Wissenswertes rund um das Sortiment: vom Überspannungsschutz bis Infrastrukturprojekt

Die unerfreuliche Wahrheit: durch Lastschwankungen in unseren Stromnetzen gibt es keine gleichmäßige Stromversorgung. Manchmal fließt zu viel und häufig zu wenig. Stellenweise fällt der Strom komplett aus, oder ein Blitzschlag schießt mit bis zu zehntausend Volt durch die Leitungen.

Darauf sind PCs, Monitore und andere technische Geräte nicht ausgerichtet. Kleinere Spannungsschwankungen schaden nicht, größere führen zum Exodus. Häufig stellt sich dann die Frage, was teurer ist: die Hardware oder der Verlust der Daten.

Die Investition in unterbrechungsfreie Stromversorgungen lohnt sich. Mit einer USV gleichen Sie Spannungsschwankungen aus, und die Rechner werden bei Stromausfall einige Minuten mit Batteriestrom versorgt, so dass genügend Zeit bleibt, alle Daten zu sichern und die Rechner ordnungsgemäß herunter zu fahren und abzuschalten.

Am Rechner erfolgt der Anschluss der USV über RS-232- oder USB-Schnittstelle, eine integrierte Software veranlasst bei Störungen automatisch und selbständig das Herunterfahren. Je nach Ausprägung der Lösung kann dies für alle im Netzwerk angeschlossenen Endgeräte erfolgen. Über die Software kann modifiziert werden, wie mittels Signalton oder blinkenden LEDs auf das Problem aufmerksam gemacht wird. Bei neuen USV Generationen werden über das Display nicht nur Fehler angezeigt, sondern zusätzliche Informationen zum Stromverbrauch geliefert.

Neben der Stromversorgung schützt die USV die angeschlossenen Geräte auch vor Überspannungen. Eine Steckdosenleiste mit Überspannungsschutz sorgt für den Schutz von Peripheriegeräten, wie z.B. Druckern oder anderen.

In den USVen werden vier unterschiedliche Technologien eingesetzt. Diese unterscheiden sich in ihrer Leistungsfähigkeit, der Schutzleistung und in den Anschaffungskosten.

Dauerwandler / Doppelwandler USVen

Den besten Schutz bietet eine Online-USV. Das sind Doppelwandler, die angeschlossene Geräte ununterbrochen mit gleichmäßigem Strom versorgen. Sie wandeln die Netzspannung kontinuierlich in Gleichstrom um, führen einen Teil in die Batterien und wandeln ihn anschließend wieder in Wechselstrom zurück. Die Wechsel- und Gleichrichter sind ständig im Einsatz und dienen als aktiver Puffer, damit alle Geräte einwandfrei funktionieren.

Offline-USV

Geräte dieser Gattung überwachen die Netzspannung und reichen den Strom nur weiter. Erst im Notfall springen sie als Versorger ein. Hier werden die Akkus geladen und kontinuierlich auf hohem Niveau gehalten. Kommt es zu einem gravierenden Spannungsabfall, schaltet das System die Akkus als Energielieferant ein. Der kritische Punkt dieser Technik ist die Umschaltzeit, die das System benötigt. Denn in diesem Zeitraum könnten die Verbraucher theoretisch Schaden nehmen. Vorteil der Offline-Geräte: Sie sind die günstigste Lösung.

Line-Interactive

Line-Interactive-USVen leiten den Netzstrom direkt an die Verbraucher weiter, während sie die Akkus laden und auf hohem Spannungsniveau halten. Spezielle Filter fangen Stromschwankungen schneller ab. Sie liefern gleichmäßigeren Strom als Offline-Modelle. Schwankungen werden kurzzeitig ohne Hilfe der Akkus ausgeglichen.

„Automatic Voltage Regulation“ (AVR) sorgt für einen Zeitgewinn beim Umschalten auf die Akkus. Line-Interactive USV-Systeme tragen dem Sicherheitsgedanken Rechnung und sind aus ökonomischer Sicht besonders sinnvoll.

