Die Abkürzung USV steht für Unterbrechungsfreie Stromversorgung. Ist doch ganz einfach, oder? – Leider nicht. Denn wie so oft gibt es bei heutiger Technik sehr viele Unterschiede. Entscheiden Sie sich für eine falsche USV Anlage, dann wird Ihre Technik ungenügend geschützt.
Wenn Sie diese Seite aufgerufen haben, dann interessieren Sie sich wahrscheinlich für den Kauf einer USV-Anlage. Ich zeige Ihnen hier, welche unterschiedlichen Systeme es gibt und gebe Ihnen eine Empfehlung, welche USV Sie sich kaufen sollten.
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Vorher müssen wir uns aber noch etwas mit der Theorie beschäftigen. Haben Sie sich eigentlich schon gefragt, was aus Ihrer Steckdose tatsächlich rauskommt? Die typische Antwort ist in der Regel: 230V. Manchmal auch 220V. Wenige sagen noch dazu, dass es eine Wechselspannung mit 50 Hz ist.
Tatsächlich kommt viel aus der Steckdose, aber nur selten sind es 230V bei 50 Hz. In Deutschland darf die Spannung +/- 10% schwanken. Also zwischen 209V und 253V betragen. Die Frequenz darf zwischen 49,200 Hz bis 50,800 Hz schwanken. Was das bedeutet, haben viele in den letzten Jahren bemerkt, als die Uhren in Backöfen oder Weckern auf ein Mal nachgingen. Und tatsächlich steigt in Europa die Wahrscheinlichkeit eines Blackouts oder eines Brown Outs. Wir sind schon mehrmals an einem Blackout knapp vorbeigeschrammt.
Um noch einmal auf die Frage zurück zu kommen: Aus der Steckdose kann alles Mögliche rauskommen. Ist dir schon mal aufgefallen, dass das Licht manchmal blinkt, wenn man z.B. einen starken Staubsauger einschaltet? Die Ursache dafür ist, dass es in dem Moment nicht genug Strom in der Leitung gibt. Dadurch bricht die Spannung ein und dies macht sich in der Helligkeit der Lampe bemerkbar. Ein ähnliches Phänomen kennt man auch aus dem Bad. Du stehst unter der Dusche, ein Familienmitglied kommt ins Bad und wäscht sich die Hände. Und bei dir in der Dusche verändert sich die Wassertemperatur.
Doch was hat das Ganze mit einer USV Anlage zu tun? Die Antwort auf diese Frage ist simpel: Du möchtest deine Technik nicht nur vor Stromausfällen absichern, sondern wahrscheinlich auch vor Unter- und Überspannung. Denn ein Stromausfall passiert nicht einfach so. Oft gibt es erst eine Unterspannung und dann eine Überspannung. Und diese zerstört die angeschlossenen Geräte.
Was ist eine USV Anlage?
Neben einigen Sonder-Modellen insbesondere im Medizinbereich gibt es allgemein drei USV Modelle. Die Offline USV, die Line Interactive USV und die Online USV. Im Folgenden werde ich dir alle drei Modelle erklären.
Offline USV - auch BackUPS genannt
Die Offline USV ist das einfachste USV Modell. Es dient eigentlich nur zur Überbrückung von Stromausfällen. Die USV prüft, ob eine Spannung am Eingang anliegt. Fällt die Spannung weg, schaltet ein Relais den Wechselrichter ein, der auf dem Ausgang die 230V Wechselspannung erzeugt. Die Umschaltzeit bei einem Stromausfall beträgt in der Regel 15 bis 100 Millisekunden. Hochwertige Netzteile können die Umschaltzeit problemlos aus den Puffern überbrücken. Geräte mit schlechten Netzteilen werden einen Neustart durchführen oder gar in einen undefinierten Zustand laufen.
Oft wird kein reiner Sinus erzeugt, sondern eine sinusähnliche Spannung, wenn nicht sogar eine Rechteckspannung. Ob ein Gerät mit einer sinusähnlichen Spannung zurechtkommt oder nicht, lässt sich vorher schwer sagen. Schaltnetzteile kommen in der Regel gut mit einer Rechteckspannung zurecht. Geräte, bei denen direkt 230 V verwendet werden, leider weniger.
LMeine Empfehlung wäre, so eine USV nicht für Computer oder Netzwerkperipherie einzusetzen. Für Monitore bzw. Displays oder die Beleuchtung ist so eine USV durchaus in Ordnung.
