USV-Serie, Teil 2: Basics & More
USV-Batterien - richtige Wahl und richtiges Handling
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Umgebungstemperatur als entscheidender Leistungsfaktor
Die Funktionalität der USV-Batterien hängt indessen nicht nur von Wartungsaspekten ab. Den weitaus größten Einfluss auf ihre Leistungsfähigkeit und Lebenserwartung besitzt vielmehr die Umgebungstemperatur. Ist sie zu niedrig, verlangsamen sich die elektrochemischen Prozesse im Inneren der Batterie und es wird weniger Strom abgegeben. Ist sie hingegen zu hoch, verringert sich die Batterielaufzeit.
Die längste Lebensdauer erreichen VRLAs bei Temperaturen zwischen 20 und 25 Grad Celsius. Bei höheren Temperaturen steigt die Verdampfungsrate; die überschüssigen Gase können dann nicht mehr durch eine Wasserstoff-Sauerstoff-Reaktion zu Wasser abgebaut, sondern müssen über das Ventil nach außen abgegeben werden. Der Flüssigkeitsanteil im Batterieinneren sinkt infolgedessen kontinuierlich, was die Lebensdauer der Batterien reduziert. Mit der Zeit droht sogar ein Totalausfall des Akkumulatoren durch Austrocknen des Elektrolyten. Als Faustregel gilt, dass ein Temperaturanstieg von acht Grad eine Halbierung der Batterielaufzeit bedeutet.
Die permanente Reduktion der Batterieflüssigkeit senkt nun allerdings nicht nur die Lebensdauer, sondern auch die Nennkapazität der USV-Batterien. Diese verringert sich ohnehin bereits mit jedem einzelnen Ladezyklus: Zwar sind die VRLAs offiziell für hundert und mehr Entladungen ausgelegt. In der Praxis lassen sich aber schon nach zehn Entladevorgängen erste Kapazitätsverluste feststellen. Diese Verluste resultieren daraus, dass bei Wiederaufladung eines Akkumulators nur rund 98 Prozent des beim Entladevorgang freigesetzten Wasser- und Sauerstoffs zu Wasser reagieren und die Batterieflüssigkeit somit bei jedem Ladezyklus reduziert wird. Eine hohe Umgebungstemperatur verstärkt diesen Effekt dann zusätzlich und sorgt dafür, dass USV-Batterien relativ schnell eine deutlich verringerte Kapazität aufweisen. Ihre Stützfunktion können die VRLAs dann nur noch in eingeschränktem Umfang oder sogar gar nicht mehr erfüllen, so dass ein Austausch unumgänglich wird. Umso wichtiger ist es deshalb, im Aufstellungsbereich der USV eine batteriefreundliche Umgebungstemperatur sicherzustellen. Nur so lässt sich eine adäquate Lebensdauer der Batterien und damit ein wirtschaftlicher Betrieb der USV erreichen.
Wer seine VRLAs regelmäßig wartet und für passende Umgebungstemperaturen sorgt, hat bereits einen großen Schritt in Richtung eines optimalen USV-Batterie-Managements getan. Gleichwohl gibt es auch Alterungseffekte, denen mit den genannten Maßnahmen nicht effektiv begegnet werden kann. Hierzu zählen insbesondere natürliche Abnutzungserscheinungen wie beispielsweise die unvermeidliche Korrosion der Bleigitter durch elektrolytische Oxydation: Im Zuge der Entladung und Wiederaufladung der Batterien reagiert das in den Gitterplatten enthaltene Blei mit in Wasser gebundenem Sauerstoff zu Bleidioxid. Da dieses Material keine feste Konsistenz mehr besitzt, wird das Gittergefüge allmählich porös, was auf lange Sicht das Lebensende des Akkumulators bedeutet. Dieser Prozess ist grundsätzlich unaufhaltsam, da er durch die Funktionsweise eines Bleiakkumulators bedingt wird; er vollzieht sich aber nicht immer mit derselben Geschwindigkeit. Stark beschleunigt wird er durch herkömmliche Erhaltungsladungen: Liegt an der VRLA ein permanenter Ladestrom an, kommt es zu einem dauerhaften Bleioxydationsprozess im Batterieinneren, und die Gitterzersetzung schreitet zügig fort.
- USV-Batterien - richtige Wahl und richtiges Handling
- Umgebungstemperatur als entscheidender Leistungsfaktor
- Intelligente Ladetechniken verlangsamen Korrosionsprozess
- Austausch: 80 Prozent der ursprünglichen Kapazität als Grenzwert // Infokasten
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