Alle IT- und Telefonie-Endgeräte, die Sie an eine USV anschließen, beeinflussen die Anschaffungskosten. Je mehr Verbraucher, desto größer muss die Leistung der USV dimensioniert sein. Deshalb sind die Überlegung, welche Art von Schutz der diversen Endgeräte erforderlich ist, und ein Plan, welche Geräte im Fall eines Stromausfalls/einer Überspannung weiterbetrieben bzw. heruntergefahren werden müssen, notwendig.

Eine USV bietet so viel Strom, wie nötig ist, um die angeschlossenen Komponenten sicher auszuschalten, plus Puffer für die Zeit, bis der Strom zurückkommt. Unter Volllast stehen ca. fünf bis zehn Minuten Strom zur Verfügung. Läuft die USV nicht unter Volllast, verlängert sich die Zeit; bei halber Last um den Faktor zwei bis drei, bei einigen Systemen länger. So lassen sich ca. 30 bis 40 Minuten ohne Strom überbrücken. Damit man immer weiß, wie viel Zeit noch bleibt, ist es bei den meisten USVen aus dem Hause APC by Schneider Electric möglich, direkt am USV Display oder über die mitgelieferte PowerChute Software die verbleibenden Minuten abzulesen.

Die Anzahl der Geräte entscheidet über die Leistung einer USV. Es gilt zu ermitteln, wie viel Volt-Ampere (VA) die Geräte im Dauerbetrieb benötigen. Diese Angaben befinden sich meistens auf deren Rückseite oder auf den externen Netzteilen.

Einen ungefähren Wert erhalten Sie, wenn Sie die benötigen Wattzahlen addieren und dann mit dem Faktor 1,6 multiplizieren. Das Ergebnis ist der ungefähre VA-Wert, den alle Geräte zusammen benötigen. Oder Sie messen mit einem Energiekostenmonitor direkt an der Steckdose den aktuellen Verbrauch. Koppeln Sie dazu einfach alle für den USV-Anschluss vorgesehenen Geräte an eine Steckerleiste und verbinden diese mit dem Strommessgerät – einschalten nicht vergessen! Den tatsächlichen Bedarf ermitteln Sie, wenn Sie alle Geräte unter Arbeit setzen. Prüfen Sie durch das Ausschalten der Geräte, ob für den Start besondere Leistungsreserven erforderlich sind.

Erhöhen Sie den ermittelten Wert um 20 bis 30 Prozent, damit Sie für Neuanschaffungen gerüstet sind. Am besten investieren Sie in Geräte, die sich mit zusätzlichen Batterien erweitern lassen, um so die Überbrückungszeitenfähigkeit zu steigern.

Rackfähige USVen lassen sich in 19-Zoll Schränke integrieren. Alle anderen Gehäuse sind für den Einsatz auf oder unter dem Schreibtisch konzipiert. Die größte Flexibilität bieten USVen der neuesten Generation, diese können vertikal und horizontal betrieben werden. Zum Schrankeinbau ist ein 19-Zoll Einbau-Kit nötig, dieses wird bei den meisten USVen direkt mitgeliefert.

Wer anstelle eines Desktop-Computers mit dem Notebook arbeitet, benötigt wegen dem integrierten Akku eine USV mit geringerer Leistung. Einen Überspannungsschutz haben Notebooks aber nicht integriert, so dass ein zusätzlicher Schutz auf jeden Fall Sinn macht.

Alle APC by Schneider Electric USVen gestatten die Verwaltung und Konfiguration über einen Computer. Hier kommen in der Regel zwei Anschlüsse zum Einsatz, die RS-232- oder die USB-Schnittstelle. Erstere ist die Modemschnittstelle und deutlich langsamer als der USB-Anschluss. Eine Steuerungssoftware liegt allen USVen bei.

Der PC-Anschluss hat den entscheidenden Vorteil, dass man sehr viel detaillierter Auskunft über die Arbeit der USV bekommt als an einem Gehäusedisplay, zudem kann die Software den PC im Notfall sogar sicher runterfahren. Das ist wichtig für alle, die ihren PC niemals oder nur selten ausschalten.

