![\"\"](\"https:\/\/www.sysbus.eu\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/Abb.-1-Entwicklung-der-USV-Technologien-002-1024x576.webp\")
<\/a>Doppelwandler \u2013 Die USV-Standard-Topologie<\/strong><\/p>\n\n\n\n USV-Systeme sind eine Kernkomponente in der Realisierung m\u00f6glichst hoher Verf\u00fcgbarkeit von elektrischen Ger\u00e4ten, egal ob IT, Rechenzentren, medizinische Ger\u00e4te oder Produktionsanlagen. Neben Notfallstrom f\u00fcr den Fall eines Stromausfalls gleicht eine USV auch Spannungsschwankungen aus und sch\u00fctzt beispielsweise vor den Auswirkungen von Blitzeinschl\u00e4gen auf die Spannungsqualit\u00e4t. Zwar ist Strom in Deutschland generell von guter Qualit\u00e4t. Aber auch hierzulande kommt es immer wieder zu Einbr\u00fcchen der Netzqualit\u00e4t. Daher ist es f\u00fcr Unternehmen notwendig mit USV-Anlagen die Uptime ihrer IT, Produktionsanlagen etc. abzusichern und sensible Ger\u00e4te zu sch\u00fctzen. Aktuell ist die Doppelwandler-Topologie das Standardfunktionsprinzip bei USV-Systemen. Dabei wird die Energie an zwei Stellen im Ger\u00e4t umgewandelt. So sind die ausgegebene Spannung und elektrische Frequenz vom eingespeisten Strom unabh\u00e4ngig und auch sensible Ger\u00e4te werden dauerhaft mit gleichbleibender Stromqualit\u00e4t versorgt. Allerdings wird bei dieser Umwandlung auch Strom verbraucht. Daher haben inzwischen viele Anbieter einen hocheffizienten Funktionsmodus in ihren Ger\u00e4ten implementiert, um diese Verluste zu minimieren: den ECO-Modus.<\/p>\n\n\n\n USV-Modernisierung lohnt sich in k\u00fcrzester Zeit<\/strong><\/p>\n\n\n\n Die Effizienz von USV-Systemen hat sich dabei in den letzten Jahren massiv verbessert. Lag die Energieeffizienz in den 1970er Jahren noch bei knapp 80 Prozent, stieg diese kontinuierlich bis auf 90 Prozent w\u00e4hrend der Jahrtausendwende und ist inzwischen bei durchschnittlich 97 Prozent bei Vertiv Produkten angekommen (siehe Abbildung 1). Eine Modernisierung bestehender \u00e4lterer USV-Systeme lohnt sich also in den meisten F\u00e4llen, da sich der ROI in kurzer Zeit einstellt. Ein Beispiel: Der Vergleich eines 1.000 kW Legacy Systems mit 94 Prozent maximaler Effizienz mit einem modernen 1.000 kW USV-System mit 97 Prozent maximaler Effizienz zeigt den enormen Unterschied, den drei Prozent bei der Energieeffizienz ausmachen. So verzeichnet das Legacy-System knapp doppelt so hohe kW-Verluste wie die ECO-Modus-USV. Nimmt man einen Strompreis von nur zehn Cent pro kWh an, spart das moderne System im Jahr \u00fcber 28.000 Euro Stromkosten gegen\u00fcber dem Legacy-Ger\u00e4t ein und amortisiert sich somit in k\u00fcrzester Zeit. Bei h\u00f6heren Strompreisen ist das Einsparpotenzial noch h\u00f6her. Und Folgeeffekte wie beispielsweise die Reduzierung der notwendigen K\u00fchlleistung bei steigender Energieeffizienz zahlen ebenfalls auf die Einsparm\u00f6glichkeiten ein.<\/p>\n\n\n\n ECO-Modus f\u00fcr noch mehr Effizienz und geringere Stromkosten<\/strong><\/p>\n\n\n\n Der ECO-Modus bringt die Energieeffizienz auf bis zu 99 Prozent und senkt die j\u00e4hrlichen Stromkosten durchschnittlich auf knapp unter ein Drittel eines Systems mit 97 Prozent Effizienz. Doch Planer sollten sich nicht nur auf die hohe Energieeffizienz des ECO-Modus fokussieren \u2013 denn dieser hat auch Nachteile. Er nutzt die Tatsache, dass die meisten technischen Ger\u00e4te auch mit Strom funktionieren, welcher Spannungs- oder Frequenzschwankungen unterliegt \u2013 nat\u00fcrlich nur solange sich diese in einer bestimmten Toleranz bewegen. Liegt der gelieferte Strom innerhalb dieser Toleranzen, umgeht der ECO-Modus Gleich- und Wechselrichter der Doppelwandler-USV und leitet den Strom fast direkt zu den Verbrauchsger\u00e4ten weiter. Er passiert dabei nur ein Power Interface, um mit fortschrittlicher Steuertechnik und Power Tracking sicherzustellen, dass der Doppelwandler-Modus aktiviert wird, falls die Toleranzwerte nicht mehr eingehalten werden.