Das Wichtigste in Kürze
  • USVs garantieren eine unterbrechungsfreie Notstromversorgung bei Netzproblemen und schützen so PCs, Server und ganze Netzwerke.
  • Online- und Line-Interactive-USVs dienen zusätzlich als Überspannungsschutz und gleichen Schwankungen im Stromnetz zuverlässig aus.
  • Mit Umschaltzeiten von maximal 10 ms sind die meisten USVs problemlos imstande, herkömmliche Desktop-PCs abzusichern.

usv test

Nach Daten der Bundesnetzagentur war im Jahr 2017 jeder deutsche Verbraucher im Durchschnitt 15,14 Minuten von einer Unterbrechung der Stromversorgung betroffen. Während der Arbeitszeit können derartige Stromausfälle schnell zu Datenverlusten führen und die Arbeit von Stunden zunichtemachen. In anderen Bereichen, wie zum Beispiel den Intensivstationen der Krankenhäuser, drohen gar deutlich schlimmere Konsequenzen, wenn Server und Computer von einem Stromverlust betroffen sind.

Die Lösung heißt unterbrechungsfreie Stromversorgung (oder kurz: USV). USV-Anlagen erhalten mit einer Batterie vorübergehend die Stromversorgung aufrecht, sodass zum Beispiel im Heimanwender-Bereich wichtige Daten gesichert werden können. Auf welche technischen Aspekte Sie beim Erwerb eines USV-Systems achten sollten, erklären wir Ihnen im USV-Vergleich 2020 auf Vergleich.org.

usv vergleich

1. Standby, Line-Interactive, Online: Wie schneiden USV-Typen im Vergleich ab?

Beim Kauf einer USV-Anlage müssen Sie zuallererst bestimmen, welcher USV-Typ der richtige für Sie ist. Geräte für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung fallen in drei Kategorien: Standby-USV, Line-Interactive-USV und Online-USV. Im folgenden Abschnitt des USV-Ratgebers von Vergleich.org stellen wir Ihnen die verschiedenen Systeme zur unterbrechungsfreien Stromversorgung kurz vor und diskutieren deren Vor- und Nachteile.

1.1. Standby-USV bietet ausschließlich die unabhängige Stromversorgung

Die günstigsten USV-Systeme sind die sogenannten Standby-USVs, die auch als Offline-USV oder VFD-USV (Voltage-Frequency-Dependent-USV) bezeichnet werden. Diese stellen wirklich nur die durchgehende Stromversorgung sicher, geben abseits eines kompletten Spannungsabfalls aber alle Schwankungen im Stromnetz direkt an die Endgeräte weiter.

  • günstige Lösung für einzelne PCs oder Kleingeräte
  • hoher Wirkungsgrad, verhältnismäßig geringer Stromverbrauch
  • kein Lüfter notwendig
  • Schäden durch Spannungsspitzen sind weiterhin möglich, daher für die Nutzung mit hochsensiblen Geräten ungeeignet
  • aufgrund der Umschaltdauer ungeeignet für den Einsatz an kritischer Infrastruktur

1.2. Line-Interactive-USVs bieten auch Überspannungsschutz

vi-usv schützt vor schäden durch blitzschlag

Line-Interactive-USVs schützen Ihre Geräte auch vor plötzlichen Spannungsspitzen, zum Beispiel durch einen Blitzeinschlag.

Line-Interactive-USVs, die manchmal auch als VI-USV (Voltage-Independent-USV) bezeichnet werden, verfügen zusätzlich über einen Gleichrichter, der für ein einheitliches Spannungsniveau sorgt. Dies schützt Geräte vor Schäden durch unerwartete Spannungsspitzen. Derartige Spannungsschwankungen können durch viele Ereignisse ausgelöst werden, zum Beispiel Blitzeinschläge in der Umgebung oder auch das Einschalten besonders stromhungriger Geräte am selben Stromkreis.

Line-Interactive-USVs sind sowohl für Heimanwender als auch für viele gewerbliche Nutzer die am häufigsten verwendeten USV-Systeme, da sie für alle nicht-kritischen Anwendungsbereiche ausreichend sind und selbst verhältnismäßig wenig Energie verbrauchen.

