{"id":20752,"date":"2021-07-15T17:55:28","date_gmt":"2021-07-15T15:55:28","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thomas-krenn.com\/de\/tkmag\/?p=20752"},"modified":"2022-03-08T14:33:14","modified_gmt":"2022-03-08T13:33:14","slug":"usv-anlage-unterbrechungsfreie-stromversorgung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thomas-krenn.com\/de\/tkmag\/expertentipps\/usv-anlage-unterbrechungsfreie-stromversorgung\/","title":{"rendered":"USV Anlage – die unterbrechungsfreie Stromversorgung"},"content":{"rendered":"\n

Bei der Beschaffung von Servern steht meist CPU, RAM und Mainboard im Vordergrund, doch auch die Stromversorgung ist wichtig. Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV Anlage) helfen gegen Netzst\u00f6rungen und kurzzeitige Stromausf\u00e4lle. Denn gerade von Netzteilen h\u00e4ngt es ganz wesentlich ab, wie zuverl\u00e4ssig ein Server ist und was der laufende Betrieb kostet<\/strong>. Mehr zu USV Anlagen erfahren Sie in diesem Artikel.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Netzteile transformieren den 230-Volt-Strom aus der Steckdose in die vom Server verlangte Spannungen. Dazu erzeugt das Netzteil eine hochfrequente Wechselspannung, aus der es dann die von den Hardwarekomponenten ben\u00f6tigte Gleichspannung ableitet. Eine ausgekl\u00fcgelte Elektronik im Netzteil sorgt unter anderem daf\u00fcr, dass keine St\u00f6rungen in das Stromnetz zur\u00fcckwandern.<\/p>\n\n\n\n

Was ist eine USV \u2013 Unterbrechungsfreie Stromversorgung<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Damit der Server bei einem kompletten Stromausfall weiterarbeiten kann, existieren sogenannte unterbrechungsfreie Stromversorgungen, kurz USV<\/em> (engl. UPS<\/em> f\u00fcr Uninterruptible Power Supplies<\/em>). Selten findet man auch die \u00dcbersetzung unterbrechungssichere Stromversorgung.<\/p>\n\n\n\n

USV Server Netzteile<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Anschl\u00fcsse<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Die meisten Netzteile f\u00fcr Server folgen dem ATX-Standard (Advanced Technology Extended). ATX-Netzteile bieten zwei Steckverbindungen, die das Mainboard mit Strom versorgen: Der Main Power ATX-Anschluss verf\u00fcgt \u00fcber 24 Kontakte. Oft ist er auch aufgeteilt in einen 20-poligen Stecker und einen zus\u00e4tzlichen 4-poligen, da \u00e4ltere ATX-Boards 20-polige Anschl\u00fcsse haben. Zus\u00e4tzlich gibt es einen oder mehrere kleinere ATX12V-Stecker, ebenfalls mit 4 Kontakten.<\/p>\n\n\n\n

Speziell f\u00fcr leistungsst\u00e4rkere Server-Netzteile war das EPS-Format (Entry Level Power Supply) als Weiterentwicklung von ATX gedacht, das mit einem achtpoligen EPS12V-Anschluss aufwartet. EPS als eigenst\u00e4ndiger Standard f\u00fcr komplette Netzteile hat sich nicht durchgesetzt. Jedoch besitzen fast alle Server-Netzteile zus\u00e4tzlich zu den ATX-Anschl\u00fcssen auch EPS-Anschl\u00fcsse. Zus\u00e4tzlich zu den 12 Volt f\u00fcr Mainboard und GPU stellen ATX- oder EPS-Netzteile 5 Volt f\u00fcr Laufwerke und 3,3 Volt zur Verf\u00fcgung, die gelegentlich f\u00fcr zus\u00e4tzliche L\u00fcfter genutzt werden.<\/p>\n\n\n\n

\"USV<\/a>
Anschl\u00fcsse an einem Silent-Netzteil von „be quiet“: Links SATA-Anschl\u00fcsse f\u00fcr Laufwerke, in der Mitte 12-V-Buchsen f\u00fcr PCIe-Ger\u00e4te (jeweils 8 und 4 Pins), ganz rechts der ATX-Anschluss des Mainboards.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