Line Interactive USV
Die Line Interactive USV ähnelt von der Funktionsweise sehr der Offline USV mit einem großen Unterschied. Die Line Interactive USV prüft permanent, was am Eingang passiert. Gibt es eine Über- oder Unterspannung, schaltet die USV auf den Wechselrichter. Gibt es ein Problem mit der Frequenz, schaltet die USV um. Ist auf dem Eingang kein reiner Sinus erkennbar, wird die USV wieder umschalten, bis sich die Spannung auf dem Eingang normalisiert hat. Dadurch erkennt die USV anbahnende Stromausfälle an Störungen im Netz und kann schneller umschalten. Auch setzt diese USV die zu versorgenden Geräte nicht krassen Störungen aus, die im Stromnetz vorkommen können. Oft ist bei den USVs ein Blitzschutz integriert.
Da diese Geräte hochwertiger aufgebaut sind, gibt der Wechselrichter in der Regel einen reinen Sinus aus.
Die Line Interactive USV hat allerdings auch Nachteile. In manchen Gegenden sind Störungen im Stromnetz ganz normal. Eine Line Interactive USV würde dann jedes Mal bei einer Störung umschalten. Das Klicken der Relais ist schon nervig. Aber oft geben die USV Anlagen auch noch einen Ton aus, wenn sie als Notstrom aktiv sind. Es nervt nicht nur, oft kann der Akku nicht richtig geladen werden und bei vielen Umschaltvorgängen leidet die Gesundheit des Akkus.
Die Umschaltung auf den Wechselrichter erfolgt in der Regel in einer Zeit zwischen 4 und 10 Millisekunden. 99,9% aller Elektronik und Technik merkt von so einem Stromausfall nichts.
Ich empfehle den Einsatz solcher Line Interactive USV Anlagen für Privathaushalte, Computer oder in Büros, wenn allerdings nicht zu viele Störungen im Stromnetz vorkommen.
Online USV - USV Anlage Online
Eine Online USV unterscheidet sich erheblich von einer Offline oder einer Line Interactive USV. Bei einer Online USV wird der Ausgang in der Regel direkt aus der USV betrieben. Somit ist der Ausgang unabhängig von dem Eingang. Die USV liefert einen sauberen, reinen Sinus ohne irgendwelche Störungen. Wenn über den Eingang Strom bezogen werden kann, wird der Akku geladen.
Dieses USV-Modell liefert den größtmöglichen Schutz. Alle angeschlossenen Geräte bekommen sauberen Strom, sind vor Überspannungen z.B. durch Blitzeinschläge gesichert, bei einem Stromausfall gibt es keine Unterbrechung, da die Stromversorgung sowieso über den Akku läuft. Eine Online-USV ist also die perfekte Lösung. Aber:
Eine Online-USV hat auch einige Nachteile. Ein Nachteil ist der Preis. Er ist ca. 30-50 % höher als der Preis einer Line Interactive USV. Ein weiterer Nachteil ist der Stromverbrauch. Denn durch die Umwandlung und ständiges Laden des Akkus wird Strom verbraucht.
Meine Empfehlung ist, eine Online USV nur dann zu nehmen, wenn es tatsächlich erforderlich ist. Also, wenn aus dem Netz unsauberer Strom kommt. Auch würde ich eine Online USV für kritische Anwendungen verwenden. z.B. für die Netzwerk-Infrastruktur oder die Kern-Smarthome-Systeme.
USV Anlage fürs Haus mit 230V
Eine USV für das ganze Haus-Netz hat eine ganz andere Anforderungen, als eine USV für die IT bzw. einzelne Geräte. Bei einer USV klassischen USV geht es darum, einen kurzen Stromausfall zu überstehen und im Worst Case ein sauberes Herunterfahren zu ermöglichen. Bei einer USV für das ganze Haus geht es tatsächlich um eine Notstromversorgung.
Notstrom, ähnlich zu einem Benzin- oder Diesel-Generator, nur ohne Lärm oder Abgase.
Es geht also eher um Komfort bei einem Stromausfall, als um Schutz von Geräten. Der größte Unterschied ist die Stromaufnahme. Während in der IT vieles sparsam ist und nur wenig Strom – dafür aber dauerhaft – benötigt, verlangen viele Haushaltsgeräte viel Strom, wenn sie arbeiten. Eine Klimaanlage braucht schon mal 1.500 Watt. Ein Wasserkocher 2.000 Watt, eine Kaffeemaschine beim Aufwärmen auch mal 3.000 Watt.