  • schützt die angeschlossenen Geräte vor Spannungsschwankungen
  • hoher Wirkungsgrad, verhältnismäßig geringer Stromverbrauch
  • keine Lüfter notwendig
  • aufgrund der Umschaltdauer ungeeignet für den Einsatz an kritischer Infrastruktur

1.3. Online-USVs schalten ohne Verzögerung auf Batteriebetrieb

Eine Online-USV bezeichnet man auch als Dauerwandler-USV oder VFI-USV (Voltage-Frequency-Independent-USV). Online-USV-Geräte fungieren als Stromgeneratoren und erzeugen so dauerhaft eine eigene Netzspannung. Durch eine USV-Bypass-Schaltung können sie komplett verzögerungsfrei in den Batteriebetrieb umschalten. Da Online-USVs kontinuierlich arbeiten, haben sie einen geringeren Wirkungsgrad und erzeugen Abwärme, die durch elektronische Lüfter abgeführt werden muss.

Aufgrund des höheren Stromverbrauchs, der Lärmbelastung durch den Lüfter sowie den deutlich höheren Anschaffungspreis sind Online-USVs für Privatanwender nahezu irrelevant.

  • verzögerungsfreies Umschalten auf Batteriebetrieb
  • auch für kritische Einsatzbereiche geeignet
  • hoher Anschaffungspreis
  • geringerer Wirkungsgrad, höherer Stromverbrauch
  • Lüfter werden benötigt

usv kaufberatung

2. Kaufberatung bei Vergleich.org: Worauf sollte man achten?

Wenn Sie eine USV kaufen möchten, ist es oft nicht einfach, sich für ein Modell zu entscheiden. Zuerst müssen Sie sich über einige Fragen klar werden: Über wie viel Leistung sollte Ihr USV-Gerät verfügen? Benötigen Sie Kaltgeräte-Anschlüsse oder herkömmliche Steckdosen mit Schutzkontakt? Wie schnell muss die USV-Anlage auf Batteriebetrieb umschalten können?

Wir erklären Ihnen im folgenden Abschnitt unseres USV-Vergleichs, auf welche technischen Werte Sie unbedingt achten sollten und wie Sie die beste USV für Ihre eigenen Bedürfnisse identifizieren können.

2.1. Leistung der USV sollte immer größer sein als die Summe der Geräteleistungen

Typischer Energiebedarf von Computern und Peripheriegeräten

Desktop-PC: 100 Watt
Röhrenmonitor: 80 – 100 Watt
Flachbildschirm: 30 – 60 Watt
Laptop: 30 Watt

Die maximale Leistungsaufnahme ist der wichtigste technische Wert bei der Auswahl eines USV-Systems. Dazu finden Sie meist zwei verschiedene Angaben: die Scheinleistung mit der Einheit VA (Voltampere) und die Wirkleistung mit der Einheit W (Watt).

Die Wirkleistung bezeichnet die tatsächliche Leistung, die beim Betreiben eines elektrischen Geräts aufgewendet und in eine andere Energieform (zum Beispiel Licht oder Wärme) umgewandelt wird. Im Wechselstromnetz kann es allerdings durch die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung dazu kommen, dass zeitweise eine höhere Leistung benötigt wird, die aber nicht in Arbeit umgewandelt werden kann.

Diese Leistung wird als „Blindleistung“ bezeichnet und pendelt im Netz zwischen Stromerzeuger und Verbraucher hin und her. Allerdings muss die Blindleistung bei der korrekten Dimensionierung von Stromleitungen und zwischengeschalteten Geräten (wie USVs) mit eingeplant werden. Die Summe aus Wirkleistung und Blindleistung ergibt die Scheinleistung.

Um herauszufinden, ob eine USV-Anlage ausreichend Leistung bereitstellen kann, addieren Sie jeweils die Angaben zu Wirkleistung und Scheinleistung aller anzuschließenden Geräte. Die maximale Leistung der USV muss in beiden Fällen größer sein als die Summe der Endgerät-Werte.

Tipp: Viele Experten empfehlen, eine USV auszuwählen, deren Ausgangsleistung ca.
25 % über der Gesamtleistung der angeschlossenen Geräte liegt.

