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IT- und Produktionsausfälle verhindern

Versorgungslücken schließen

Stromausfälle und Überspannungen sind die häufigsten Ursachen für Datenausfälle. Selbst kurzeitige Stromausfälle bedeuten für Unternehmen oft hohe finanzielle Schäden: Mitarbeiter sind auf zuverlässig arbeitende Netzwerke angewiesen, Maschinen können bei einem Ausfall die komplette Produktion stoppen. Störungen in der Stromversorgung lassen sich jedoch durch Systeme zur unterbrechungsfreien Stromversorgung vermeiden.

Bild:: APC by Schneider Electric

Lösungen zur unterbrechungsfreinen Stromversorgung (USV) überbrücken die Stromversorgung für eine bestimmte Zeit und helfen, Datenverlust im Fall eines Stromausfalls zu vermeiden. Wie lange diese Überbrückungszeit andauern kann, hängt von der internen und externen Batterieanlage und der geforderten Leistung ab. Die Laufzeit muss jedoch mindestens so lange andauern, wie die zu schützenden Systeme benötigen, um ordnungsgemäß herunterzufahren – oder bis das Notstromaggregat gestartet ist. Meist stellen nicht die länger andauernden Ausfälle die gefährlichste Bedrohung dar: Zu 47 Prozent basieren Systemabstürze im Unternehmen auf Versorgungsstörungen im Zehntelsekundenbereich. Die resultieren beispielsweise aus Spannungsspitzen, Frequenzschwankungen oder Oberschwingungen.

Kontrolliertes Herunterfahren per Software

Folgen Datenverluste aufgrund längerer Stromausfälle, liegt die Ursache dafür meist am unsachgemäßen Herunterfahren von Anwendungen oder Betriebssystemen. Sind Daten während des Störfalls noch in Bearbeitung, können Dokumente, dynamische Anwendungsdaten oder wichtige Dateisystemstrukturen wie Dateizuordnungstabellen beschädigt werden. Die anschließende Wiederherstellung gestaltet sich meist langwierig und kostenintensiv. Daher gehört zu einer passenden USV-Lösung Software für das gezielte Herunterfahren der versorgten Server und Computer. Hierfür muss das Netzwerk aktiv sein. Entsprechende Komponenten wie Hubs und Switches müssen dazu weiterhin mit Strom versorgt werden. Das Netzwerk ist jedoch nicht nur für das gezielte Abschalten von Hardware von Bedeutung, sondern auch für Anwendungen, die bei einem Ausfall weiterhin verfügbar sein sollen, aber ohne Netzwerk nicht richtig funktionieren. Ferner gilt zu berücksichtigen, dass einzelne Systeme für das Herunterfahren unterschiedlich lange benötigen. Für E-Mail-Server mit vielen Konten sind beispielsweise bis zu 20 Minuten einzuplanen.

Stromschwankungen ausgleichen

Einen wichtigen Bestandteil im Zusammenspiel zwischen Energieversorgung und IT-Systemen stellen Schaltnetzteile dar. Diese wandeln die Wechselspannung zunächst mit allen nicht idealen Komponenten wie Spannungsspitzen, Verzerrungen und Frequenzschwankungen in geglättete Gleichspannung um. Das Schaltnetzteil überbrückt also nicht nur Intervalle zwischen den Spitzen der Sinuskurve der Eingangsspannung, sondern auch andere Anomalien und kurze Unterbrechungen der Stromversorgung. Das betrifft unter anderem Hersteller von IT-Geräten, deren Geräte auch ohne extene USV stabil laufen sollen.


Bild: Smart-UPS SMX1000 von APC by Schneider Electric

Vier Arten von USV-Systemen

Bei der Entscheidung für ein USV-System steht der Anwender vor der Wahl des passenden Modells: Die angebotenen Lösungen unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Leistungsmerkmale. Entgegen häufigen Annahmen existieren insgesamt vier gängige USV-Modelle: Geräte für den Bereitschaftsbetrieb oder Offline-USV, für den linearen Bereitschaftsbetrieb sowie Geräte mit Doppel- oder Deltawandlung. Für den Schutz von Arbeitsplatzcomputer genügt der Einsatz von Offline-USV-Systemen. Racktaugliche 19-Zoll-Geräte eignen sich für die Spannungsversorgung von verteilten Servern und sind die am häufigsten eingesetzte USV-Art. Geschäftskritische Anwendungen benötigen hingegen Systeme mit Delta- oder Doppelwandlung, die einen sehr hohen Wirkungsgrad und eine sehr gute Aufbereitung der Netzwechselspannung bieten.

Doppelwandler-USV-Systeme lassen sich ab einem Einsatzbereich von einem Kilo-Voltampere und speziell in größeren Installationen ab zehn Kilo-Voltampere wirtschaftlich einsetzen und sorgen für gute Ausgangsspannungsqualität. Anwender sollten jedoch die zusätzliche Energie berücksichtigen, die für den Betrieb einer USV mit Doppelwandlung im Laufe der Zeit benötigt wird: Ein solches System hat je nach Ausführung einen Wirkungsgrad von maximal 96,5 Prozent im Normalbetrieb, eine line-interaktive USV oder Offline USV dagegen einen Wirkungsgrad bis zu 98 Prozent.

Somit verbraucht eine USV in Doppelwandlertechnik permanent nicht nur mehr elektrische Energie, sondern verlangt zusätzlichen Aufwand für die Raum- beziehungsweise Rackkühlung. Bei der Summe aller Kosten für mehrere USV in einem Unternehmen oder den Energieverbrauch einer USV während ihrer gesamten Lebensdauer wird dieser zusätzliche Stromverbrauch zu einem bedeutenden Betriebskosten-Faktor. Die endgültige Entscheidung muss jedoch immer den Sicherheits- und Verbraucheranforderungen vor Ort Rechnung tragen.

Infrakstrukurmanagement: Mehr als Stromversorgung

Die Absicherung der Stromversorgung durch eine USV berücksichtigt jedoch nur einen kleinen Teil des gesamten Infrastrukturmanagements. Die Zukunft liegt in der Integration unterschiedlicher Bereiche wie Stromversorgung, Kühlung, Management und Service der gesamten IT-Infrastruktur in einer integrierten Lösung. Erst durch eine Verknüpfung dieser Komponenten lässt sich eine tatsächliche Hochverfügbarkeit für Rechenzentren und im Produktionsalltag umsetzen. Unverzichtbarer Bestandteil integrierter Infrastrukturlösungen ist ein effizientes Management.

Erst die durchgehende Monitorfähigkeit aller Komponenten liefert die notwendige Grundlage für eine lückenlos überwachbare Versorgungskette von der Stromquelle bis hin zum Verbraucher. Dabei sollte das System dem Anwender durch einfach interpretierbare Berichte und Stromflussdiagramme die Analyse und den optimierten Betrieb erleichtern und die Systemkomplexität deutlich reduzieren.

Ein Beispiel für solch eine umfassende Systemlösung ist Struxureware for Datacenters von Schneider Electric. Sowohl für Serverraum-Konzepte, industrielle Anwendungen als auch für private Anwender gilt: Nur mit der richtigen Technologie und Konfiguration lässt sich das gewünschte Maß an Verfügbarkeit auch zu ökonomisch vertretbaren Kosten erreichen. Dabei darf allerdings die Zukunftssicherheit nicht zu kurz kommen: Die Anforderungen an Kapazität und Verfügbarkeit steigen in vielen Unternehmen schneller als erwartet. Wer sich für die richtige USV- und Infrastruktur-Lösung entscheidet, kann auf neue Anforderungen flexibel und effizient reagieren.

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