Die USV zeigt grünes Licht, der interne Selbsttest läuft durch — und trotzdem bricht die Anlage im ersten echten Stromausfall zusammen. Dieses Szenario ist häufiger als gedacht. Dieser Artikel erklärt, warum USV-Akkus lautlos altern, welche Messtechnik wirklich Aufschluss gibt und woran sich der richtige Tauschzeitpunkt erkennen lässt.
Was in einer USV-Batterie steckt
In den meisten KMU-USV-Anlagen arbeiten verschlossene Bleiakkus — sogenannte VRLA-Batterien (Valve Regulated Lead Acid). Sie kommen in zwei Varianten vor: als AGM-Akku (Absorbent Glass Mat), bei dem der Elektrolyt in einem Glasfaservlies gebunden ist, und als Gel-Akku, bei dem er in einer Silikatemasse vorliegt. Beide Typen sind wartungsfrei und auslaufsicher, was sie für den Einsatz in Serverräumen und Technikschränken prädestiniert.
Der entscheidende Unterschied zu anderen Akkutypen: VRLA-Batterien sind für den Standbybetrieb optimiert. Sie werden dauerhaft auf Ladeerhaltungsspannung gehalten und sollen im Bedarfsfall innerhalb von Millisekunden hohe Entladeströme liefern. Genau diese Eigenschaft — kurze, intensive Entladung unter Last — ist es, die im Laufe der Jahre nachlässt, ohne dass von außen etwas zu erkennen wäre.
Dabei ist die klassische USV konstruktionsbedingt auf kurze Überbrückungszeiten ausgelegt — in der Regel reicht die Kapazität für ein geordnetes Herunterfahren der angeschlossenen Server, nicht für einen längeren Weiterbetrieb. Wer hingegen für Ausfälle von mehreren Stunden oder Tagen gewappnet sein muss, benötigt eine darüber hinausgehende Infrastruktur: Der Betrieb kritischer Systeme über bis zu 72 Stunden durch eine gesonderte Notstromversorgung gilt heute als Stand der Technik für geschäftskritische Umgebungen. Nähere Informationen zur herstellerunabhängigen Konzeption solcher Anlagen finden Sie auf unserer Fachplanungsseite etm-systemtechnik.de.
Wie Akkus altern — und warum man es nicht sieht
VRLA-Akkus altern durch einen schleichenden Prozess: Die Bleiplatten im Inneren sulfatieren über die Jahre, der Elektrolyt trocknet langsam aus, und die innere Struktur verliert ihre Fähigkeit, Ladung schnell freizusetzen. Das Ergebnis ist ein steigender Innenwiderstand — der Akku kann sich zwar noch voll geladen halten, bricht aber unter der Lastanforderung des Stromausfalls ein.
Von außen ist dieser Prozess nicht erkennbar. Der Akku sieht unverändert aus, seine Ruhespannung liegt im Normbereich, und der interne Selbsttest der USV — der lediglich prüft, ob überhaupt eine Batterie vorhanden und grundsätzlich geladen ist — besteht er problemlos. Der eigentliche Defekt bleibt unsichtbar, bis er im Ernstfall zum Totalausfall führt.
Der unterschätzte Faktor: Temperatur
Die Lebensdauer eines VRLA-Akkus wird maßgeblich von der Umgebungstemperatur beeinflusst. Als Richtwert gilt: Bei 20 °C erreichen AGM- und Gel-Akkus typischerweise eine Lebensdauer von 3 bis 5 Jahren. Steigt die Dauertemperatur auf 30 °C, halbiert sich diese Erwartung in etwa — der Akku altert doppelt so schnell.
In der Praxis bedeutet das: Ein USV-Akku, der dauerhaft in einem schlecht belüfteten Technikschrank oder in der Nähe von Wärmequellen betrieben wird, kann bereits nach 2 Jahren deutlich degradiert sein — selbst wenn er noch nie im Einsatz war. Auch die Selbstentladungsrate steigt mit der Temperatur: Sie verdoppelt sich bei einem Temperaturanstieg um jeweils 10 °C. Wer USV-Akkus in warmen Umgebungen betreibt, sollte die Prüfintervalle entsprechend verkürzen.