2.2. Ausgänge: Schuko-Steckdosen für Heimanwender, Kaltgeräte-Buchsen für IT-Profis

Bei USVs sind zwei verschiedene Anschlussmöglichkeiten für elektrische Geräte weit verbreitet: die Schutzkontakt-Steckdose (kurz Schuko) und der Kaltgeräte-Anschluss. Wir haben Ihnen die Unterschiede zwischen den beiden Arten von Anschluss-Kabeln in einer Tabelle zusammengestellt:

Schuko-Steckdose Kaltgeräte-Buchse
usv steckdosenleiste schuko usv computer kaltgeräteanschluss
  • das in Deutschland übliche Format für Steckdosen
  • so gut wie alle elektrischen Geräte können angeschlossen werden
  • besonders in der IT-, AV- und Bühnentechnik-Bereich weit verbreitet
  • USV-Systeme mit Kaltgerätebuchsen sind ideal für die Anwendung in Serverschränken

Achtung: Bei Line-Interactive-USV-Geräten, die neben der Notstromversorgung auch Spannungsschwankungen ausgleichen, werden oft nicht alle Anschlüsse mit Notstrom versorgt. Einige Steckdosen liefern nur im Netzbetrieb gleichgerichteten Strom. Diese Buchsen sind aber normalerweise deutlich gekennzeichnet.

2.3. Autonomiezeit und Umschaltzeit bestimmen den praktischen Nutzen der USV

Die wohl wichtigsten technischen Leistungsdaten bei der Nutzung von USV-Anlagen sind die Autonomie- und die Umschaltzeit. Denn diese geben an, wie schnell und für wie lange eine unterbrechungsfreie Stromversorgung im Notfall garantiert werden kann.

Die Autonomiezeit ist die Zeit im Bereich der Minuten, für die das USV-System bei einem Stromausfall die weitere Stromversorgung sicherstellen kann. Dieser Wert hängt natürlich auch davon ab, wie viel Strom die angeschlossenen Geräte zu diesem Zeitpunkt benötigen. Daher haben wir in der großen Vergleich.org-Produkttabelle Autonomiezeiten für zwei verschiedene Situationen angegeben. Während die Autonomiezeiten unter Volllast eher einen theoretischen Nutzen haben, bilden die Autonomiezeiten bei halber Last typische Anwendungssituationen relativ gut ab.

atx netzteil

Mit einer Umschaltzeit von maximal 10 ms können fast alle USVs ein herkömmliches Computer-Netzteil perfekt absichern.

Die Umschaltzeit (manchmal auch: Reaktionszeit) wiederum gibt an, wie schnell das USV-Gerät bei einem Spannungsabfall in den Notstrom-Modus wechselt. Bei allen Geräten in unserem USV-Vergleich liegen die Umschaltzeiten zwischen 4 und 10 ms. Da ein herkömmliches ATX-Netzteil nach seinen Spezifikationen mindestens 16 ms überbrücken können muss, sind also alle USV-Anlagen im Vergleich für den Schutz eines Desktop-Rechners geeignet. Dennoch sind kürzere Reaktionszeiten grundsätzlich vorzuziehen.

2.4. Aufladezeit von USV-Batterien liegt zwischen 3 und 16 Stunden

Zwischen den verschiedenen USV-Geräten gibt es auch deutliche Unterschiede bei der Aufladezeit der verbauten USV-Batterien. Hier liegen die Werte zwischen einem Minimum von 3 Stunden bei den besten USVs und einem Maximum von 16 Stunden. Gerade wenn Sie in einem Gebiet leben, in dem es häufiger Probleme mit einer zuverlässigen Stromversorgung gibt, kann ein Akku, der innerhalb von drei Stunden wieder komplett aufgeladen ist, einen deutlichen Unterschied machen.

2.5. Größe und Formfaktor: 19-Zoll-Rack-USVs sind perfekt für Serverschränke

19 zoll rack usv

USVs für den Profi-Bereich haben normierte Maße und können in jeden 19-Zoll-Serverschrank eingebaut werden.

USVs gibt es in verschiedenen Formen und Größen, also für den Home- und den Office-Einsatz. Am kompaktesten sind sogenannte Mini-USVs, die aussehen wie herkömmliche Verteilersteckdosen und auch nur wenig größer sind. Derartige Mini-USVs sind ideal für Nutzer mit akuten Platzproblemen, die in ihrem Büro kein größeres Gerät unterbringen könnten.

Die meisten USVs für PCs sind hingegen in einem Gehäuse untergebracht, das von Form und Größe einem kleinen Desktop-PC (mit Micro-ATX- oder Mini-ITX-Gehäuse) ähnelt. Des Weiteren gibt es für den Profi-Bereich auch Server-USVs im 19-Zoll-Rackformat. Diese 19-Zoll-Server-USVs können dank ihrer normierten Größe leicht in jeden Serverschrank eingebaut werden.