Multitalente

ShutDown-Programme im Businessumfeld übernehmen die Kontrolle über weitere im Netzwerk angeschlossene Computer und können auch diese automatisch runterfahren. Dies funktioniert mit der PowerChute Network ShutDown Software aus dem Hause APC by Schneider Electric sogar in gemischten Netzen, also dort, wo neben Windows auch Linux, das Mac OS oder andere Betriebssysteme zum Einsatz kommen. Wenn Ihnen eine der genannten Funktionen wichtig ist, achten Sie unbedingt auf einen PC-Anschluss sowie die Leistungsfähigkeit der mitgelieferten Software.

Welche Anschlußtypen bietet die USV? Gibt es Kontakte wie eine Steckerleiste, in die sich normale Schukostecker einsetzen lassen, oder sind spezielle IEC-Stromkabel mit Kaltgeräte-Kupplung erforderlich? Befinden sich wenige Kaltgeräte-Steckplätze an der USV, benötigt man eine spezielle Steckerleiste mit passendem Kontakt. Reichen die an der USV zur Verfügung gestellten Steckplätze nicht aus, können diese mit weiteren Stromverteilungsleisten (PDU = PowerDistribution Units) zur Verfügung gestellt werden.

Es gibt USVen, die nicht alle Anschlüsse mit dem Batteriepuffer koppeln. Sie besitzen zusätzlich einen oder mehrere Anschlüsse, die ausschließlich Schutz vor Überspannungen bieten.

Durch den Einsatz einer USV senken Sie den Stromverbrauch! Anders als im regulären Standby-Betrieb werden Kriechströme völlig unterbunden.

Wie lange die Batterie durchhält, ist von der Umgebungstemperatur, der Häufigkeit des Einsatzes und dem Management der jeweiligen USV abhängig. Muss die USV häufig eingreifen, sollte die Batterie schon nach zwei bis drei Jahren ausgetauscht werden. Wenn Sie dabei nicht auf den Schutz verzichten möchten, achten Sie auf die Hot-Swapping-Funktion. Damit die Kosten für den Batterietausch Ihre USV-Entscheidung nicht beeinflussen, bietet APC by Schneider Electric Garantieerweiterungen von ein bis oder drei Jahren an, in denen der Akkutausch beinhaltet ist:

Moderne Rechenzentren wachsen und verändern sich stetig. Kapazitäten und dynamische Auslastungen müssen fortlaufend verwaltet werden. Bei schlechter Planung und falscher Platzierung von Komponenten sind Ausfälle und hohe Energiekosten vorprogrammiert. APC by Schneider Electric gibt Tipps zur Vermeidung der gängigsten Fehler.

Richtige Platzierung der Komponenten

Eine unsaubere Planung im Rechenzentrum macht sich häufig in Form von Hotspots bemerkbar. Dauerhaft erhöhte Temperaturen wirken sich negativ auf den Betrieb der Server aus. Besser als die ständige Suche nach „Schattenplätzchen“ ist es, von Anfang an auf Unterstützung durch Planungssoftware setzen. Eine grafische Darstellung der Komponenten und Schwachstellen hilft dabei.

Simulation zur Erkennung von Schwachstellen

Bei Virtualisierungsprojekten verlassen sich viele IT-Verantwortliche auf die Fähigkeiten der Virtualisierungsplattform, virtuelle Maschinen selbständig zu migrieren. Hängen die betroffenen Host-Server an der gleichen Stromversorgung, hilft diese Taktik im Falle eines Ausfalls jedoch nicht. Ausgereifte Planungssoftware unterstützt auch hier bei der Simulation von Fehlern im Kühlmanagement.

Ausgereifte Planungssoftware arbeitet mit realen Daten

Moderne Software zur Planung und Verwaltung der IT-Infrastruktur arbeitet nicht mit theoretischen Daten sondern greift auf die im Betrieb gewonnen Parameter zurück. Basierend auf Informationen zu Stromverbrauch und Kühlleistung werden Analysen erstellt, die sich flexibel ändern, sobald etwa die Auslastung einzelner Systeme zunimmt.

