Energie-Management im RZ

Energiepreis rückt USV-Effizienz in den Fokus

2. Mai 2023, 7:00 Uhr | Andreas Bichlmeir/jos
© Wolfgang Traub

Hohe Energiekosten rücken die Effizienz in Rechenzentren und Server-Räumen verstärkt in den Fokus. Nachhaltigkeit und ein optimiertes Energie-Management der unterbrechungsfreien Stromversorgung sind ein Muss. Die Frage ist, was USV-Anlagen in der Praxis zur Effizienzsteigerung beitragen können.

Rechenzentren sind das Rückgrat der Digitalisierung. Der Bedarf an zentraler Rechenleistung steigt und erfordert immer effizientere und sichere Rechenzentren – zentral sowie dezentral. Eigentümer und Betreiber von Rechenzentren investieren in erheblichem Umfang in die Ausfallsicherheit ihrer Hardware-Infrastruktur. Nach der Global Data Center Survey 2022 des Up­time Institute gaben etwa 40 Prozent der Befragten an, dass sie in ihren primären Rechenzentren in den letzten drei bis fünf Jahren die Redundanz ausgebaut haben.

Auch die Stromversorgungs- und Kühlsysteme wurden verbessert, wobei ein Drittel der Betreiber ein System oder beide Systeme aufrüstete. Diese Entwicklung wird sich fortsetzen. Das Ziel für alle Unternehmen mit eigenem Server-Raum oder Datacenter muss sein, eine hohe USV-Energieeffizienz und reduzierte Betriebskosten zu erreichen, ohne dabei die Stromverfügbarkeit und Sicherheit zu gefährden. Fest steht: Eine verbesserte Energieeffizienz in Rechenzentren und Server-Räumen fördert ein nachhaltiges Handeln. Doch wie lässt sich konkret das gesamte Potenzial zur Energieeinsparung ausschöpfen und welchen Beitrag können USV-Anlagen leisten?

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Wirkungsgrad in Abhängigkeit der USV-Anlage Xanto 3000 im Normal- und Eco-Mode-Betrieb.
Wirkungsgrad in Abhängigkeit der USV-Anlage Xanto 3000 im Normal- und Eco-Mode-Betrieb. Die Angaben beziehen sich dabei auf die rein ohmsche Last.
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USV-Energieeffizienz steigern

Die Energieeffizienz eingesetzter USV-Anlagen lässt sich auf verschiedenem Weg positiv beeinflussen. Der Austausch älterer USV-Anlagen spart Energie und Kosten. Moderne USV-Systeme sind energiesparend und technisch auf dem neuesten Stand. Bereits vor dem Kauf neuer USV-Anlagen sollte eine genaue Berechnung der abzusichernden Anschlussleistung (Server, Switches, Router etc.) sowie eine umfassende Evaluierung der Rahmenbedingungen erfolgen. Dies ist die Voraussetzung für die richtige Auswahl geeigneter USV-Modelle und -Lösungen hinsichtlich Qualität, Technik, Leistungsstärke und Überbrückungszeit. Und auch im laufenden Betrieb gibt es Potenzial, um kontinuierlich Energie und damit Betriebskosten einzusparen.

Eigenverbrauch reduzieren

USV-Anlagen nehmen am Netzeingang eine höhere Leistung auf, als am Ausgang abgegeben wird, um die angeschlossenen Lasten abzusichern. Die Ursachen liegen in der abgehenden Leistung für die Batterieladung sowie im Eigenverbrauch einer USV-Anlage, auch Verlustleistung genannt. Während es bei der Batterieladung wenig Optimierungspotenzial gibt, beeinflussen zwei Faktoren den Eigenverbrauch erheblich, nämlich das Funktionsprinzip der USV (gemäß der Klassifizierung EN 62040-3) sowie die Auslastung.

Die USV-Klassifizierung erfolgt gemäß EN62040-3 und differenziert USV-Geräte anhand ihres Betriebsverhaltens. Dies schafft eine gemeinsame Grundlage für die Beurteilung aller Herstellerdaten. Anwender sin damit in der Lage, USV-Anlagen verschiedener Hersteller bei ähnlicher Leistungsbemessung unter übereinstimmenden Gesichtspunkten zu vergleichen.

Während VFI-Systeme (Doppelwandler- Technik) unabhängig von Frequenz und Spannung am Eingang konstante Werte am Ausgang liefern (was ein Gleichrichter bewirkt, der die Spannung am Eingang zu Gleichstrom umwandelt), ist bei VI-Systemen (Line-Interactive-Technologie) die Frequenz am Ausgang abhängig von derjenigen am Eingang. Eine Kontrolleinheit, die AVR (Automatic Voltage Regulation), sorgt dafür, dass die Ausgangsspannung konstant ist, und zwar unabhängig von der Eingangsspannung. Bei Spannungsschwan­kungen oder Stromausfällen regelt die Kontrolleinheit bei zu großer Differenz von Ein- zu Ausgangsspannung mit Hilfe der Batterie die Ausgangsspannung.

Eine USV-VI-Modell verbraucht weniger Energie im Vergleich zu USV-Anlagen mit Doppelwandler-Technik. Abhängig vom Einsatzgebiet und den Leistungsanforderungen im Rechenzentrum oder Server-Raum kann die richtige Technikauswahl also zur Energieeinsparung beitragen.


  1. Energiepreis rückt USV-Effizienz in den Fokus
  2. USV-Auslastung ermitteln

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