Kostenfalle USV

Kapazitiv statt induktiv

Im Vergleich mit traditionellen Servern weisen Blade-Server einen vorauseilenden Power-Faktor auf. Das heißt, die Verbraucher belasten die USV mit kapazitiver Leistung. Kapazitive Last muss vom System voreilend zur Verfügung gestellt werden. Der Leistungsfaktor nähert sich so einer Größe von -0,95 bis -0,9 kapazitiv. Das wirkt sich negativ auf herkömmliche USV-Systeme mit Ausgangstransformatoren aus. Diese wurden entwickelt, um maximale Wirkleistung für induktive Lasten bereit zu stellen, die einen nacheilenden Power-Faktor aufweisen. Als Folge nähert sich die USV-Anlage ihrer Leistungsgrenze weit schneller, als die Planer das bei der Installation berücksichtigt hatten.

Ein Beispiel verdeutlicht das: Eine herkömmliche USV-Anlage mit einer Scheinleistung von maximal 300 kVA stellt bei einem Leistungsfaktor von -0,95 nur noch 214 kW Nenn-Wirkleistung zur Verfügung, das ist eine Verminderung von elf Prozent. Liegt der Leistungsfaktor bei -0,90, sind es sogar nur noch 182 kW, gleichbedeutend mit einer Verminderung von 24 Prozent. Beide Werte gelten im Vergleich zur nominalen Belastung, wenn der Leistungsfaktor +0,80 induktiv ist. Transformatorlose USV-Systeme haben hier einen Vorteil, denn sie erfahren bis zu einem Leistungsfaktor -0,95 gar keine und bei -0,90 nur eine geringe Leistungsverminderung von zirka drei Prozent. Die USV kann also trotz Blade-Servern im Rechenzentrum kleiner dimensioniert werden.

Die Frage, mit welcher Grundleistung man eine USV dimensioniert, hat nicht nur Auswirkungen auf die Investitionskosten. Leistungsneutrale USV-Systeme gibt es nicht. Doch USV-Systeme ohne ausgangsseitigen Transformator haben deutlich höhere Wirkungsgrade als Geräte mit ausgangsseitigem Transformator. 95 Prozent Wirkungsgrad und mehr sind machbar. Aufgrund der enormen Leistungen, die durch eine USV geschleust werden, senkt bei einer Leistung von 100 kW schon ein Prozent mehr Wirkungsgrad die Betriebskosten um 16.000 Euro über fünf Jahre Laufzeit. Potenzielle Neukäufer und Anwender mit bestehenden Systemen sollten sich die Spezifikationen genau durchlesen beziehungsweise Messungen vornehmen, um die tatsächlichen Ein- und Ausgangswerte und damit den Wirkungsgrad zu ermitteln. Wichtig ist in diesem Zusammenhang die Auslastung. Der optimale Wirkungsgrad wird nur bei oder nahe an Volllast erreicht.

1. Kostenfalle USV
2. Bedarfsanalyse durchführen
3. Kapazitiv statt induktiv
4. Stückchenweise aufrüsten
5. MTBF oder MTTR?