-Anlagen generieren aber auch Folgekosten, und der mit Abstand grösste Posten sind die Wartung und der Austausch der Batterien. Ein Teil davon kann vom Nutzer oder der Management-Software selbst übernommen werden. Charles
Chang von Fortron Source etwa empfiehlt seinen Kunden eine monatliche Durchführung der Software-gesteuerten Batterietests und Mariko-Yvonne Zühlke von Schneider Electric eine halbjährliche Durchführung einer Laufzeitkalibrierung, um die Lebenserwartung der Batterien zu erhöhen. Die Empfehlungen für den Autausch variieren stark zwischen drei und zehn Jahren. Kritisch für die Lebensdauer der Batterien sei aber vor allem die Umgebungstemperatur, diese sollte bei möglichst stabilen 20 bis maximal 25 Grad liegen.


«Der Kauf einer USV ist eine grosse Vertrauenssache», schliesst Fredy Bader von Swizzconnexx, und auch die meisten anderen Experten pflichten bei, dass kaum ein Weg um eine kompetente Beratung im Bereich USV-Systeme führt.

Die drei Kategorien von USV-Systemen: Offline, Line-Interactive und Online

Systeme für unterbruchfreie Stromversorgung werden grundsätzlich in drei Kategorien unterteilt: Offline, Line-Interactive und Online (Doppelwandler). Nachfolgend eine kurze Einführung in die drei Variationen von USV-Systemen und deren beliebteste Einsatzgebiete.

Offline-USVs sind unter den drei Kategorien die kleinsten und günstigsten Geräte. Sie leisten nur bei Ausfall der Netzspannung oder Spannungsstössen Hilfestellung. Ein wesentlicher Nachteil ist dabei auch die lange Umschaltzeit von einigen Zehntelsekunden. Die Experten raten daher, Offline-USV-Systeme nur für den Schutz von unkritischen Systemen zu nutzen, Beispiele hierfür wären etwa Home-Computer oder unkritische Steuerungscomputer.


Für teilkritische Systeme, die ebenfalls mit kurzen Überbrückungszeiten von wenigen Zehntelsekunden zurechtkommen, gibt es sogenannte Line-Interactive-USV-Systeme. Diese sind in der Regel mit einer Spannungsregelung ausgestattet, schützen damit vor Unter- oder Überspannung (+/- 25%) und sind damit für Geräte geeignet, die auf eine stabile Spannung angewiesen sind. Zum Einsatz kommen sie ebenfalls bei eher unkritischen Verbrauchern, wie kleinen Servern in Büroumgebungen, Netzwerkkomponenten oder Speichersystemen.

Die Premium-Kategorie der USVs sind die Online-USV-Systeme, auch Doppelwandler-USV genannt. Diese Systeme zeichnen sich besonders dadurch aus, dass sie keine Umschaltzeit haben und dadurch kritische und heikle Systeme schützen können, die bereits mit einem Unterbruch von einer Millisekunde Probleme bekämen. Gleichzeitig sind Online-Systeme aber auch am teuersten. Sie filtern die Störungen bereits am Eingangsstrom, damit ist am Ausgang permanent eine stabile Spannung verfügbar. Dies führt zum Schutz vor zahlreichen Spannungsproblemen wie etwa Schaltspitzen, Störspannungen, Frequenzabweichungen und Oberwellen. Empfohlen werden Online-USV-Anlagen daher für alle kritischen Systeme, die unter keinen Umständen ausfallen dürfen oder bei denen ein plötzlicher Stromunterbruch Schaden anrichten kann. Dazu gehören insbesondere kritische IT- und TK-Systeme, darunter Web-, Mid Range- und Highend Server, LAN-Gateways, Sicherheits-Infrastruktur oder Steuerungen von Produktionsmaschinen, die besonders prozesskritisch für das Unternehmen sind.

Die tabellarische Marktübersicht können Abonnenten in der Ausgabe 11/2020 nachlesen. Noch kein Abo? Hier klicken und Versäumtes nachholen.
(win)



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