Und während eine klassische USV dann darauf wartet, über das Stromnetz wieder aufgeladen zu werden, möchte man bei einer Notstrom USV möglichst immer Strom haben. Sie soll also möglichst variabel aufladbar sein. Über das Stromnetz, über Solar- bzw. Fotovoltaik-Zellen oder über den Zigarettenanschluss des Autos während der Fahrt.
Ich habe selbst verschiedene Powerbanks ausprobiert, unter anderem von PowerOak. Am überzeugendsten fand ich die Produkte der Firma Jackery. Die Powerbank Jackery Explorer 2000 Pro kann dauerhaft bis zu 2.200W ausgeben. Und Spitzen von bis zu 4.400W einige Sekunden halten. Das reicht in der Regel für alle Haushaltsgeräte. Und mit Jackery SolarSaga 200 Fotovoltaik Paneelen kann die Powerbank innerhalb von 2.5 Stunden wieder vollständig geladen werden. Deshalb meine volle Kaufempfehlung! Die Powerbank kann man hier kaufen.
APC Geräte - Meine Meinung zur USV
Ich selbst bin seit 20 Jahren in der IT aktiv und setze verschiedene USV Anlagen ein. APC ist wohl der bekannteste Hersteller von USV Anlagen. Gegen APC lässt sich auch nicht wirklich etwas negatives sagen, die USV sind sehr gut. Nur habe ich mich vor einigen Jahren dazu entschieden, einen anderen Hersteller zu empfehlen. Und das ist EATON. Der Grund dafür ist ein ganz einfacher. Die USV Anlagen von APC brauchen alle 3-4 Jahre neue Akkus. Der Originalsatz an Akkus kostet etwa genauso viel, wie eine neue USV. Diesem Trend wollte ich nicht mehr folgen und bin auf einen anderen Hersteller gewechselt. Bei EATON braucht eine USV nur etwa alle 5-6 Jahre eine Wartung und die Akkus sind deutlich bezahlbarer. Allerdings kosten die USV von EATON 10-20% mehr in der Erstanschaffung
Eaton USV
Wie ich schon geschrieben habe, habe ich seit ein paar Jahren die USV von EATON im Einsatz. Wenn man sich die Preise anschaut, dann sind die sehr wohl miteinander vergleichbar. Nur stellt heute – 2022 – meiner Meinung nach EATON die etwas besseren USV Anlagen her. Deshalb greife ich eher zu diesem Hersteller.
Auswahlhilfe: Welche USV ist nun die richtige für mich?
Zum Schluss kommen wir zur eigentlichen Auswahlhilfe. Diese habe ich in mehrere Punkte gegliedert. Sie soll dir dabei helfen, eine vernünftige Kaufentscheidung zu treffen.
1. Unterbrechungsfreie Stromversorgung oder Notstrom?
Die erste Frage, die Du Dir stellen musst, ist, was du tatsächlich suchst. Möchtest du, dass deine Elektronik bei einem Stromausfall unterbrechungsfrei weiter funktioniert? Oder möchtest du bei einem Stromausfall weiter Strom haben und dir ist es egal, ob z.B. das Bild deines Fernsehers für ein paar Sekunden dunkel ist?
Wenn du eine unterbrechungsfreie Stromversorgung brauchst, dann brauchst du eine klassische USV. Sonst ist eine Powerbank wie die von Jackery die richtige Wahl.
2. USV Art - Offline, Line Interactive oder Online?
Die zweite Frage, die Du Dir stellen musst, ist die Art der USV. Ich habe die Arten oben bereits beschrieben. Hier noch mal die Auswahlhilfe:
Eine Offline USV würde ich heute nur noch für Beleuchtung einsetzen. Für etwas anderes macht eine Offline USV wenig Sinn, wenn es für ein paar Euro mehr bereits eine Line Interactive USV gibt.
Die Line Interactive USV macht in den meisten Fällen Sinn, wenn vor allem IT-Geräte angeschlossen sein sollen.
Statt eine Line Interactive USV zu kaufen, würde ich zu einer Online USV greifen, wenn bekannt ist, dass im Stromnetz viele Störungen vorkommen oder wenn kritische Komponenten geschützt werden sollen. Zu solchen zählt z.B. kritisches Netzwerkequipment oder die Smarthome Zentrale.
