Das Thema USV ist auf den ersten Blick ziemlich komplex und oft verliert man sich in den Details. Worauf solltest du beim Kauf achten? Welche Unterschiede gibt es überhaupt und welche Funktionen sind wirklich wichtig? All das versuche ich in diesem Beitrag kurz und übersichtlich zu erklären.
Was macht eine USV eigentlich?
Eine USV, oder unterbrechungsfreie Stromversorgung, soll dafür sorgen, dass kritische oder empfindliche Geräte vor plötzlichen Stromausfällen geschützt werden. Dabei geht es weniger darum, dass ein PC noch zig Stunden weiterlaufen kann, sondern dass er im Fall eines plötzlichen Stromausfalls sicher heruntergefahren werden kann oder um die Stromversorgung sicher zu stellen, bis ein Notstromaggregat angesprungen ist.
Eine USV kann aber noch mehr, je nach Modell. Sie sorgen beispielsweise auch dafür, dass die angeschlossenen Geräte vor Leistungsabfall oder Leistungsspitzen geschützt sind. Auch sogenannte „Brownouts“, also plötzliches Absacken der Spannung für einen kurzen Moment, können USV abfangen, genauso wie Frequenzabweichungen, Überspannung und Interferenzen. Die USV agiert also auch als eine Art Filter für die daran angeschlossenen Geräte. Hier gibt es aber ein paar Einschränkungen, mehr dazu unter ‚vor dem Kauf‘.
Als letztes Feature bieten einige Modelle auch den Schutz von Telefon-, USB-, oder Ethernet-Anschlüssen. Gerade Telefonleitungen sind nämlich gerne der Grund, warum Router durch Blitzschlag sterben: Die Überspannung kommt nicht aus der Stromleitung, sondern dem Telefonnetz.
Worauf sollte ich vor dem Kauf achten?
Überleg dir genau, welche Geräte geschützt werden sollen und errechne die maximale Leistungsaufnahme aller Komponenten. Am besten solltest du dann noch ein wenig Puffer einkalkulieren, falls ein Gerät doch einmal kurzfristig mehr Leistung benötigt. Dabei solltest du auch beachten, dass beispielsweise PC-Netzteile immer ihre Ausgangsleitung beschreiben, die an der Steckdose gezogene Leistung kann also je nach Netzteil und dessen Effizienz auch 20% höher liegen.
24“ Office Monitor: ca. 40W
Mittelklasse Office-PC: ca. 250W
Router/Switch: Je ca. 15W
Overhead/Puffer: ca. 10%
305W + 10% = 335W
Eine USV mit etwa 375 Watt Ausgangsleistung sollte für diesen Fall also reichen, kleinere Modelle sind eher selten. Kommt noch ein NAS dazu erhöht sich der Wert natürlich entsprechend. Habt ihr ein Notebook statt Desktop PC verringert sich der Wert wiederum. Hier kommt es also wirklich auf die persönlichen Gegebenheiten an.
Wichtig ist auch zu entscheiden, welchen Schutzlevel ihr benötigt oder wollt. Das deutsche Stromnetz, wenn man nicht gerade in einem unsanierten Altbau wohnt, ist in der Regel sehr stabil und „sauber“. Störungen im Netz sind also eher selten und wenn dann meist auch zu vernachlässigen. Je nach Region kann das aber ganz anders aussehen und wer Geräte an Orten mit instabilem, „unsauberem“ Stromnetz betreiben will, kann mit einer passenden USV die Lebensdauer jener Geräte deutlich erhöhen.
Welche USV-Typen gibt es?
