USV-Typen: Welche Anlage passt?
Fehlt einem Server auch nur für Millisekunden der Strom, kann er abstürzen, und ungespeicherte Daten können verloren gehen. Welcher der drei USV-Typen nach IEC 62040-3 Sie davor schützt, hängt davon ab, wie empfindlich Ihre Geräte sind.
Empfindliche Geräte vertragen keine Millisekunde ohne Strom
Empfindlich sind alle Verbraucher, die eine kurze Unterbrechung oder schwankende Spannung nicht verkraften. Dazu zählen Server und Speichersysteme, Telefonanlagen, Steuerungen in der Produktion sowie Mess- und Medizintechnik. Für sie ist schon ein Augenblick ohne Strom zu lang.
Auch schwankende oder verzerrte Netzspannung belastet diese Elektronik dauerhaft und kann sie über die Jahre schädigen.
Für PCs, Workstations, Peripherie und kleine Telefonanlagen ist dagegen die Offline-USV vorgesehen.
Offline-USV (VFD): einfacher Schutz für PCs und Peripherie
Die Offline-USV, auch Standby-USV genannt, lässt Ihre Geräte im Normalbetrieb direkt am Netz. Erst bei einem Stromausfall oder einer deutlichen Spannungsschwankung schaltet sie auf Batterie um. Spannungseinbrüche und Spannungsspitzen fängt sie ab. Frequenzschwankungen aus dem Netz kommen dagegen fast ungehindert bei Ihren Geräten an.
Die Umschaltlücke ist die Zeit zwischen Netzausfall und dem Moment, in dem die Batterie übernimmt. Bei der Offline-USV sind das wenige Millisekunden. Ein Büro-PC merkt davon nichts. Ein Server oder eine Steuerung kann in dieser Zeit abstürzen. Die Bauart eignet sich deshalb für PCs, Workstations, Peripherie und kleine Telefonanlagen.
- Dafür spricht: hoher Wirkungsgrad, lange Batterielebensdauer, geringe Abmessungen, einfacher Aufbau, geringe Kosten
- Dagegen spricht: Umschaltlücke von wenigen Millisekunden, Geräte erhalten die ungefilterte Netzspannung, nicht für empfindliche Verbraucher
Line-Interactive (VI): geregelte Spannung für Einstiegsserver und Netzwerk
Auch die Line-Interactive-USV arbeitet im Normalbetrieb am Netz. Zusätzlich hat sie eine automatische Spannungsregelung (AVR): Sie gleicht Über- und Unterspannung aus. Bei Stromausfall oder Spannungsschwankungen schaltet sie auf Batterie um.
Fällt das Netz aus, wechselt die Anlage in wenigen Millisekunden auf Batterie. Sie versorgt Ihre Geräte dann für die Autonomiezeit, also so lange, wie die Batterie die Last trägt. Wie lange, wird bei der Planung festgelegt. Die Bauart sichert Einstiegsserver und Netzwerkperipherie ab und ist ein Kompromiss aus angemessener Sicherheit und moderaten Betriebskosten.
Die Netzfrequenz von 50 Hertz regelt diese Bauart nicht nach. Für Büro- und Netzwerktechnik spielt das kaum eine Rolle, für frequenzabhängige Antriebe oder empfindliche Messtechnik schon.
- Dafür spricht: gutes Preis-Leistungs-Verhältnis, niedrige Betriebskosten, gleichbleibende Spannung durch Regelung und Filter, hoher Wirkungsgrad
- Dagegen spricht: kurze Umschaltlücke beim Wechsel auf Batterie, begrenzter Schutz vor Frequenzschwankungen
Was ist eine Online-USV (VFI)?
Bei der Online-USV, auch Dauerwandler oder Double-Conversion-USV genannt, haben Ihre Geräte keine direkte Verbindung zum Netz. Ein Gleichrichter wandelt die Netzspannung in Gleichstrom, ein Wechselrichter erzeugt daraus dauerhaft eine saubere Sinusspannung mit konstanter Frequenz. Fällt das Netz aus, speist die Batterie denselben Wechselrichter weiter, ohne Umschaltung und ohne Lücke. Die meisten Online-Anlagen haben zusätzlich einen internen Bypass: Bei einem Defekt in der Anlage hält er die Verbindung zum Netz ohne Unterbrechung.