Innenwiderstandsmessung: Was sie leistet und was nicht
Die zuverlässigste Methode zur Zustandsbeurteilung eines USV-Akkus im laufenden Betrieb ist die Innenwiderstandsmessung — auch als Leitwertmessung bezeichnet. Dabei wird dem Akku ein kleines Wechselstromsignal aufgeprägt und der resultierende Spannungsabfall gemessen. Aus dem Verhältnis ergibt sich der Innenwiderstand in Milliohm.
Ein niedriger Innenwiderstand entspricht einem gesunden, leistungsfähigen Akku. Steigt der Wert über die Zeit deutlich an, zeigt das eine fortgeschrittene Alterung an. Professionelle Messgeräte verwenden dabei die sogenannte 4-Leiter-Messtechnik (Kelvin-Messung), die Übergangswiderstände an den Messklemmen aus dem Ergebnis herausrechnet und damit präzise Werte auch bei sehr niedrigen Widerständen liefert.
Wichtig zu verstehen: Die Innenwiderstandsmessung ist eine Trendmessung. Ein einzelner Messwert sagt wenig — entscheidend ist die Veränderung über mehrere Messungen hinweg. Steigt der Innenwiderstand von Messung zu Messung deutlich, ist das ein klares Signal für bevorstehende Kapazitätsprobleme, auch wenn der Akku noch funktioniert. Batteriewechsel erfolgen damit erst, wenn sie tatsächlich erforderlich sind — weder zu früh noch zu spät.
Innenwiderstand & Leitwert
Steigender Innenwiderstand zeigt Sulfatierung, Plattenkorrosion und Elektrolytaustrocknung — lange bevor der Akku im Betrieb auffällt. Die Messung ist berührungslos im laufenden Betrieb möglich, ohne die USV abschalten zu müssen.
Kapazitätstest unter Last
Der einzige Weg, die tatsächliche Restkapazität exakt zu bestimmen, ist ein kontrollierter Lasttest bis zur Entladung. Dieser erfordert eine vorübergehende Abschaltung und ist aufwändiger — für die Mehrzahl der KMU-Anlagen ist die Innenwiderstandsmessung als Frühindikator jedoch ausreichend.
Ähnliche Prinzipien — Prüfung im laufenden Betrieb ohne Abschaltung — gelten auch für die DGUV-V3-Prüfung ortsfester Produktionsanlagen. Wie das in der Praxis funktioniert, erläutern wir im Ratgeber zur DGUV V3 Prüfung in Produktionsbetrieben.
Wann sollten USV-Akkus geprüft werden?
Eine pauschale Aussage ist schwierig, weil Lebensdauer und Degradation stark von den Betriebsbedingungen abhängen. Als pragmatische Orientierung haben sich folgende Intervalle bewährt:
Ab dem zweiten Betriebsjahr empfiehlt sich eine jährliche Innenwiderstandsmessung. Sie liefert die Trendwerte, die eine fundierte Tauschplanung ermöglichen. Ab dem dritten Jahr — wenn AGM- und Gel-Akkus in die kritische Alterungsphase eintreten — ist die Messung besonders wichtig. Nach besonderen Ereignissen wie Stromausfällen, Blitzereignissen oder Spannungsspitzen sollte unabhängig vom regulären Intervall eine anlassbezogene Prüfung erfolgen, da die USV dabei belastet oder beschädigt worden sein kann.
Entscheidend ist: Nicht das Aussehen, nicht der Selbsttest und nicht das Alter allein sind ausschlaggebend — sondern der gemessene Innenwiderstand im Trendvergleich.
USV-Prüfung im Rahmen der DGUV V3 — was zu beachten ist
USV-Anlagen sind ortsfeste elektrische Betriebsmittel und fallen damit unter die Prüfpflicht der DGUV Vorschrift 3. Sinnvolle Prüfungen wie Sichtprüfung, Funktionsprüfung und Innenwiderstandsmessung des Akkus sollten von der befähigten Person bzw. dem Betreiber festgelegt und durchgeführt werden. Eine spezifische Norm für die Akkumessintervalle existiert nicht — die Festlegung liegt im Ermessen des Betreibers, orientiert sich aber an den Herstellerangaben und den Betriebsbedingungen.