Offline- oder Standby-USV
Eine Offline-USV funktioniert so, dass die angeschlossenen Geräte direkt vom Stromnetz versorgt werden, solange dieses vorhanden ist. Die Akkus werden nur mit dem Netz verbunden, um die Ladung zu halten. Das bedeutet aber, dass die oben beschriebenen Filter- und Schutzfunktionen hier kaum vorhanden sind. Lediglich Stromausfall, Leistungsabfall und kurze Leistungsspitzen können abgefangen werden. Außerdem haben Offline-USV die längste Schaltzeit, um von Netz- auf Akkubetrieb zu wechseln. Je nach Modell liegt diese hier üblicherweise bei 5 bis 10 Millisekunden. Klingt wenig, kann aber reichen, dass ein angeschlossener PC trotz USV plötzlich abschaltet, da das Netzteil diese Lücke nicht überbrücken kann. Hier hilft auch ein Blick in die technischen Daten oder Testberichte des Netzteils.
Für wen eignet sich also eine Offline-USV? Habt ihr eher unempfindliche Geräte wie Office-Monitore, Router, Netzwerk-Switche oder Office-PCs angeschlossen, kann eine Offline-USV ausreichen. Diese Geräte können in der Regel die kurze Schaltzeit selbst überbrücken.
Empfindliche Geräte wie Workstations, High-End PCs oder auch leistungshungrige Monitore und größere Netzwerk-Hardware wie NAS-Systeme sollten damit am besten aber nicht abgesichert werden, wenn es das Budget erlaubt. In der Regel bieten Offline-USV zudem auch die geringste Akku-Kapazität und Nennleistung.
Um auch die Vorteile aufzulisten: Offline-USV sind in der Regel sehr effizient, da der AC/DC-Wandler im System nicht permanent in Betrieb ist. Außerdem sind es die erschwinglichsten Modelle, sodass auch mit kleinem Budget ein passendes Gerät zu finden sein sollte.
Line-Interactive USV
Ein Line-Interactive System bietet einen guten Mittelweg aus Kosten, Nutzen und Schutz. Hier wird der AC/DC-Wandler der USV immer mit Netzspannung versorgt, was die Schaltzeiten im Falle eines Stromausfalls auf 2 bis 4 Millisekunden verkürzt. Außerdem bieten Line-Interactive USV einen besseren Schutz, da auch Über- und Unterspannung vermieden werden. Line-Interactive USV sind darüber hinaus die am weitesten verbreitete Ausführung, es gibt sie also in einer extrem breiten Palette für alle erdenklichen Anwendungsfälle.
Eine Line-Interactive USV ist für das Homeoffice eine gute Wahl, um auch empfindlichere Geräte wie die Workstation oder das NAS abzusichern. Die verkürzte Schaltzeit sollte es den meisten Systemen ermöglichen, sauber von Netzspannung auf Akkubetrieb überzugehen.
Es gibt, wie immer, aber auch Nachteile. Da der AC/DC-Wandler immer in Betrieb bleibt, benötigen Line-Interactive Systeme auch mehr Energie als Offline-USV. In Gebieten mit häufigen Leistungsschwankungen wird zudem der Akku häufig genutzt, was die Lebensdauer verkürzt.
Online-USV
Kommen wir zu den teuersten, aber auch leistungsfähigsten Modellen. Online USV arbeiten über eine sogenannte Double Conversion. Das bedeutet, dass der Strom, bevor er am jeweiligen Gerät ankommt, zweimal gewandelt wird. Zuerst erfolgt eine Wandlung von AC zu DC, um die Akkus zu laden und die USV selbst zu betreiben, danach wird diese Spannung wieder von DC zu AC gewandelt, um die angeschlossenen Systeme zu betreiben.
Der Vorteil hierin liegt, dass dadurch ein extrem hoher Schutz gehen alle Arten von „unsauberem“ Stromfluss gegeben ist. Die angeschlossenen Geräte bekommen daher zu jeder Zeit nahezu optimale Bedingungen ohne Schwankungen, Spannungsspitzen, Distortion oder Interferenzen geboten. Da die Akkus und Wandler immer in Betrieb sind, gibt es quasi keine Schaltzeiten zwischen Netz- und Akkubetrieb.