Minimierter Zeitverlust bei Ausfällen

Beim Ausfall eines Lüfters wird meist das zuständige Personal alarmiert. In der Zwischenzeit ist das Risiko eines Rechnerausfalls hoch. Mit einer entsprechenden Softwarelösung dagegen fahren im Fall der Fälle noch intakte Komponenten automatisch ihre Drehzahl hoch, um den Verlust zu kompensieren. Gleichzeitig identifiziert das System gefährdete virtuelle Server und beginnt einen automatischen Migrationsprozess auf andere Host-Geräte. Das minimiert das Ausfallrisiko.

Fundierte Analysen wichtiger Parameter erfreuen auch den CIO

Eine umfassende Analyse bezieht nicht nur die Inventarisierung für Audits und Compliance-Fragen, sondern auch die Vorhersage von künftigen Szenarien mit ein. Dadurch lassen sich Daten gewinnen, die die weitere Kapazitätsplanung erleichtern. Weiterer Vorteil: Die IT-Abteilung erhält Zugriff auf Informationen, die das Management von der Notwendigkeit eines Ausbaus des Rechenzentrums überzeugen können. Die genaue Erfassung von Verbrauchsgrößen macht zudem eine detaillierte Abrechnung mit den einzelnen Abteilungen möglich. Die Folge: Realisierbare Maßnahmen für mehr Energieeffizienz, niedrigere Kosten und eine vereinfachte Bilanzierbarkeit.

Die Energiekosten in Rechenzentren steigen. Ein Kostentreiber ist der Strombedarf der physikalischen Infrastruktur. Um bei der Energieversorgung bares Geld zu sparen, ist die richtige Messung des Stromverbrauchs unabdingbar.

Die Experten von APC by Schneider Electric raten Unternehmen daher, bei der energieeffizienten Stromversorgung von Rechenzentren Folgendes zu beachten:

Leistungsschalter mit Strommessung

IT-Geräte, Kühlanlagen oder Kondensatoren sind in vielen Unternehmen an die Niederspannungs-Haupt- oder Unterverteilung angeschlossen. Um den Stromverbrauch einzelner Bereiche oder Geräte messen zu können, empfiehlt es sich, Schaltanlagen mit Leistungsschaltern statt Schmelzsicherungen für jede Komponente auszurüsten. Leistungsschalter können den individuellen Energieverbrauch messen. Die Ergebnisse lassen sich über ein TCP/IP-Netzwerk übertragen und anschließend mit Monitoring- und Management-Tools wie APC InfraStruxure Central verarbeiten – beispielsweise, um den Wirkungsgrad im Rechenzentrum bestimmen zu können.

Richtige Berechnung des Wirkungsgrads

Der Wirkungsgrad wird mit dem PUE-Wert (Power Usage Effectiveness) angegeben. Für maximale Aussagekraft sollten die Verbrauchswerte das ganze Jahr über gemessen und daraus der Jahresmittelwert bestimmt werden. Denn die tatsächliche PUE-Kennzahl variiert je nach Jahreszeit. Bei hohen Außentemperaturen muss beispielsweise für die Klimatisierung mit freier Kühlung, die das Wasser in den Klimageräten temperiert, mehr Energie aufgewendet werden. Im Winter ist dagegen meist die indirekte freie Kühlung ausreichend. Nur wenn die größten Verbraucher klar identifizierbar sind, können Unternehmen entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten.

Christian Stolte, Senior Systems Engineer bei APC by Schneider Electric, erklärt: „Eine klar definierte Stromverteilung in Kombination mit einer Messung der Energiedaten ist für den hochverfügbaren und effektiven Betrieb eines Rechenzentrums unverzichtbar. Nur so können Unternehmen Energieeffizienzmaßnahmen priorisieren, die tatsächliche Energieeinsparung messen und das Optimierungspotenzial kontrollieren.“