🔋 USV-Laufzeit-Rechner

Eine USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung) springt bei einem Stromausfall sofort ein und versorgt die angeschlossenen Geräte aus ihrem Akku weiter. Ziel ist meist nicht stundenlanger Betrieb, sondern eine sichere Überbrückung: genug Zeit, um Daten zu speichern und Systeme geordnet herunterzufahren — oder um kurze Ausfälle ganz unbemerkt zu überstehen.

Wie lange das gelingt, ergibt sich aus zwei Werten: der Akku-Kapazität in Wattstunden (Wh) und der angeschlossenen Last in Watt (W). Die Formel lautet: Laufzeit in Minuten = Kapazität × Wirkungsgrad ÷ Last × 60. Der Wirkungsgrad von rund 0,9 berücksichtigt die Verluste des Wechselrichters, der den Gleichstrom des Akkus in den Wechselstrom der Geräte umwandelt. Je mehr Last anliegt, desto kürzer die Laufzeit — und zwar in etwa umgekehrt proportional. Dieser Rechner nimmt Kapazität und Last entgegen, rechnet bei Bedarf Akku-Werte und VA-Angaben um und nennt die zu erwartende Überbrückungszeit als realistische Schätzung.

Die Grundregel ist einfach: doppelte Last, halbe Laufzeit. Wer statt 100 W plötzlich 200 W anschließt, halbiert die Überbrückungszeit ungefähr. Diese umgekehrte Proportionalität steckt direkt in der Formel und macht den größten Teil des Effekts aus.

In der Praxis fällt die Laufzeit bei hoher Last aber sogar etwas stärker als rein rechnerisch. Der Grund ist der Peukert-Effekt: Je höher der Entladestrom, desto geringer die effektiv nutzbare Akku-Kapazität — ein Bleiakku gibt unter starker Belastung anteilig weniger Energie ab als bei sanfter Entladung. Bei sehr niedriger Last dagegen machen sich die konstanten Grundverluste der USV-Elektronik stärker bemerkbar. Beide Effekte sind in einer einfachen Rechnung nicht exakt abbildbar, weshalb die hier ausgegebene Laufzeit eine gute Näherung ist und reale Geräte je nach Akku-Typ und Alter etwas darunter liegen können. Für die Dimensionierung gilt deshalb: lieber etwas großzügiger rechnen und einen Puffer einplanen, als die berechnete Zeit als garantierten Wert zu betrachten.

An eine USV gehört nur das, was im Ausfall wirklich weiterlaufen muss — jedes zusätzliche Gerät verkürzt die Laufzeit. Typische Verbräuche helfen bei der Einschätzung: Ein Router mit ONT zieht rund 10 bis 20 W, ein NAS je nach Plattenzahl 30 bis 60 W, ein Monitor 20 bis 40 W.

Ein Office-PC liegt bei 80 bis 150 W, ein Gaming-PC unter Last dagegen schnell bei 300 bis 500 W — und frisst die Akkureserve entsprechend rasch. Wer die genaue Leistungsaufnahme seiner Geräte kennen will, kann sie mit dem Netzteil-Rechner für den PC abschätzen oder mit einem Messgerät an der Steckdose ermitteln. Die Faustregel lautet: An die USV nur die kritischen, sparsamen Komponenten — typischerweise Netzwerktechnik, NAS und der Rechner selbst, aber ohne Drucker, Lautsprecher oder Ladegeräte. So bleibt die wertvolle Akkuenergie für das reserviert, was im Ernstfall wirklich zählt.

Der Leistungsfaktor (cos φ) entscheidet, wie viel der beworbenen VA-Leistung tatsächlich als nutzbare Watt zur Verfügung steht. Ältere USV-Modelle kommen oft nur auf 0,6: Aus 1500 VA werden dann 900 W. Moderne Geräte mit aktiver Leistungsfaktor-Korrektur erreichen 0,9 bis 1,0 und stellen damit nahezu die volle Scheinleistung als Wirkleistung bereit.

Für die Praxis heißt das: Die Watt-Angabe einer USV ist aussagekräftiger als die VA-Zahl, denn sie nennt direkt die nutzbare Leistung. Beim Vergleich zweier Geräte mit gleicher VA-Zahl kann das mit dem höheren Leistungsfaktor deutlich mehr leisten. Achten Sie deshalb beim Kauf auf die in Watt angegebene Ausgangsleistung und gleichen Sie sie mit der summierten realen Last Ihrer Geräte ab. Eine USV, deren Watt-Leistung nur knapp über der Last liegt, läuft im Ernstfall an ihrer Grenze — etwas Reserve sorgt hier für Stabilität und schont den Akku.

USV-Akkus sind Verschleißteile. Die verbauten Blei- oder Lithium-Akkus altern und verlieren über die Jahre an Kapazität — bei klassischen Blei-Akkus ist nach drei bis fünf Jahren oft ein Tausch fällig. Die reale Überbrückungszeit liegt dann deutlich unter dem Neuwert, ohne dass man es sofort merkt.

Deshalb sollte man regelmäßig den Selbsttest der USV nutzen und die tatsächliche Laufzeit gelegentlich überprüfen, etwa durch einen kontrollierten Test unter realer Last. Sinkt sie merklich, ist der Akku reif für den Austausch — viele USV erlauben einen einfachen Wechsel der Akkupacks. Auch die Umgebung spielt eine Rolle: Hitze verkürzt die Akku-Lebensdauer erheblich, weshalb die USV nicht eingeengt neben Wärmequellen stehen sollte. Wer den tatsächlichen Stromverbrauch der angeschlossenen Geräte im Blick behalten will, findet im Stromverbrauch-Rechner ein passendes Werkzeug — damit lässt sich die reale Last und damit die zu erwartende Laufzeit verlässlich abschätzen.

USV gibt es in drei Bauarten mit steigendem Schutzgrad. Die einfache Offline-USV (VFD) schaltet bei Ausfall auf den Akku um und genügt für unkritische Heim-Anwendungen. Die Line-Interactive-USV (VI) gleicht zusätzlich Spannungsschwankungen aus, ohne gleich auf den Akku zu wechseln — der gängige Kompromiss für Arbeitsplätze, NAS und Heimserver.

Die Online-USV (VFI) versorgt die Geräte permanent über den Wechselrichter und bietet damit den lückenlosesten Schutz, ist aber teurer und weniger effizient — sie lohnt sich vor allem für empfindliche oder geschäftskritische Technik. Für die meisten privaten und kleinen geschäftlichen Anwendungen reicht eine Line-Interactive-USV mit ausreichend Akku-Kapazität für den geordneten Shutdown. Ob sich der Aufwand lohnt, hängt vom Schadenspotenzial ab: Wer ein NAS mit wichtigen Daten, einen Heimserver oder einen Arbeitsplatz mit ungespeicherter Arbeit betreibt, schützt mit einer USV für vergleichsweise wenig Geld vor Datenverlust und Hardwareschäden. Für einen reinen Surf-PC ist sie dagegen meist verzichtbar.