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n Zeitkritischer Moduswechsel und Oberwellen<\/strong><\/p>\n\n\n\n Der Wechsel zwischen den Modi, wenn die erforderlichen Werte nicht mehr eingehalten werden, ist ein kritischer Vorgang. Und genau hier liegt die Herausforderung des ECO-Modus: Bei Legacy-Ger\u00e4ten kann dieser Vorgang unter schlechten Rahmenbedingungen bis zu zehn Millisekunden dauern \u2013 und in dieser Zeit sind die Verbrauchsger\u00e4te den Schwankungen aus dem Stromnetz ausgesetzt \u2013 was letztlich zu schwerwiegenden Problemen wie beispielsweise Datenverlust f\u00fchren kann. Die ITIC-Kurve der CBEMA (Computer Business Equipment Manufacturers Association) zeigt auf, dass \u00dcberspannungs-Dauern von \u00fcber 0,1 Millisekunden abgesichert werden sollten \u2013 beispielsweise durch Passivfilter. Aber auch Oberwellen und ein niedriger Leistungsfaktor (PF) machen L\u00f6sungen wie Aktivfilter oder Kompensationsanlagen notwendig, um den ECO-Modus sinnvoll und vor allem aber auch sicher zu nutzen.<\/p>\n\n\n\n Einsatzbereiche f\u00fcr den ECO-Modus<\/strong><\/p>\n\n\n\n Ohne diesen wichtigen zus\u00e4tzlichen Support kann der ECO-Modus also auch eine Gefahr f\u00fcr Verf\u00fcgbarkeit beziehungsweise Uptime darstellen. Um den bestm\u00f6glichen Schutz zu gew\u00e4hrleisten, sollten USV-Systeme im ECO-Modus daher immer \u00fcber Aktiv- und Passivfilter M\u00f6glichkeiten verf\u00fcgen. Zus\u00e4tzlich ist bei der Auswahl eines USV-Systems mit ECO-Modus zwingend darauf zu achten, dass die ben\u00f6tigte Zeit zum Moduswechsel keine Probleme hervorruft. Das ist letztlich der Grund, warum der ECO-Modus alleine in der Praxis sehr selten genutzt wird und die angegebene Energieeffizienz von 99 Prozent auch im Licht der zus\u00e4tzlich n\u00f6tigen Ma\u00dfnahmen f\u00fcr kritische Anwendungen betrachtet werden muss.<\/p>\n\n\n\n Die Zukunft des ECO-Modus: Dynamic Online<\/strong><\/p>\n\n\n\n Der ECO-Modus ist aufgrund dieser Herausforderungen und erforderlichen Aufmerksamkeit kein Selbstl\u00e4ufer. Trotzdem ist er ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu noch besserer Energieeffizienz. Die Idee, Stromwandlerkapazit\u00e4ten der USV nur dort zu nutzen, wo sie wirklich n\u00f6tig sind und ansonsten auf \u201enormalen Strom\u201c zur\u00fcckzugreifen, ist von enormer Bedeutung f\u00fcr den verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen. Wenn aber eine Spannungsspitze ausgeglichen werden muss, sollte dies direkt und automatisiert passieren und der Moduswechsel keine gro\u00dfe Verz\u00f6gerung haben. Der n\u00e4chste Entwicklungsschritt nach dem ECO-Modus ist daher, die Verz\u00f6gerung beim Wechsel zwischen den Modi zu verringern oder gar komplett zu beseitigen. Auf diese Weise fallen die zus\u00e4tzlichen Planungsschritte und genutzten L\u00f6sungen weg, welche aktuell bei der Nutzung des ECO-Modus teilweise noch notwendig sind. Das vereinfacht nicht nur die Nutzung enorm, sondern bietet auch mehr Sicherheit, ohne bei der Effizienz Abstriche machen zu m\u00fcssen. Bei Vertiv wurde in die Entwicklung