Aber auch Nachteile gibt es natürlich. Durch die doppelte Wandlung von AC zu DC und anschließend DC zu AC fällt eine Menge Abwärme und damit Energieverlust an. Die Online-USV ist daher die ineffizienteste Option. Zudem ist sie auch die teuerste, da mehr Technik und leistungsfähigere Komponenten nötig sind. Durch die hohe Abwärme ist in der Regel auch der Einsatz eines oder mehrerer Lüfter nötig, was je nach Modell im Büro stören kann.
Die Online-USV ist daher vor allem für jene eine Überlegung wert, die sehr empfindliche, wertvolle oder kritische Hardware betreiben. Im Home-Office dürfte sie für den größten Teil der Nutzer übertrieben sein. Ausnahme: Euer Stromnetz ist sehr unzuverlässig oder hat häufige Schwankungen. In diesem Fall kann die Online-USV dabei helfen, die Lebensdauer von angeschlossenen Geräten deutlich zu erhöhen, was den höheren Anschaffungspreis über die Lebensdauer der Geräte amortisieren kann.
Auf welche Features sollte ich achten?
Wie so oft hängt das natürlich von dem geplanten Einsatzzweck ab. Einige Features die auf dem Papier gut klingen, sind am Ende aber nicht unbedingt nötig und treiben nur die Kosten in die Höhe. Andere Wiederum sind wichtig, um den geplanten Zweck zu erfüllen.
USB-Anschluss
Ein USB-Anschluss zur Kommunikation mit der USV kann sehr wichtig sein. Betreibt ihr ein NAS Zuhause, um eure Daten zentral zu speichern, ist der USB-Anschluss aus meiner Sicht unverzichtbar. Dieser ermöglicht die direkte Kommunikation zwischen USV und NAS, damit das NAS im Falles eines Stromausfalls automatisch herunterfahren kann. Wird kein NAS oder ein anderes, in der Regel 24/7 betriebenes Gerät, über die USV abgesichert, ist der USB-Anschluss aber nicht mehr zwingend nötigt.
Auch Windows, Linux oder MacOS Geräte können darüber mit der USV kommunizieren und automatisch abschalten im Falle eines Stromausfalls, wichtig ist das aber am Ende nur, wenn ihr euren PC oder Notebook häufig und für längere Zeit unbeaufsichtigt laufen lasst.
Ethernet-Anschluss
In der Regel ist dieser zu vernachlässigen. Zwar klingt es super praktisch, wenn das NAS einfach über das Netzwerk statt USB mit den Geräten kommunizieren kann, in der Praxis ist es aber vor allem eines: Sehr teuer in der Anschaffung. Zudem ist es auch nur dann wirklich hilfreich, wenn viele Geräte über die USV versorgt werden, sodass USB nicht mehr ausreicht. Und selbst dann: Mit ein paar Handgriffen lässt sich dieses Feature auf einfach mittels USB realisieren. Moderne NAS-Systeme bieten dafür einen Relais-Dienst wie NUT oder ähnliches, um das Shutdown Signal vom USB-Anschluss dann im Netzwerk bekannt zu geben.
RJ11-Anschluss
Ein RJ11- Anschluss ist in der Regel dafür gedacht, Telefonleitungen abzusichern. Wer einen (V)DSL-Anschluss nutzt sollte sich also gut überlegen, ob darauf verzichtet werden kann. Wie eingangs schon beschrieben ist eine häufige Ursache für defekte DSL-Router und Modems eine Überspannung über das Telefonnetz. Dieses ist in der Regel nicht oder nur sehr schwach gegen Überspannung abgesichert und kann so schnell zum Ausfall des Routers führen, wenn beispielsweise in der Nähe ein Gewitter tobt. Nutzer von echten Glasfaseranschlüssen können in der Regel auf diesen Port verzichten.