2.6. Zusatzfunktionen erhöhen den Komfort bei der Nutzung der USV

Viele USVs verfügen außerdem über Funktionen, die für den Betrieb nicht unbedingt notwendig sind, aber die Nutzung komfortabler gestalten oder den Stromverbrauch senken können. Bei einigen Line-Interactive-USVs ist es zum Beispiel möglich, präzise einzustellen, ab welchem Spannungsniveau in den Akkubetrieb umgeschaltet werden soll. So können Sie die Geräte perfekt an die Gegebenheiten Ihres Stromnetzes anpassen.

Die wichtigsten Daten können Sie dabei oft auf einem kleinen LC-Display (LCD) direkt am Gerät ablesen. Andere USVs ermöglichen es Ihnen, auch die Datenleitung Ihres Netzwerks gegen Spannungsspitzen abzusichern. Über eine Stromsparfunktion, die aktiv ist, wenn der Akku gerade nicht geladen werden muss, verfügen fast alle Line-Interactive-USVs.

2.7. Geräteversicherungen helfen, wenn doch mal etwas schiefgeht

Einige Hersteller von USVs sind so überzeugt von der Qualität ihrer Produkte, dass sie eine Geräteschutzversicherung im Leistungsumfang haben. Damit werden Sie gegen Schäden durch Stromschwankungen abgesichert, die auftreten, während Ihre Geräte ordnungsgemäß an der USV angeschlossen sind.

3. Datensicherung bei Stromausfall: Wie lässt sich der Computer automatisiert herunterfahren?

datenverlust

Viele USVs können den angeschlossenen Computer automatisiert herunterfahren und Sie damit vor Datenverlusten bewahren.

Wenn Ihr Computer (egal, ob Server oder herkömmlicher PC) unerwartet ausgeschaltet wird, kann es zu Datenverlusten kommen. Und da der USV-Akku Ihre Geräte bei einem Stromausfall nur für eine relativ kurze Zeit mit Strom versorgen kann, sollte das ordnungsgemäße Herunterfahren des Rechners im Notfall Priorität haben.

Dazu müssen Sie eine Software auf Ihrem Computer installieren, die mit der USV kommuniziert und den Shutdown-Prozess beginnt, sobald die USV in den Batteriebetrieb wechselt. Üblicherweise bieten die USV-Hersteller eine kostenlose proprietäre Software-Lösung an: Bei APC heißt diese zum Beispiel PowerChute, bei CyberPower PowerPanel.

Für die Kommunikation zwischen USV und PC muss eine zusätzliche Datenverbindung hergestellt werden, meist über Ethernet oder USB. USV-Module sollten dies aus Gründen der Datensicherheit unbedingt unterstützen, von Geräten ohne diese Funktionalität raten wir grundsätzlich ab.

Achtung: Unter Umständen müssen Sie für das automatische Herunterfahren auch die Power-Management-Einstellungen Ihres Betriebssystems ändern. Wenn nötig, wird dies aber in der Bedienungsanleitung der USV erklärt.

4. Marken-Übersicht: Die wichtigsten Hersteller von USVs in diversen Tests

Klar, beim Thema USV führt kein Weg am Marktführer APC vorbei. Aber auch andere Firmen haben Produkte im Portfolio, die eine unterbrechungsfreie Stromversorgung gewährleisten können, zum Beispiel die deutschen Elektronik-Riesen Siemens oder AEG.

Wir haben Ihnen die wichtigsten Marken und Hersteller zusammengestellt, die in vielen USV-Tests und -Vergleichen genannt werden:

  • AEG
  • APC
  • BlueWalker
  • CyberPower
  • Eaton
  • Multimatic
  • Piller
  • Riello
  • Siemens

5. Häufige Fragen zum Thema USV

  • Was schreibt die Stiftung Warentest über USVs?

    Leider hat die Stiftung Warentest sich bisher noch nicht mit dieser Thematik befasst und daher weder einen USV-Test durchgeführt noch einen USV-Testsieger benannt.
  • Was bedeutet das Kürzel UPS im USV-Kontext?

    UPS ist die exakte englische Entsprechung für die deutsche Abkürzung USV und steht für „Uninterruptible Power Supply“.