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Unbesorgt versorgt

Für das Versagen von Computern gibt es viele Gründe. Hard- und Software sind so komplex wie nie zuvor. Eine der Hauptursachen für Ausfallzeiten bei PCs und Servern sind jedoch Netzstörungen. Einen wirksamen Schutz davor bieten unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USVs).
Schon der Ausfall eines lokalen Transformators durch einen Blitzeinschlag oder das Abschalten eines regionalen Stromnetzes genügt, um einem Unternehmen empfindliche finanzielle Folgeschäden zu bescheren. An einem typischen Firmenstandort kommt es pro Jahr zu etwa 15 Ausfällen, die groß genug sind, um Fehlfunktionen von IT-Systemen zu verursachen. Jeder zehnte dauert länger als 5min, jeder hundertste länger als 1h. USV-Systeme überbrücken die Stromversorgung und helfen Datenverlust zu vermeiden. Wie lange diese Überbrückungszeit ist, hängt von der internen und externen Batterieanlage und der geforderten Leistung ab. Die Laufzeit muss jedoch mindestens so lang sein, wie die zu schützenden Systeme benötigen, um ordnungsgemäß herunterzufahren, oder bis ein zusätzliches Notstromaggregat gestartet ist und seine Arbeit aufgenommen hat.

Gefahren durch Spannungsspitzen

Eine wesentliche Aufgabe von USV-Systemen ist die Aufbereitung der Netzspannung. Werden die Verbraucher in der elektrischen Versorgungskette unsauber versorgt, drohen Fehlfunktionen und Sachschäden. Insbesondere der Mikroelektronik können Über- und Unterspannungen gefährlich werden. Sie entstehen mehrheitlich durch induktive Kopplungen und können alle Leitermaterialien wie Telefon-, Daten-, Signal- und Stromversorgungsleitungen betreffen. Trotz einer Dauer von wenigen Millisekunden kann der Energiegehalt von Spannungsstößen so hoch sein, dass es zu Hardwareschäden oder Fehlfunktionen kommt. Lösungen zur Infrastrukturabsicherung wie z.B. APC InfraStruXure weisen deshalb getrennte Kabelkanäle für Strom- und Datenleitungen auf.

Kontrolliertes Herunterfahren

Die wesentliche Ursache für Datenverluste bei längeren Stromausfällen liegt in der unsachgemäßen Beendigung von Anwendungen oder Betriebssystemen. Sind Daten während des Störfalls noch in Bearbeitung, können Dokumente, wichtige Dateisystemstrukturen (beispielsweise FAT = Dateizuordnungstabellen) oder dynamische Anwendungsdaten beschädigt werden. Die anschließende Wiederherstellung dauert meist sehr lange und ist kostenintensiv. Beinhaltet die USV-Lösung keine Software zum Herunterfahren der versorgten Server, oder wurde versäumt, diese zu installieren, so verzögert die USV lediglich das Problem um die Dauer der Überbrückungszeit. Für ein korrektes Herunterfahren mehrerer Computer oder Server muss außerdem das Netzwerk aktiv sein. Entsprechende Komponenten wie Hubs und Switches dürfen bei der Stromversorgung nicht vergessen werden. Dasselbe gilt für Anwendungen, die bei einem Ausfall weiterhin verfügbar sein sollen, aber ohne Netzwerk nicht richtig funktionieren. Ferner ist zu berücksichtigen, dass einzelne Systeme für das Herunterfahren unterschiedlich lange brauchen. Für E-Mail-Server mit vielen Konten sind beispielsweise bis zu 20min einzuplanen.

Welche Technologie ist die richtige?

Seitens der Anwender herrscht oft Unklarheit über die verschiedenen Arten von USV-Systemen sowie deren jeweiligen Eigenschaften und praktische Einsatzmöglichkeiten. Dieses Wissen ist jedoch unerlässlich, will man eine bedarfsgerechte USV-Topologie aufbauen. Die obenstehende Tabelle enthält eine Übersicht über die Charakteristika der vier grundlegenden USV-Arten. Einzelne oder mehrere Arbeitsplatzcomputer lassen sich am effizientesten mit Offline-Modellen absichern. Bei einem Spannungsabfall liefert der Akku der USV die elektrische Leistung. Zweckmäßig ist dies jedoch nur bis zu einer Gesamtausgangsleistung von etwa 1kVA. Die höchste Verbreitung weisen Line-Interactive USV-Systeme auf. Das liegt sowohl an ihrer hohen Zuverlässigkeit als auch an der Möglichkeit zum Einbau in 19Zoll-Racks. Zwar eignet sich diese Technologie für die Spannungsversorgung von verteilten Servern und Lasten in Wechselstromnetzen, allerdings gilt das nur für Ausgangsleistungen von bis zu 5kVA. Doppelwandler USV-Systeme ab 1kVA und speziell in größeren Installationen ab 10kVA lassen sich wirtschaftlich einsetzen und sorgen für hohe Ausgangsspannungsqualität. In größeren Installationen schließlich spielen USV-Systeme mit Delta-Umwandlung ihre Stärken aus. Die Wirkungsgrade dieser Technologie führen dabei zu großen Einsparungen bei Energie- und Gesamtbetriebskosten.

Optionen für die Zukunft

Sowohl für Serverraum-Konzepte als auch für private Anwender gilt: nur mit der richtigen Technologie und Konfiguration wird das gewünschte Maß an Verfügbarkeit auch zu ökonomisch vertretbaren Kosten erreicht. Dabei darf allerdings die Zukunftssicherheit nicht zu kurz kommen: Die Anforderungen an Kapazität und Verfügbarkeit steigen in vielen Unternehmen schneller als erwartet. Wer sich für die richtige USV- und Infrastruktur-Lösung entscheidet, kann auf neue Anforderungen flexibel und effizient reagieren.

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