In der Praxis bedeutet das: Wer die USV-Akkuprüfung in ein bestehendes DGUV-V3-Prüfkonzept integriert, erfüllt gleichzeitig mehrere Pflichten mit einem Termin. Die Prüfprotokolle der Innenwiderstandsmessung ergänzen das Prüfprotokoll der ortsfesten Anlage und liefern im Fall eines Audits eine lückenlose Dokumentation des Anlagenzustands.
Zusammenfassung
Das Wichtigste auf einen Blick
- VRLA-Akkus (AGM und Gel) altern schleichend durch steigenden Innenwiderstand — von außen unsichtbar.
- Der USV-interne Selbsttest ist kein Kapazitätstest und erkennt einen defekten Akku nicht zuverlässig.
- Erhöhte Umgebungstemperatur beschleunigt die Alterung erheblich — bei 30 °C etwa doppelt so schnell wie bei 20 °C.
- Die Innenwiderstandsmessung ist die zuverlässigste Methode im laufenden Betrieb ohne Abschaltung.
- Entscheidend ist der Trendvergleich über mehrere Messungen — nicht ein einzelner Wert.
- Ab dem zweiten Betriebsjahr empfiehlt sich eine jährliche Messung; nach Ereignissen (Stromausfall, Blitz) anlassbezogen.
Häufige Fragen
Wie oft müssen USV-Akkus geprüft werden?
Ab dem zweiten Betriebsjahr empfiehlt sich eine jährliche Innenwiderstandsmessung. Ab dem dritten Jahr — wenn AGM- und Gel-Akkus in die kritische Alterungsphase eintreten — ist die Messung besonders wichtig. Nach besonderen Ereignissen wie Stromausfällen, Blitzereignissen oder Spannungsspitzen sollte unabhängig vom regulären Intervall eine anlassbezogene Prüfung erfolgen.
Kann ein USV-Akku den Selbsttest bestehen und trotzdem defekt sein?
Ja. Der interne Selbsttest der USV prüft lediglich, ob überhaupt eine Batterie vorhanden und grundsätzlich geladen ist — nicht ob sie unter echter Last ausreichend Kapazität liefert. Ein Akku mit stark gestiegenem Innenwiderstand besteht den Selbsttest problemlos, bricht aber im ersten echten Stromausfall sofort zusammen. Der Selbsttest ist kein Kapazitätstest.
Was ist die Innenwiderstandsmessung bei USV-Akkus?
Bei der Innenwiderstandsmessung wird dem Akku ein kleines Wechselstromsignal aufgeprägt und der resultierende Spannungsabfall gemessen. Professionelle Messgeräte verwenden die 4-Leiter-Messtechnik (Kelvin-Messung), die Übergangswiderstände an den Messklemmen herausrechnet. Die Messung ist im laufenden Betrieb ohne Abschaltung möglich. Entscheidend ist der Trendvergleich über mehrere Messungen: ein deutlich steigender Innenwiderstand zeigt fortgeschrittene Alterung an, auch wenn der Akku noch funktioniert.
Fällt die USV-Akkuprüfung unter die DGUV V3?
Ja. USV-Anlagen sind ortsfeste elektrische Betriebsmittel und fallen damit unter die Prüfpflicht der DGUV Vorschrift 3. Sinnvolle Prüfungen wie Sichtprüfung, Funktionsprüfung und Innenwiderstandsmessung des Akkus können in ein bestehendes DGUV-V3-Prüfkonzept integriert werden — ein Termin, ein Protokoll, vollständige Dokumentation.
USV-Akkuprüfung im Rahmen der DGUV V3
Wir integrieren die Innenwiderstandsmessung Ihrer USV-Akkus auf Wunsch in den nächsten DGUV V3 Prüftermin — ohne zusätzliche Anfahrt, mit vollständiger Protokollierung.
Weitere Themen: DGUV V3 Prüffristen, DGUV V3 in Produktionsbetrieben.