3. Hersteller - Noname oder Marken USV (APC USV, ETON)
Die Noname USV Anlagen kosten in der Regel 30-50 % weniger, als die Marken USV. Aber lohnt sich die Ersparnis? Ja, sicher zahlt man bei den Marken-Geräten auch einen Preis für die Marke. Aber nicht nur. Leider habe ich die Erfahrung machen müssen, dass Noname USV Anlagen elektronisch schlecht aufgebaut sind.
Ich möchte an der Stelle etwas technisch werden. In einer USV ist entweder ein Akku oder zwei Akkus in Reihe. Also 12V oder 24V. Nehmen wir mal eine Last von 1.000W, die an der USV hängt, dann muss aus dem 24V Akku ein Strom von 42 Ampere fließen. Und bei 12V sind es 84 A. Solche hohen Ströme erzeugen viel Wärme und benötigen gut ausgelegte Bauteile. In meiner Vergangenheit habe ich bereits viele Noname USV gesehen, die sich in Rauch aufgelöst haben, als sie auf ein Mal Notstrom liefern sollten. Oder die selbst einen Ausfall verursacht haben – denn das Gerät ist ja dauerhaft an der USV angeschlossen.
Deshalb kann ich nur vom Einsatz Noname USVs abraten. Und der Rest hängt von der eigenen Vorliebe und vom Budget ab.
4. Kapazität
Ja, es gibt im Netz zahlreiche USV Rechner, mit denen man genau berechnen kann, wie lange eine USV halten wird. Ich dachte ursprünglich auch, einen solchen Rechner auf der Seite anzubieten. Doch leider sind solche Rechner einfach nur Bullshit. Spätestens nach einem Jahr ist die Berechnung für die Katz, da sich die Kapazität des Akkus chemisch aufgrund des Alters verändert hat.
Auch halte ich nichts davon, eine große USV zu haben, an die alles angeschlossen wird. Wieso? Weil im Defekt-Fall gleich alles betroffen ist. Meine Empfehlung ist deshalb: Mindestens 1.000 VA für Netzwerkkomponenten und Office-Rechner. 1.500 VA für Gaming PCs mit großen Grafikkarten oder Server mit vielen Festplatten.
Und alles, was darüber hinaus geht, ist purer Bonus und hängt von der eigenen Brieftasche ab.
5. Output: C13 oder Schuko?
C13 Stecker? Was ist das? Nun, ein C13 Stecker ist das Gegenstück zum C14 Stecker – auch Kaltgeräte-Stecker genannt. Das ist der Stecker, der in der Regel bei vielen Computer-Netzteilen zur Stromversorgung kommt. Möchte man ein Gerät mit Kaltgeräte-Stecker über die USV Anlage versorgen, braucht man ein C13 auf C14 Kabel. Die etwas ältere Generation wird sich an solche Kabel erinnern. Wer einen alten Rechner hatte, und damit meine ich einen 286er bis 486er, der hatte ein solches Kabel zwischen PC-Netzteil in dem Monitor. Hat man den Rechner eingeschaltet, so wurde zugleich auch der Monitor eingeschaltet. Irgendwann hat man dann aber erkannt, dass es eine dumme Idee ist, einen Monitor vom Strom zu trennen.
Auf jeden Fall wird ein solches Kabel benötigt. Glücklicherweise liegen vielen USV 1-2 solcher Kabel bei. Doch nun zur Auswahlhilfe:
Wenn Sie zu Hause nicht zufällig ein großes Rack mit allen möglichen Netzwerkkomponenten oder Servern haben, würde ich vom C13 Stecker abraten. Sonst sehr gerne.
Ein paar Schlussworte
Vielen Dank für die Lektüre. Ich hoffe, dass dieser Blog-Beitrag dir geholfen hat, die Bedeutung einer USV-Anlage zu verstehen und dir einige Informationen darüber gegeben hat, wie du die richtige Anlage für deine Bedürfnisse auswählen kannst. Wenn du dich für eine USV-Anlage interessierst, solltest du dir die Empfehlungen ansehen.
Solltest du ein paar Fragen oder Anmerkungen haben, schreibe gerne ein Kommentar. Ich werde dir bei deinen Fragen gerne helfen.
