USV – unterbrechungsfreie Stromversorgung

Eine USV ist der Sicherheitsgurt für deinen Server. Sie verhindert den Unfall nicht, sie schenkt dir nur ein paar ruhige Minuten, um den Motor ordentlich abzustellen.

Kurz gesagt

Eine USV ist eine Batteriebox mit Elektronik. Sie hält deine Geräte am Laufen, wenn der Netzstrom ausfällt oder wackelt. Sie überbrückt Minuten, keine Stunden. Nutze diese Minuten, um Server oder NAS sauber herunterzufahren, am besten automatisch über ein USB-Kabel und Überwachungssoftware.

So funktioniert’s

1. Drei Bauarten, drei Kompromisse. Hersteller beschreiben drei verbreitete Typen [1][2][3]. Eine Standby-USV (Offline) reicht den Netzstrom einfach durch und startet ihren Wechselrichter, der Batterie-Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, erst nach einem Ausfall. Eine Line-Interactive-USV regelt zusätzlich die Spannung, meist mit einem Stufentransformator, und braucht die Batterie deshalb seltener. Eine Online-USV (Doppelwandlung) wandelt dauernd von Wechselstrom in Gleichstrom und zurück, sodass die Last nie eine Umschaltung erlebt. Die Umschaltzeiten hängen von Bauart und Modell ab. Schneider Electric nennt unter 10 ms für Standby und Line-Interactive und 0 ms für Doppelwandlung [3]. Vertiv nennt 4 bis 6 ms für Line-Interactive und 6 bis 8 ms für Standby [8]. Lies das Datenblatt des Geräts, das du im Auge hast. Schneider fasst außerdem die Klassifizierung nach IEC 62040-3 zusammen, die das Ausgangsverhalten beschreibt [3]. Wir haben nur diese Zusammenfassung gelesen, nicht die kostenpflichtige Norm selbst.
2. VA sind nicht Watt. Wirkleistung in Watt ist das, was ein Gerät verbraucht und in Arbeit und Wärme umsetzt. Scheinleistung in Voltampere (VA) ist Spannung mal Strom [4]. Das Verhältnis beider ist der Leistungsfaktor (PF): Watt = VA × PF [1]. Eaton nennt für Server typischerweise einen PF von 0,9 oder höher und für ältere PCs 0,60 bis 0,75 [1]. Eine USV hat eine VA-Angabe und eine Watt-Angabe, und du darfst keine von beiden überschreiten [4]. Stand 18. Okt. 2026 laut Schneider lag die Watt-Angabe traditionell bei rund 60 % der VA-Angabe, neuere Geräte kommen oft näher heran [4]. Lies den Watt-Wert also im Datenblatt ab, statt ihn zu schätzen.
3. Plane mit Reserve. Eatons Arbeitsblatt rechnet Watt durch Teilen mit dem Leistungsfaktor in VA um, addiert alles und multipliziert mit 1,2 für Wachstum [1]. Vertiv rät, eine USV höchstens zu 80 % auszulasten und eine Neuinstallation auf etwa 50 bis 60 % auszulegen, weil Geräte beim Start eine Stromspitze ziehen, den Einschaltstrom [8]. Beides sind Faustregeln der Hersteller, keine Naturgesetze.
4. Die Laufzeit ist nicht linear. Wer Batteriegröße durch Last teilt, bekommt eine Zahl, die genau aussieht und es nicht ist. Hersteller veröffentlichen Laufzeitdiagramme je Modell und Last [17][8]. Eatons Faustregel: Eine USV mit fünf Minuten bei Volllast schafft bei halber Last etwa 15 Minuten [1]. Zusätzliche Batteriemodule verlängern die Laufzeit, erhöhen aber nicht die Last, die die USV tragen kann [1]. Nach einem Ausfall braucht die Batterie Zeit zur Erholung, laut Eaton im Schnitt etwa das Zehnfache der Entladezeit [1]. Plane auch für den zweiten Ausfall.
5. Kurvenform und aktive PFC. Eine aktive Leistungsfaktorkorrektur (PFC) im Netzteil formt den Strom, den es zieht. Eaton warnt, dass Standby-USVs im Batteriebetrieb eine Treppen- oder modifizierte Sinusspannung ausgeben können und dass größere Server, Netzwerktechnik und Speicher damit unter Umständen nicht richtig laufen [2]. Schneider hält fest, dass nahezu alle USVs ab 2 kVA einen Sinusausgang haben, viele Verbrauchergeräte unter 2 kVA im Batteriebetrieb aber eine nicht sinusförmige Spannung liefern [3]. Für PFC-Netzteile beschreibt Schneider einen zweiten Effekt. Bei