solcher Technologien investiert. Das Ergebnis ist der so genannte Dynamic Online-Modus. Systeme, die in diesem Modus arbeiten, k\u00f6nnen innerhalb von null Millisekunden \u2013 also direkt und vollautomatisch \u2013 zwischen den Modi wechseln, wenn der eingespeiste, nicht umgewandelte Strom die Toleranzen \u00fcberschreitet. So lassen sich 99 Prozent Effizienz erreichen, ohne dass die Versorgungssicherheit leidet oder zus\u00e4tzliche Schritte notwendig sind. Diese Art, die Qualit\u00e4t des Stroms f\u00fcr die Verbrauchsger\u00e4te zu sichern, wird einen wichtigen Einfluss auf die Entwicklung k\u00fcnftiger USV-Systeme haben. Ohne Dynamic Online-Modus bleibt es f\u00fcr Planer wichtig, die genannten Punkte bei der Nutzung des ECO-Modes zu beachten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Nirgends ist Strom so teuer wie in Deutschland. Damit sind Stromeinsparungen nicht nur aufgrund des Nachhaltigkeitsaspekts, sondern auch aufgrund des hohen Einsparpotenzials ein wichtiges Thema f\u00fcr Unternehmen. Gleichzeitig ist die Hochverf\u00fcgbarkeit der IT ein unternehmenskritischer Faktor. Und unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV) sind daf\u00fcr da, unter anderem diese zu gew\u00e4hrleisten. Doch USV-System ist nicht gleich USV-System. Gerade hinsichtlich Effizienz haben sich USV-Systeme in den letzten Jahrzehnten rasant weiterentwickelt. Viele davon verf\u00fcgen mittlerweile auch \u00fcber den sogenannten ECO-Modus. Aber wie funktioniert eine USV im ECO-Modus? Was bringt er? Und wann ist der Einsatz des ECO-Modus sinnvoll?<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":19336,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"colormag_page_container_layout":"default_layout","colormag_page_sidebar_layout":"default_layout","footnotes":""},"categories":[8,274],"tags":[15069,4402,15070,2929,10221],"class_list":["post-19335","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-artikel","category-infrastructure","tag-eco-modus","tag-effizienz","tag-stromkosten","tag-usv","tag-vertiv"],"amp_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.sysbus.eu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/19335","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.sysbus.eu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.sysbus.eu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sysbus.eu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sysbus.eu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=19335"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.sysbus.eu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/19335\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":19338,"href":"https:\/\/www.sysbus.eu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/19335\/revisions\/19338"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sysbus.eu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/19336"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.sysbus.eu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=19335"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sysbus.eu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=19335"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sysbus.eu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=19335"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}![\"\"](\"https:\/\/www.sysbus.eu\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/Abb.-2-Vergleich-Doppelwandler-Modus-und-ECO-Modus.png\")
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