Die Rolle der Batterie in der USV-Technik

Keine USV ohne Akkus, ohne Akkus keine USV – so einfach ist das. Doch trotz ihrer Wichtigkeit für unterbrechungsfreie Stromversorgungen fristen die Kraftpakete ein Dasein im Dunklen – buchstäblich, denn hohe Temperaturen (und damit direktes Sonnenlicht) gehören...

Keine USV ohne Akkus, ohne Akkus keine USV – so einfach ist das. Doch trotz ihrer Wichtigkeit für unterbrechungsfreie Stromversorgungen fristen die Kraftpakete ein Dasein im Dunklen – buchstäblich, denn hohe Temperaturen (und damit direktes Sonnenlicht) gehören zu ihren größten Feinden. Aber das ist nicht das einzige, was Anwender wissen müssen.

Leser über 30 erinnern sich vielleicht: In neu gekaufte Autobatterien musste man das Schwefelsäure/ Wassergemisch noch selbst einfüllen, dafür gab es kleine Schraubverschlüsse über den Zellen der Batterie (Bild 1). Diese Bauform, die heute an Bedeutung verloren hat, nennt man »geschlossen « (Bild 2). In den Schraubverschlüssen sind kleine Entlüftungsöffnungen eingearbeitet, über die das während der Reaktion entstehende Knallgas entweichen kann. Etwa ein Drittel der verkauften Akkus fällt noch in die Kategorie »geschlossen. Der Rest gehört zum Typ »verschlossen«. Er wird vor allem bei kleinen und mittleren USV-Anlagen eingesetzt. Verschlossene Akkus sind entweder als Vlies- oder Gel-Batterie ausgeführt, bei letzterer wird der Elektrolyt durch Kieselsäure oder eine andere Chemikalie von flüssig in halbfest umgewandelt. Vlies-Ausführungen nutzen ein mit Elektrolyt getränktes Gewebe im Inneren.

Mehrere Anbieter von Schaltungstechnik versuchen über ein Ersatzmodell nach Randles durch das Anlegen einer modulierten Spannung ein genaueres Bild des Ladezustands zu erreichen. Dabei wird der Stromverlauf über die Zeit aufgezeichnet und ausgewertet. Zu den gemessenen Parametern gehören der Metall-Widerstand, der Elektrolyt-Widerstand, die Doppelschicht-Kapazität und die Warburg-Impedanz. Zum Teil werden die Akkus mit jeweils eigenen Mikroprozessoren ausgestattet, um die Messungen durchzuführen und die Ladespannung entsprechend anzupassen. Auch Newave bietet eine solche Aufrüstung der Akkus optional an. Abseits solch komplexer Maßnahmen gilt natürlich eine einfache Grundregel: Bleiakkus dürfen nicht tiefentladen wer den, weil das zu irreparablen Schäden führt – in jedem Fall wird die Nennkapazität beeinträchtigt, wenn es den Akku nicht komplett unbrauchbar macht (Bild 4). Eine entsprechende Abschaltung, die einer Tiefentladung zuvorkommt, sollte jede USV aufweisen.