einer Umschaltung von bis zu 8 ms bei seinen einfachen Modellen kann das Netzteil kurz einen Einschaltstrom ziehen, der die USV überlasten oder die Last abwerfen kann. Der Rat lautet, nach der Eingangsleistung des Netzteils zu dimensionieren, etwa bis zu 750 W Eingang bei 600 W Ausgang und 80 % Wirkungsgrad [5]. Dell gibt an, dass PowerEdge-Server (im Allgemeinen ab Generation 14) aktive PFC nutzen, und empfiehlt USVs mit reiner Sinusform, am besten Online-Geräte [9]. Über diese Herstelleraussagen hinaus haben wir keine allgemeingültige Regel gefunden. Prüfe die Dokumentation deines Netzteils und die Ausgangsform deiner USV im Batteriebetrieb.
6. USB-Shutdown mit NUT. Ohne Software läuft eine USV einfach, bis die Batterie leer ist, und wirft dann die Last ab [1]. Das Open-Source-Projekt Network UPS Tools (NUT) schließt diese Lücke. Ein Treiber spricht mit der USV; bei USB-Geräten nach der HID Power Device Class ist das usbhid-ups [14]. Der Datenserver upsd stellt die Werte bereit, und upsmon ist der Client, der das System herunterfährt [12]. Der dokumentierte Ablauf: Die USV meldet Batteriebetrieb und niedrigen Ladestand (ups.status: OB LB), das primäre upsmon setzt das Flag für erzwungenes Herunterfahren (FSD), sekundäre Systeme fahren herunter, das primäre wartet bis zu HOSTSYNC Sekunden, führt dein SHUTDOWNCMD aus und lässt die USV am Ende die Last abschalten, damit alles neu startet, wenn der Strom zurückkehrt [15]. Dokumentierte Standardwerte sind 5 Sekunden für FINALDELAY und 15 für HOSTSYNC [13][15]. Meldet das Gerät keine Schwelle für niedrigen Ladestand, greift bei usbhid-ups ein Ersatzwert von 30 Prozent [14]. NUT warnt, dass nicht jeder Hersteller die HID-Spezifikation buchstabengetreu umsetzt und dass du den unbeaufsichtigten Shutdown mit upsmon -c fsd testen musst [14].
7. Batterien altern. Übliche verschlossene Bleibatterien (VRLA) in USVs halten laut Schneider und Vertiv 3 bis 5 Jahre [6][7]. Schneider empfiehlt den Tausch vor rund fünf Jahren und nennt Hitze als Hauptfeind: 20 bis 25 °C sind ideal, und die Lebensdauer halbiert sich je 8 °C Temperaturanstieg [6]. Das Vertiv-Whitepaper nennt 10 °C je Halbierung [7]. Stand 18. Okt. 2026 unterscheiden sich die Quellen in der Schrittweite, nicht in der Richtung. Vertiv bewertet unter Verweis auf IEEE eine Batterie bei 80 % der Nennkapazität als verbraucht und erwähnt bis zu 300 Volllastentladungen [7]. Eaton empfiehlt einen monatlichen Selbsttest, wo das Modell ihn unterstützt [11].
8. Was eine USV nicht leistet. Überlastest du sie, schaltet sie entweder ab oder legt die Last auf den Bypass [10]. Das sind zwei verschiedene Folgen. Beim Abschalten verlieren deine Geräte den Strom. Über den Bypass können sie mit Netzstrom weiterlaufen: Eatons FAQ zu den Online-Modellen der Reihe 9SX beschreibt den internen statischen Bypass als schnelle Rückschaltung auf das Stromnetz bei Überlast oder internem Fehler [18]. Dieser Strom ist ungeschützt. Im Bypass gibt es weder Batteriestützung noch aktive Aufbereitung [16]. Fällt während des Bypass-Betriebs das Netz aus, gehen deine Geräte aus. Die Quellenlage ist hier widersprüchlich, Stand 20. Okt. 2026: Eatons Artikel zur Überlast sagt, die angeschlossenen Geräte verlören in beiden Fällen den Strom [10], die 9SX-FAQ beschreibt den Bypass dagegen als den Schritt, der die Last weiter versorgt [18]. Lies im Handbuch deines Modells nach, was es bei Überlast tut und ob es überhaupt einen Bypass hat. Eine USV ist die zweite Schutzschicht gegen Überspannung, nicht die erste [1]. Und sie ist kein Backup: Sie hält den Strom am Laufen, nicht deine Daten. Gelöschte Dateien, sterbende Festplatten und Erpressungssoftware laufen ungehindert hindurch. Dieser letzte Punkt ist unsere eigene Einschätzung, keine Herstellerangabe.