Schuko- vs. C13-Anschlüsse
Viele USV-Modelle gibt es wahlweise mit Standard Schuko-Steckdosen oder mit C13 Kaltgeräte-Anschlüssen. Elektrisch gesehen sind beide identisch, nur die Form unterscheidet sich. Stellt vor dem Kauf sicher, dass jedes eurer Geräte mit dem gewählten Anschlusstyp kompatibel ist. Viele Kleinere Geräte wie Modems, Router oder Netzwerk-Switche mit eigenem Netzteil sind mit C13-Anschlüssen nicht kompatibel. Warum dann überhaupt die verschiedenen Modelle? Bei USV mit reinen C13 Anschlüssen passen durch die kompaktere Bauform ganz einfach mehr Anschlüsse ins Gehäuse, es können also mehr Verbraucher angeschlossen werden.
Steckdosenleiste vs. Tower vs. Rackmount
Die drei häufigsten Bauformen für USV sind entweder die noch einigermaßen kompakten Steckdosenleisten, die größeren und Leistungsfähigeren Tower und natürlich noch Rackmount-Systeme. Letztere kommen eher im Serverschrank zum Einsatz und sind für das Home-Office daher meist uninteressant. Aber: Einige Modelle können wahlweise als Tower oder Rackmount eingesetzt werden, ein Blick lohnt in die Rackmount Sparte kann daher trotzdem sinnvoll sein.
Wie wähle ich die richtige USV?
Nachdem wir die Theorie jetzt durchgekaut haben, kommen wir zur Praxis. Eine Überlegung, die wir bis hier hin außer Acht gelassen haben, ist die benötigte Autarkiezeit. Also die Zeit in der die USV die angeschlossenen Geräte autark versorgen kann. Eine Pauschale Aussage ist hier schwierig und am Ende ist dies die Frage, über die ihr am besten nachdenken solltet. Eine USV, die am Lastlimit agiert, hat in der Regel nur wenige Minuten Laufzeit, bis sie selbst abschalten muss. Umso höher die Kapazität, und damit meist auch die Leistung, desto länger kann die USV autark weiterlaufen. Wie lange dies sein soll hängt ganz von euch und dem Budget ab.
APC bietet hierfür einen praktischen Rechner auf den Produktseiten. Hast du also ein Modell im Blick, kannst du darüber einfach erfahren, wie lange die Laufzeit ungefähr ausfällt mit der zu erwartenden Last. Meine persönliche Faustregel hier ist: Die Abschaltung soll nach 5 Minuten Stromausfall angestoßen werden, bis dann alle Systeme heruntergefahren sind kann es noch mal 2 bis 3 Minuten dauern – gerade bei NAS kann es etwas dauern, bis diese vollständig abgeschaltet haben. Ich plane also mit rund 8 bis 10 Minuten Autarkiezeit. Dadurch stelle ich auch sicher, dass bei einem kurzen Stromausfall nicht sofort die ganze Technik abschaltet, sondern Zeit bleibt, die Sicherung wieder einzuschalten oder das versehentlich gezogene Kabel wieder einzustecken. Ob du genauso verfahren willst oder mehr/weniger Autarkie anstrebst ist dann deine ganz persönliche Entscheidung. Wichtig ist nur: Umso höher die Kapazität, desto teurer und größer die USV.
Meine Empfehlungen
Einsteiger bis 450W
Um ein normales Home-Office mit PC/Notebook, Monitor, Router und ggf. Netzwerk-Switch abzusichern, reichen oft schon 450W aus. Entsprechende Systeme sind zudem recht günstig zu haben und fallen kompakt aus.
Die APC Easy UPS BV800I-GR USV
Mit 450W Ausgangsleistung und 800VA lässt sich ein Home-Office für etwa 5 bis 6 Minuten am Leben halten – ausreichend Zeit, um einen PC herunterzufahren und die Geräte sicher abzuschalten sofern nötig. Vier Schuko-Steckdosen sollten zudem für die wichtigsten Geräte ausreichen. Mit derzeit 109 Euro* ist es zudem ein günstiger Einstieg.
Der größte Nachteil liegt hier allerdings am fehlenden USB-Anschluss zur Kommunikation sowie dem fehlenden RJ11- und RJ45-Schutz.
