21.10.2025 – Mit den Universalmesssystemen von PQ Plus lassen sich Leistungsmessung, Power Quality-Monitoring und Differenzstromüberwachung im Rechenzentrum effizient verbinden.
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In der digital vernetzten Welt spielen Rechenzentren eine entscheidende Rolle – und sind ähnlich wie Leitstellen oder Krankenhäuser Bestandteil der kritischen Infrastruktur. Daher nehmen die Verantwortlichen von Rechenzentren eine hochverfügbare Stromversorgung sehr ernst und legen neben redundanten Versorgungssystemen sowie Notstromaggregaten einen besonderen Fokus auf das Monitoring der Energieversorgung.
„Neben klassischen Messwerten wie Wirk- oder Blindleistung rücken in Rechenzentren vor allem die Spannungsqualität sowie die Differenzstromüberwachung in den Mittelpunkt, um die Verfügbarkeit der Stromversorgung zu sichern“, weiß Jens Schübel, Prokurist und technischer Leiter von PQ Plus, zu berichten. „Daher sollte diese redundant ausgelegt sein und vorausschauend geplant werden, sodass man Veränderungen in der Versorgung oder der Spannungsqualität frühzeitig erkennt, bevor es kritisch wird und Notabschaltungen erfolgen“, so Schübel weiter.
Power Quality
Da die zuverlässige Funktion aller Server und technischer Anlagen im Rechenzentrum stark von der Qualität der elektrischen Energie abhängt, sollte eine sich ankündigende „Verschmutzung“ des Stroms frühzeitig erkannt werden. Ansonsten bestünde die Gefahr, dass Rückwirkungen im Netz, Oberschwingungen, Unsymmetrien oder plötzliche Lastspitzen die sensible Hardware gefährden. An dieser Stelle kommt das Portfolio des Energiemesstechnik-Anbieters PQ Plus ins Spiel: „Unsere Messgeräte der Serie UMD 98 und UMD 710 bieten viele Möglichkeiten der Power-Quality-Analyse nach DIN EN 50160 und DIN EN 61000-2-4. Die Geräte erfassen beispielsweise Oberschwingungen bis zur 128. Harmonischen und ermöglichen zudem die Messung weiterer Parameter. Dabei erfolgt die Messung über die angebundenen MMI 12-Module an mehreren Abgängen zugleich, was der elektrotechnischen Infrastruktur eines Rechenzentrums entgegenkommt“, erläutert Schübel. Mithilfe der Schnittstellen wie SNMP, MQTT oder Modbus lassen sich die UMDs vergleichsweise unproblematisch in bestehende Rechenzentrumsinfrastrukturen integrieren.
Sicherheit durch Differenzstromüberwachung
Beim UMD 98 werden die Daten der Abgangsmessungen nicht nur geloggt, sondern auch am Display des UMDs angezeigt. (Foto: PQ Plus GmbH)
Ein weiteres zentrales Feature der beiden UMD-Serien besteht in der Fähigkeit zur Differenzstromüberwachung (RCM). Diese Methode ermöglicht das frühzeitige Erkennen von Fehlerströmen, die etwa durch Isolationsprobleme oder schleichende Defekte verursacht werden. Eine simple Absicherung der Anlagenteile über klassische FI-Schalter (RCD), wie man sie aus gängigen Hausinstallationen kennt, kommt bei Rechenzentren nicht in Frage. Der Grund hierfür liegt in der Funktion des FI-Schalters, der bekanntermaßen in Sekundenbruchteilen auslöst und den Stromkreis komplett trennt, sobald der Fehlerstrom den Nennfehlerstrom IΔn überschreitet. Das wäre jedoch bei einem Rechenzentrum fatal, da somit undifferenziert ganze Anlagenteile lahmgelegt würden – und dies, obwohl der gemessene Fehlerstrom möglicherweise noch unter der für die Hardware schädlichen Schwelle liegt.
Aus diesem Grund benötigen Rechenzentren ein anderes Messkonzept: Bei der RCM-Methode erfassen die Systeme von PQ Plus zwar auch auftretende Fehlerströme, melden diese jedoch erst einmal nur, anstatt wie bei einem FI-Schalter einfach radikal die Stromkreise zu trennen. Hierzu liefern die Messgeräte hochauflösende Werte, die in das interne Alarmsystem der Anlage eingebunden werden. Auf diese Weise erfolgt zuerst eine Einschätzung zur Schwere des Fehlerstroms, bevor notwendige Gegenmaßnahmen eingeleitet werden – ohne dabei gleich das gesamte Rechenzentrum stillzulegen. „In Kombination mit der Power Quality-Analyse bietet die Differenzstromüberwachung einen sicheren Schutz vor ungeplanten Ausfällen und kann zudem auch als Grundlage für vorbeugende Wartungsmaßnahmen genutzt werden“, resümiert Schübel.
Sonderfall DC-Fehlerströme
Ergänzend dazu ermöglichen die UMDs des fränkischen Herstellers die präzise Erfassung von Gleichströmen (DC) – eine zunehmend wichtige Anforderung in modernen Rechenzentren mit USV-Systemen, Photovoltaikanlagen oder DC-Serverstrukturen. Neuralgische DC-Bauteile finden sich beispielsweise bei Stromversorgungsschienen und Unterverteilungen (USV, Gleichstromversorgung, PDU, Schaltschränke), bei Strompfaden zu Serverracks und IT-Equipment (Endstromkreise, Potentialausgleich) sowie Erdungssystemen (Hauptpotentialausgleich, Schirmung der Datenleitungen) und DC-Batterieanlagen für USV oder Notstromsysteme.
Dabei erfordert der Schutz vor DC-Fehlerströmen gesonderte Aufmerksamkeit, wie Schübel aus seiner Praxis zu berichten weiß: „Gleichfehlerströme in Rechenzentren stammen hauptsächlich von Schaltnetzteilen, USVs und DC-Verteilungen. Sie sind jedoch als gefährlich einzustufen, weil herkömmliche FI-Schutzschalter sie nicht erfassen. Deshalb braucht man neben DC-Messungen und RCM-Systemen gegebenenfalls noch Fehlerstromschutzschalter vom Typ B.“ Nur so können negative Folgen wie Datenverluste, Systemausfälle oder gar Brände verhindert werden. (cp)