Dioden- und Redundanzmodule

Das Rückgrat einer redundanten Stromversorgung ist ganz klar die USV (Uninterruptible Power Supply). Dabei handelt es sich um einen gross dimensionierten Akku, der zwischen Verbraucher und Energieversorgung geschaltet wird. Bei einem Stromausfall übernimmt die Batterie innerhalb von Millisekunden die Versorgung. Eine Abschaltung der verbundenen Geräte erfolgt wegen der geringen Reaktionszeit der USV nicht. Zu beachten ist, dass eine USV nur über eine verhältnismässig kurze Stützzeit verfügt. Sie ist daher nicht dazu geeignet Geräte über einen längeren Zeitraum mit Strom zu versorgen. Diese Aufgabe übernehmen in der Regel Generatoren. Eine USV überbrückt lediglich die Zeit, bis der Generator angelaufen ist oder bis Daten gesichert und der Rechner heruntergefahren wurde. USV-Systeme können in Offline-USV, Line-Interactive-USV und Online-USV unterschieden werden. Die einfachste Variante einer USV ist die Offline-Version: Sie bietet lediglich einen Schutz bei Stromausfall, Unter- und Überspannungen werden dagegen nicht ausgeglichen. Der Strom wird ungefiltert an den Verbraucher weitergegeben. Durch einen eingebauten Wechselrichter erfolgt zeitgleich das Aufladen der integrierten Batterien. Bei einer Unterbrechung der Stromzufuhr schaltet das Gerät innerhalb weniger Millisekunden auf den integrierten Akku um. Der Wirkungsgrad einer solchen Lösung liegt bei etwa 95 Prozent

Auch bei einer Line-Interactive-USV wird die Energie gewöhnlich direkt an die angeschlossenen Verbraucher weitergeleitet. Im Gegensatz zu Offline-USV erfolgt allerdings eine Filterung der Spannung. Zusätzlich findet eine Regulierung des Eingangsstromes durch einen bidirektionalen Wechselrichter statt. Die Eingangsspannung ist dabei frequenzsynchron zur Ausgangsspannung. Eine solche USV schützt die angeschlossenen Verbraucher nicht nur vor einem Stromausfall, sondern verhindert zudem auch Probleme, die durch Über- oder Unterspannung entstehen können. Der Wirkungsgrad einer Line-Interactive-USV liegt bei über 98 Prozent. Bei einer Online-USV fliesst der Strom permanent durch die Akkus der USV. Es erfolgt dabei eine Umwandlung des eingehenden Wechselstroms zu Gleichstrom, der die Batterien auflädt. Der Gleichstrom wird anschliessend wieder zu Wechselstrom gewandelt. Die angeschlossenen Verbraucher erhalten auf diese Weise einen sauberen Wechselstrom, der selbst für sehr sensible Geräte geeignet ist. Der Wirkungsgrad liegt bei ca. 90 Prozent und ist somit deutlich unterhalb der Line-Interactive- sowie der Offline-USV angesiedelt. Dazu kommt, dass eine Online-USV generell anfälliger ist und höhere Anschaffungskosten verursacht.