Etwas weniger Leistung mit maximal 390W, dafür mit jeder Menge Features. Die APC BR650MI kann bis zu sechs Geräte versorgen, zusätzlich dazu bietet sie einen USB-Anschluss für die Verbindung zum NAS oder PC, einen RJ11 Telefonanschluss zur Absicherung und einen Gbit Ethernet Port, um das Netzwerk ebenfalls abzusichern. Der Haken: Die Anschlüsse auf der Rückseite sind sogenannte C13 Ports. Diese lassen sich via Adapter in Schuko umwandeln.
Der Vorteil gegenüber der BV800I-GR ist am Ende vor allem die mögliche automatische Abschaltung angeschlossener Geräte. Mittels USB kann die USV beispielsweise mit dem NAS kommunizieren und diesem einen Abschaltbefehl senden, wenn der Strom ausfällt. Eure Daten und das NAS selbst sind also auch in eurer Abwesenheit abgesichert.
Für derzeit rund 175* Euro bietet es diese Features zudem zu einem günstigen Preis – vergleichbar ausgestattete Geräte sind idR. deutlich teurer.
Mittelklasse bis 1000 Watt
Auch bei Leistungsfähigeren Geräten kann und sollte man diese mit einer USV absichern. Die Investition ist hier aber natürlich ein wenig höher.
Der derzeit wohl günstigste Einstieg. Mit 900 Watt Ausgangsleistung sollten auch Leistungsfähige PCs und Workstations problemlos versorgt werden können. Bei voller Last ist damit noch etwas über eine Minute Laufzeit möglich, in der Regel wird die Last aber eher darunter liegen.
Einen Nachteil hat das Modell allerdings: Auf die Komfort-Features wie RJ11, RJ45 und USB-Kommunikation muss hier verzichtet werden. Für derzeit 199 Euro* ist das System aber fast schon unschlagbar günstig in dieser Leistungsklasse.
Wer diese Features sucht muss leider etwas tiefer in die Tasche greifen. Hier bekommt ihr bis zu 865 Watt Ausgangsleistung auf drei Schuko-Steckdosen mit USV-Funktion sowie drei weitere Steckdosen mit Überspannungsschutz. Dazu kommen noch Überspannungsschutz für RJ11 und RJ45 (Nur DSL/Telefon, kein Ethernet) sowie ein USB-Anschluss zur Kommunikation. Abschließend gibt es sogar einen Anschluss für eine externe Akku-Erweiterung zur Erhöhung der Laufzeit.
Dafür hat dieses Paket auch ein entsprechendes Preisschild: 419 Euro* werden derzeit fällig, nicht gerade günstig. Kann man damit aber im Zweifel ein noch teureres Gerät vor dem Tod durch Überspannung bewahren oder Datenverlust vermeiden, lohnt sich die Investition auf jeden Fall.
Wenn euch C13 Kaltgeräteanschlüsse ausreichen könnt ihr mit dem APC BR1600MI noch ein paar Euro sparen bei gleichem Funktionsumfang.
High End
Zu guter Letzt noch eine Lösung für jene unter euch, die wirklich große Systeme wie die Rendermaschine oder ähnliches absichern wollen. Hier muss dann natürlich noch etwas tiefer in die Tasche gegriffen werden. Wer aber sein Geld mit Rendering oder anderen Leistungsintensiven Aufgaben verdient, wird die Investition schnell zu schätzen wissen.
Mit bis zu 1980 Watt Ausgangsleistung lässt sich so ziemlich jeder PC problemlos absichern, auch für die eine oder andere NAS ist Luft und selbst ein großes Monitor-Setup mit mehreren 4K Bildschirmen ist kein Problem.
Feature-Seitig gibt es auch fast alles, außer der direkten Netzwerkkommunikation mit dem der USV. Die lässt sich allerdings nachrüsten über eine Erweiterungskarte, wenn gewünscht. So lassen sich dann auch mehrere Geräte parallel automatisiert herunterfahren.