Ein Homelab-Beispiel

Das ist ein Rechenbeispiel, keine Messung. Wir betreiben Rackserver (HPE DL360 Gen9, DL380 Gen10) und ein QNAP-NAS (Stand 14. bis 18. Okt. 2026). Das folgende Beispiel beschreibt weder unsere Ausstattung noch unsere Stromabsicherung.

Beispiel: Ein Server zieht 250 W, und wir nehmen einen Leistungsfaktor von 0,9 an, den Wert, den Eaton für Server nennt [1]. VA = 250 W ÷ 0,9 ≈ 278 VA. Mit Eatons Wachstumsfaktor 1,2 landest du bei etwa 333 VA [1]. Mit Vertivs 80-%-Grenze brauchst du mindestens 278 ÷ 0,8 ≈ 347 VA, bei einer Neuinstallation mit 60 % etwa 463 VA [8]. Prüfe dann die Watt-Seite getrennt: 250 W müssen deutlich unter der Watt-Angabe im Datenblatt bleiben, zum Beispiel unter 313 W bei der 80-%-Grenze. Hat der Server ein aktives PFC-Netzteil, rechne die Reserve aus Punkt 5 dazu.

Laufzeit, gleiches Beispiel: Das Diagramm im Datenblatt zeige 5 Minuten bei Volllast. Nach Eatons Faustregel sind es bei halber Last etwa 15 Minuten [1]. Angenommen, ein sauberer Shutdown deines Servers dauert 4 Minuten. Deinen echten Wert zeigt nur ein Test. Der Shutdown muss mit Reserve in die Batterie passen, die du in drei Jahren hast, nicht nur in die von heute.

Standardbefehle auf einem Linux-Host mit installiertem NUT: upsc myups@localhost listet die Werte, die der Treiber meldet [12]. upsmon -c fsd simuliert einen Stromausfall und startet die komplette Shutdown-Kette [12][15]. Führe ihn nur aus, wenn der Rechner wirklich ausgehen und neu starten darf.

Prüfliste

• Prüfe, ob das Datenblatt der USV sowohl VA als auch Watt nennt, und vergleiche deine Last mit beiden Werten.
• Rechne deine Last zuerst in Watt, wandle sie mit dem Leistungsfaktor in VA um und plane Reserve ein.
• Prüfe, ob die Ausgangsspannung im Batteriebetrieb sinusförmig ist, besonders bei Servernetzteilen mit aktiver PFC.
• Prüfe das Laufzeitdiagramm des Herstellers für deine reale Last, nicht für Volllast.
• Prüfe, ob deine USV und ihr Treiber in der NUT-Hardwareliste stehen und ob du usbhid-ups oder den passenden Treiber nutzt.
• Führe upsmon -c fsd einmal unter Aufsicht aus und miss, wie lange Herunterfahren und Neustart dauern.
• Prüfe, ob alle Rechner an der USV, auch das NAS, rechtzeitig herunterfahren und ob sie direkt oder über das NUT-Netzwerk mit der USV verbunden sind.
• Notiere das Einbaudatum der Batterie, halte die USV kühl und führe den Selbsttest in den Abständen aus, die der Hersteller nennt.
• Prüfe im Handbuch, ob deine USV bei Überlast abschaltet oder auf Bypass wechselt, und behandle den Bypass als Betrieb ohne Schutz.
• Prüfe, ob du ein echtes Backup hast, das nicht von der USV abhängt.