Die doppelte Wandlung kostet Energie. Der Wirkungsgrad liegt bei etwa 90 Prozent, der Rest fällt als Abwärme an. Diese Wärme muss abgeführt werden. Ob der Aufstellraum zusätzlich gekühlt werden muss, hängt von Leistung und Raum ab und wird bei der Planung geklärt.
Die höhere Anschaffung lohnt sich dort, wo ein Ausfall Produktion, Patientenversorgung oder Daten gefährdet. Das betrifft Rechenzentren, Serverräume, Telefonanlagen, Steuerungen, Medizintechnik und ganze Produktionsanlagen.
- Dafür spricht: keine Umschaltzeit und keine Versorgungslücke, konstante Ausgangsspannung und Frequenz, reine Sinusspannung, hohe Filterwirkung gegen Netzstörungen, lange Autonomiezeit, meist mit internem Bypass
- Dagegen spricht: höhere Anschaffungskosten, Wirkungsgrad etwa 90 Prozent, Kühlung erforderlich
Offline, Line-Interactive oder Online: Welche USV-Art passt?
Die Tabelle stellt die drei Bauarten nach den Kriterien gegenüber, auf die es bei der Auswahl ankommt.
| Bezeichnung nach IEC 62040-3 | Offline: VFD | Line-Interactive: VI | Online: VFI |
|---|---|---|---|
| Versorgung im Normalbetrieb | direkt aus dem Netz | aus dem Netz, Spannung geregelt | ständig über Gleich- und Wechselrichter |
| Umschaltzeit | wenige Millisekunden | wenige Millisekunden | keine |
| Schutz vor Frequenzschwankungen | kaum | begrenzt | konstante Ausgangsfrequenz |
| Wirkungsgrad | hoch | hoch | etwa 90 Prozent |
| Typischer Einsatz | PCs, Workstations, Peripherie, kleine Telefonanlagen | Einstiegsserver, Netzwerkperipherie | empfindliche Verbraucher wie medizinische Geräte, Rechenzentrum, Produktion |
Welche Bauart Ihre Geräte benötigen, ergibt sich aus der Liste der Verbraucher und der Zeit, die sie bei einem Ausfall weiterlaufen sollen.
Häufige Fragen
Was bedeuten VFD, VI und VFI?
Die Kürzel VFD, VI und VFI stammen aus der Norm IEC 62040-3 und beschreiben, wie unabhängig die Ausgangsspannung vom Netz ist. VFD (Voltage and Frequency Dependent) ist die Offline-USV, VI (Voltage Independent) die Line-Interactive-USV, VFI (Voltage and Frequency Independent) die Online-USV. Die vollständige Klassifizierung nennt zusätzlich Kurvenform und dynamisches Verhalten, etwa „VFI SS 111“ für die höchste Klasse.
Line-Interactive oder Online-USV: was ist der Unterschied?
Der Unterschied liegt in Umschaltung und Frequenz. Die Line-Interactive-USV versorgt Ihre Geräte im Normalbetrieb aus dem Netz, regelt die Spannung und schaltet bei Ausfall in wenigen Millisekunden auf Batterie. Die Online-USV erzeugt die Spannung dauerhaft neu, hält auch die Frequenz konstant und arbeitet ohne Umschaltlücke. Der Preis dafür ist ein Wirkungsgrad von etwa 90 Prozent.
Wie lang ist die Umschaltzeit einer USV?
Bei der Offline- und der Line-Interactive-USV dauert die Umschaltung wenige Millisekunden. In dieser Lücke können Server und Steuerungen abstürzen. Die Online-USV arbeitet ohne Umschaltlücke. Welche Bauart Ihre Geräte benötigen, klären wir anhand Ihrer Geräteliste.
Welche USV passt zur Heizung?
Für die Therme im Einfamilienhaus reicht in der Regel eine kleine Line-Interactive-USV. Die passende Größe hängt von der Leistungsaufnahme der Therme ab, oft sind es etwa 800 VA. Die USV hält die Therme bei einem Ausfall einige Minuten in Betrieb und gleicht Netzschwankungen aus. Für längere Ausfälle kombinieren Sie die USV mit einem Stromerzeuger.
Nach der Bauart klären Sie die Größe
Wie GridCo USV-Anlagen nach Ihrer Geräteliste auslegt und liefert, zeigt die Seite USV-Anlagen. Was die jährliche Wartung umfasst, steht auf der Seite USV-Wartung.