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Effizienz<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Die Umwandlung des Stroms im Netzteil gelingt nicht ohne Verluste, die sich unter anderem in Abw\u00e4rme bemerkbar machen. F\u00fcr die K\u00fchlung des Netzteils sorgt in der Regel ein L\u00fcfter. Passiv gek\u00fchlte Netzteile ohne L\u00fcfter findet man in der Regel nur bei leistungsschw\u00e4cheren Netzteilen. Arbeitet der L\u00fcfter besonders leise, sprechen einige Hersteller auch von Silent-Netzteilen. Die bieten sich vor allem f\u00fcr Server in Tower-Geh\u00e4usen an, die nicht in einem Serverraum stehen. Sie verf\u00fcgen oft \u00fcber hochwertige Leistungselektronik, die die W\u00e4rmeentwicklung begrenzt und den Einsatz schw\u00e4cherer und damit leiserer L\u00fcfter m\u00f6glich macht.<\/p>\n\n\n\n

Netzteil-Siegel 80 Plus und Wirkungsgrad<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Wie effizient ein Netzteil arbeitet, l\u00e4sst sich an entsprechenden Siegeln ablesen. Die weiteste Verbreitung hat das Siegel der Initiative \u201c80 PLUS\u201d, bei dem der Wirkungsgrad immer \u00fcber 80 Prozent liegt. Folgt noch die Bezeichnung \u201eBronze\u201c, \u201eSilver\u201c, \u201eGold\u201c oder \u201ePlatinum\u201c, arbeitet das Netzteil noch einmal entsprechend effizienter. Ein Netzteil der 80-Plus-Silver-Klasse besitzt beispielsweise einen Wirkungsgrad von mindestens 85 Prozent.<\/p>\n\n\n\n

Wie effizient es aber tats\u00e4chlich arbeitet, h\u00e4ngt allerdings von der jeweiligen Belastung im Betrieb ab. Die im Siegel angegebene Effizienz m\u00fcssen die Netzteile erst ab 20 Prozent Nennlast liefern. Dar\u00fcber hinaus wird bei der Einstufung der Wirkungsgrad nur bei 20%, 50% und 100% Auslastung gemessen. Der Mittelwert aus diesen drei Ergebnissen dient dann als Grundlage f\u00fcr das Siegel. Sofern ein kleiner Server die meiste Zeit im Leerlauf auf Arbeit wartet, sollte daher der Blick auf den sogenannten Mindestwirkungsgrad fallen. Er gibt den Wirkungsgrad bei geringer Belastung an.<\/p>\n\n\n\n

Server-Stromverbrauch mit Energiekostenrechner bestimmen<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Bei der Wahl des Netzteils spielt die im Server verbaute Hardware eine wesentliche Rolle. Ihr Stromverbrauch bestimmt, wie viel Watt Leistung das Netzteil liefern muss. Bei einem \u00fcberdimensionierten Netzteil verringert sich der Wirkungsgrad, bei einem zu knapp dimensionierten k\u00f6nnte das dann \u00fcberlastete Netzteil abschalten. <\/p>\n\n\n\n

\"Doppelwandlungs-USV<\/a>
Doppelwandlungs-USVs wie die aus der Xanto-Serie des Herstellers Online<\/a> bieten hohe Wirkungsgrade und sind als Rack-Versionen in Leistungen von 1 bis 10 kW lieferbar.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Bei der Ermittlung eines passenden Netzteils helfen verschiedene Rechner im Internet, wie sie unter anderem einige Netzteil-Hersteller auf ihren Webseiten bereitstellen. Die Stromkosten f\u00fcr den kompletten Server bestimmen analog der Thomas-Krenn-Energiekostenrechner<\/strong><\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Schutzfunktionen von Netzteilen<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Schickt ein defektes Netzteil eine zu hohe Spannung zur Server-Hardware, kann diese dauerhaft Schaden nehmen. Gute Netzteile verhindern das mit gleich mehreren Schutzmechanismen. Sollten etwa mehr als 12,6 Volt anliegen, schreitet die Over Voltage Protection (OVP)<\/strong> ein. Analog greift die Over Current Protection (OCP)<\/strong> bei zu hohen Str\u00f6men, Kurzschl\u00fcsse erkennt die Short Circuit Protection (SCP)<\/strong>. Bei einer \u00dcberlastung schaltet die Over Power Protection (OPP)<\/strong> das Netzteil ab, eine \u00dcberhitzung erkennt die Over Temperature Protection (OTP)<\/strong>. Sogenannte Multi-Rail-Netzteile \u00fcberwachen die einzelnen Spannungen (Rails) <\/strong>und k\u00f6nnen bei einem Defekt einer Komponente verhindern, dass nicht auch die \u00fcbrige Hardware in Mitleidenschaft gezogen wird.<\/p>\n\n\n\n

Schutzmechanismen von Netzteilen:<\/strong><\/h5>\n\n\n\n