USV-Anlagen

Funktion und Aufbau von USV-Anlagen

Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung hält die Ausgangsspannung für angeschlossene Verbraucher stabil, auch wenn das öffentliche Netz gestört ist oder kurz ausfällt. Dazu wird Energie in Speichern vorgehalten und über eine leistungselektronische Einheit an die Last abgegeben. Je nach Systemkonzept können USV-Anlagen Netzstörungen filtern, Spannungen nachregeln und bei Netzausfall ohne Umschaltunterbruch auf Batteriebetrieb wechseln. Zum Aufbau gehören typischerweise Gleichrichter, Wechselrichter, Energiespeicher, Steuerung, Schutzorgane und ein manueller oder automatischer Bypass für Wartung oder Störungsfälle.

Einsatzbereiche für unterbrechungsfreie Versorgung

USV-Anlagen werden dort eingesetzt, wo selbst kurze Unterbrüche zu Datenverlust, Betriebsstillstand oder Fehlfunktionen führen können. Typische Anwendungen sind Server- und Kommunikationsräume, Leitsysteme, Steuerungen in technischen Anlagen, Sicherheits- und Meldeeinrichtungen sowie sensible Mess- und Laborumgebungen. In Gebäuden mit zusätzlicher Notstromerzeugung dienen sie oft dazu, die Zeit bis zum Anlauf eines Dieselgenerators oder einer anderen Ersatzstromquelle zu überbrücken. Sie kommen auch zum Einsatz, wenn Verbraucher bei Spannungsschwankungen oder kurzen Netzeinbrüchen besonders störungsanfällig sind.

Systemarten und Auslegungskriterien

USV-Anlagen werden unter anderem nach ihrer Topologie unterschieden, etwa als Offline-, Line-Interactive- oder Online-Systeme mit permanenter Doppelwandlung. Die Wahl hängt von der Empfindlichkeit der Lasten, den zu erwartenden Netzstörungen und der geforderten Versorgungsqualität ab. Weiter relevant sind die benötigte Leistung, die Überbrückungszeit, ein- oder dreiphasige Ausführung, Redundanzkonzepte sowie die Anordnung als dezentrale Einzelanlage oder zentrale Versorgung mehrerer Stromkreise. Für die Auslegung sind zudem Batterietechnik, Aufstellbedingungen, Wärmeabgabe, Wartungszugang und die Einbindung in die bestehende Verteilinfrastruktur zu berücksichtigen.

Abgrenzung zu anderen Leistungen der Notstromversorgung

USV-Anlagen unterscheiden sich von Dieselgeneratoren, Generatorgruppen oder Turbinenanlagen durch ihre Aufgabe: Sie stellen die Versorgung ohne Verzögerung sicher, jedoch in der Regel nur für eine begrenzte Zeit. Generatorgestützte Systeme decken dagegen längere Ausfälle ab, benötigen aber Anlauf- und Umschaltprozesse. Gegenüber Akkumulatoren, Batterieladegeräten oder Akkumulatorenprüfgeräten beschreibt die Leistung nicht einzelne Komponenten, sondern das vollständige Versorgungssystem mit Leistungsumwandlung und Steuerung. Auch von Notstrombeleuchtungen ist sie abzugrenzen: Diese beziehen sich auf eine bestimmte Sicherheitsfunktion, während USV-Anlagen allgemeine kritische Verbraucher absichern.