Energie-Management im RZ
Energiepreis rückt USV-Effizienz in den Fokus
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
USV-Auslastung ermitteln
Vor dem Kauf einer neuen USV-Anlage ist das Funktionsprinzip zu beachten. Dabei ist es empfehlenswert, sich bei der Modellauswahl an der im Rechenzentrum oder Server-Raum benötigten Rechenleistung zu orientieren. Auf dieser Grundlage lässt sich die optimale Dimensionierung einer USV ermitteln. Stark überdimensionierte USV-Anlagen sind teuer in der Anschaffung, verlieren Energie und haben einen hohen Stromverbrauch (durch ihre Batteriepakete). Bei nur 25 Prozent Auslastung erzielen sie häufig einen geringeren Wirkungsgrad, was sich negativ auf die Energieeffizienz auswirkt. Ist die USV-Anlage unterdimensioniert, stößt sie im Ernstfall schnell an ihre Kapazitätsgrenze und kann eine Netzstörung oder einen Stromausfall nicht ausreichend lang überbrücken. Im Ernstfall entstehen Gerätedefekte und kritischer Datenverlust. Plant man nach der Berechnung der benötigten Rechenleistung noch eine Leistungsreserve von 25 Prozent ein, so erhält man eine richtig dimensionierte USV-Anlage, die zur Einsparung von Strom beitragen kann.
Eine wichtige Kennzahl ist der Wirkungsgrad. Er gibt die Effizienz der Energieübertragung an und veranschaulicht das Verhältnis zwischen Ausgangs- zu Eingangsleistung. Der Wirkungsgrad lässt sich durch verschiedene Faktoren wie Auslastung der Anlage, USV-Technik und Kühlung oder Lüftung des USV-Modells beeinflussen. Moderne Techniken wie DPT (Dynamic Power Technology) stellen den angeschlossenen Verbrauchern bis zu 38 Prozent mehr Ausgangsleistung zur Verfügung und sorgen im Vergleich zu klassischen USV-Anlagen für einen Wirkungsgrad von bis zu 96 Prozent im Normalbetrieb. Mit einem aktivierten Eco-Mode-Betrieb wechseln USV-Anlagen bei guter Netzstromqualität in den Eco-Modus.
Verteiler und Verbraucher sind dann energieeffizient geschützt und der Wirkungsgrad ist auf 99 Prozent steigerbar. Batterien sind das wichtigste Bauteil einer USV-Anlage und tragen erheblich zur Stromversorgungssicherheit bei. Batterietyp und Eigenschaften speziell für den Einsatz in USV-Anlagen sind hinsichtlich Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit genau zu hinterfragen. Bevorzugt eingesetzt werden Blei-Gel-Batterien da sie (im Gegensatz zur Lithium-Ionen-Technik) zu 99 Prozent recycelbar sind und ein attraktives Preis-Leistungs-Verhältnis bieten. Diese AGM-Batterien (Absorbent Glass Mat) enthalten ein Elektrolyt, das in einer absorbierenden Glasmatte eingeschlossen ist.
Die Zellen sind geschlossen, werden aber durch ein Ventil entlüftet, durch das das Gas entweichen kann, wenn der Innendruck zu hoch wird. Standard-Commercial-Batterien sollten grundsätzlich nach fünf Jahren und Long-Live-Batterien nach zehn Jahren ausgetauscht werden. Laut ILA werden 99 Prozent der Bleibatterien in Europa und den USA am Ende ihrer Lebensdauer gesammelt und recycelt, um Blei zu produzieren, das für neue Batterien zum Einsatz kommt. Hersteller sind durch das Batteriegesetz zur kostenlosen Rücknahme von Altbatterien verpflichtet.
Mit einem intelligenten Batterie-Management inklusive Selbsttest und Schnell-Ladefunktion lassen sich Batteriesysteme je nach Funktionsumfang überwachen. Zudem ist es möglich, ein optimiertes Lade- und Entladeverfahren zu etablieren sowie Alarmsysteme für Akkus aktivieren. Das Monitoring vermeidet unbemerkte oder überraschende Batterieausfälle, verlängert die Lebensdauer eingesetzter Batterien und trägt zu einer effizienten Nutzung bei.
Fazit: Es gilt
- unnötige Überdimensionierung von USV-Anlagen zu vermeiden,
- realistische Überbrückungszeiten zu wählen und dabei zu beachten, dass die häufigsten Netzausfälle im Sekunden- und Minutenbereich liegen,
- ein geeignetes Funktionsprinzip bei der USV-Auswahl (VI oder VFI-SS-111) zu berücksichtigen sowie
- auf einen Eco-Betrieb bei USV-Anlagen nach VFI-SS-111 zu setzen.
Andreas Bichlmeir ist Vorstand von Online USV-Systeme.
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