USV berechnen: die richtige Größe in kVA, Watt und Laufzeit
Eine zu kleine USV schaltet im Ernstfall wegen Überlast ab, eine zu große kostet unnötig Geld. Die richtige Größe ergibt sich aus Watt und VA Ihrer Geräte, einer Reserve und der gewünschten Überbrückungszeit.
Watt und VA: Die USV muss beide Werte tragen
Watt ist die Wirkleistung, also das, was Ihre Geräte tatsächlich verbrauchen. VA (Volt-Ampere) ist die Scheinleistung, die die USV insgesamt bereitstellen muss. Beide verbindet der Leistungsfaktor. Als Durchschnittswert liegt er bei 0,8, bei modernen Anlagen teils höher. Den genauen Wert nennt das Datenblatt. Fehlt es, legen wir ihn bei der Auslegung für Ihr Produkt fest.
Die USV muss beide Werte tragen: die Watt-Summe mit ihrer Nennwirkleistung, die VA-Summe mit ihrer Nennscheinleistung. Entscheidend ist der Wert, der die größere Anlage verlangt. Wer nur nach Watt auslegt, wählt oft eine zu kleine Anlage.
Schritt 1: Nur Geräte zählen, die an die USV gehören
Die Leistungsaufnahme steht auf dem Typenschild oder dem Netzteil jedes Geräts. Nehmen Sie nur auf, was tatsächlich geschützt werden muss: Server, Speicher, Netzwerk, Steuerungen, Kassen. Jedes zusätzliche Gerät macht die Anlage größer.
Laserdrucker gehören in der Regel nicht an die USV, weil sie beim Aufheizen sehr viel Strom ziehen. Auch Motoren, Pumpen und Antriebe ziehen beim Anlaufen ein Vielfaches ihres Nennstroms. Solche Lasten berücksichtigen wir bei der Auslegung gesondert.
Schritt 2: Wie viel Reserve braucht eine USV?
Als Faustwert kommt auf die ermittelte Last eine Reserve von rund 15 Prozent. So arbeitet die Anlage nicht an ihrer Leistungsgrenze und hat Reserve, wenn ein weiterer Server dazukommt. Im Dauerbetrieb sollte die USV höchstens rund 80 Prozent ihrer Nennleistung tragen. Die genauen Werte hängen vom Produkt ab und werden bei der Auslegung mit Ihnen festgelegt.
Wächst Ihr Bedarf absehbar, planen Sie das gleich mit ein. Große Anlagen lassen sich modular aufbauen: Weitere Leistungsmodule rüsten wir später nach, ohne die Anlage zu tauschen.
Schritt 3: Die Überbrückungszeit bestimmt die Batterie
Die Überbrückungszeit, auch Autonomiezeit, ist die Zeit, die die Batterie Ihre Last trägt. Wie lange ein geordnetes Herunterfahren dauert, hängt von den angeschlossenen Verbrauchern ab. Meist genügen wenige Minuten. Wer 30 Minuten und länger weiterarbeiten will, benötigt eine größere Anlage, zusätzliche Batteriemodule oder einen Stromerzeuger. Soll die USV nur bis zum Start eines Stromerzeugers tragen, richtet sich die Batterie nach dessen Startzeit.
Was viele unterschätzen: Die Nennkapazität einer Bleibatterie gilt für eine langsame Entladung über 20 Stunden. Wird dieselbe Batterie in einer Stunde entladen, steht nur noch rund die Hälfte der Amperestunden zur Verfügung, bei einer Viertelstunde noch weniger. Für kurze, hohe Lasten wird die Batterie deshalb größer ausgelegt, oft mit Hochstrom-Typen (HR), die für wenige Minuten hohe Leistung gebaut sind.
Schritt 4: Bauart, Aufstellort und Anbindung festlegen
Welche Bauart Sie benötigen, Offline, Line-Interactive oder Online, richtet sich nach der Empfindlichkeit Ihrer Geräte. Dazu kommen Aufstellort und Montage, bei großen Anlagen auch die Wärmeabfuhr. Außerdem legen Sie die Anbindung an Ihr Netzwerk mit Shutdown-Software und Fernüberwachung fest.
Diese Angaben bilden zusammen mit Leistung und Autonomiezeit die Bedarfsanalyse, auf der das Angebot aufbaut.
Welche USV brauchen vier Server? Ein Rechenbeispiel
Ein Beispiel mit den Faustwerten von oben: Ein Serverraum mit vier Servern à 350 Watt und Netzwerktechnik mit 150 Watt ergibt 1.550 Watt Wirkleistung. Bei einem Leistungsfaktor von 0,8 sind das rund 1.940 VA. Mit 15 Prozent Reserve kommen Sie auf rund 2.230 VA. Damit die Anlage im Dauerbetrieb nur 80 Prozent trägt, benötigt sie mindestens 2.800 VA Nennleistung, in der Praxis also eine 3-kVA-Anlage.
Wie viele Batterieeinheiten diese Anlage für 10 oder 30 Minuten benötigt, steht in den Entladetabellen des Herstellers.
Damit Sie Ihre USV weder zu klein noch zu groß kaufen, rechnen wir die Auslegung für Sie. Dafür genügen eine Geräteliste oder Fotos der Typenschilder. Soll Ihre Anlage neu konfiguriert werden, benötigen wir voraussichtlich einen Vor-Ort-Termin.
Häufige Fragen
Wie berechne ich die richtige USV-Leistung?
Die USV-Leistung berechnen Sie aus der Wirkleistung Ihrer Geräte, hier als Beispielrechnung mit Faustwerten. Teilen Sie die Summe in Watt durch den Leistungsfaktor, so erhalten Sie VA. Diesen Wert multiplizieren Sie mit 1,15 für die Reserve und teilen ihn durch 0,8 für die Auslastungsgrenze. Heraus kommt die Mindest-Nennleistung, passend ist dann die nächstgrößere verfügbare Anlage.
USV nach Watt oder VA auslegen?
Legen Sie nach beiden Werten aus. Die USV muss die Watt-Summe mit ihrer Nennwirkleistung tragen und die VA-Summe mit ihrer Nennscheinleistung. Entscheidend ist der Wert, der die größere Anlage verlangt. Wer nur nach Watt auslegt, wählt oft eine zu kleine Anlage.
Wie groß muss eine USV für 2.000 Watt sein?
Für 2.000 Watt benötigen Sie nach Faustwerten rund 3.600 VA Mindest-Nennleistung, das ist eine Beispielrechnung. Bei einem Leistungsfaktor von 0,8 entsprechen 2.000 Watt 2.500 VA, dazu kommen 15 Prozent Reserve und höchstens 80 Prozent Auslastung. Den genauen Leistungsfaktor Ihrer Anlage nennt das Datenblatt. Fehlt es, legen wir den Wert bei der Auslegung für Ihr Produkt fest.
Wie viele Watt trägt eine USV mit 10 kVA?
Eine USV mit 10 kVA trägt nach Faustwerten rund 5.500 Watt, das ist eine Beispielrechnung. Rechnen Sie die Auslegung rückwärts: 10.000 VA mal 0,8 für die Auslastungsgrenze, geteilt durch 1,15 für die Reserve, ergibt rund 6.950 VA. Mal 0,8 für den Leistungsfaktor sind das rund 5.500 Watt, so viel dürfen Ihre Geräte zusammen ziehen. Den genauen Leistungsfaktor nennt das Datenblatt.
Nach der Größe kommen Bauart und Batterie
Steht die Größe, wählen Sie die Bauart und eine Batterie, die die geplante Zeit wirklich hält.