Welche Wechselrichtergröße braucht ein Schulcomputerraum mit 30 PCs wirklich?
Damit 30 gewöhnliche Schulrechner und die Netzwerktechnik eine zweistündige Load-Shedding-Phase überstehen, brauchen Sie einen 8-kW-Wechselrichter und mindestens 10 kWh Lithium-Speicher. Wer auch noch 3D-Drucker absichern will, verdoppelt die Kosten – so planen Sie stattdessen eine gestufte, SGB-taugliche Absicherung.
Damit ein typischer südafrikanischer Schulcomputerraum mit 30 Desktop-PCs, einem Lehrerarbeitsplatz und dem lokalen Netzwerk eine übliche zweistündige Load-Shedding-Phase übersteht, brauchen Sie einen 8-kW-Wechselrichter und mindestens 10,24 kWh Speicherkapazität in Lithium-Eisenphosphat-Akkus (LiFePO4).
Wenn Sie versuchen, auch nur zwei oder drei 3D-Drucker in diese Notstromversorgung aufzunehmen, bricht Ihr Budget zusammen. Die Heizelemente von 3D-Druckern ziehen enorme ohmsche Lasten, die einen deutlich größeren Wechselrichter erfordern und teure Akkukapazität rasant aufbrauchen.
Bevor Ihr Schulvorstand (School Governing Body, SGB) ein teures, überdimensioniertes Solar- oder Notstromangebot freigibt, sollten Sie den tatsächlichen Strombedarf Ihres Computerraums kennen – und wissen, warum ein gestuftes, pragmatisches Vorgehen fast immer die finanziell beste Entscheidung ist.
Die reale Rechnung für einen Raum mit 30 PCs
Viele Solarinstallateure arbeiten mit pauschalen Formeln, die den Strombedarf von Schulen überschätzen, und kommen so zu aufgeblähten Angeboten. Andere unterschätzen die Last, sodass die Anlage in dem Moment abschaltet, in dem sich eine Klasse hinsetzt. Um die richtige Balance zu finden, müssen wir die tatsächliche Dauerlast Ihrer Geräte berechnen.
- Gewöhnliche Desktop-PCs: Ein typischer Schulrechner (Mittelklasse-Tower plus 19-Zoll-LCD-Monitor) zieht im normalen Unterrichtsbetrieb (Programmieren, Surfen oder Office-Anwendungen) zwischen 80 W und 120 W. Wir rechnen mit durchschnittlich 100 W pro Arbeitsplatz. Bei 30 Lernenden sind das 3.000 W (3 kW).
- Lehrerarbeitsplatz und Beamer: Der Lehrer-PC zieht 100 W, ein üblicher Klassenraum-Beamer rund 250 W bis 300 W. Zusammen kommen so 400 W hinzu.
- Netzwerktechnik: Switch, WLAN-Accesspoint und Glasfaserrouter des Raums ziehen dauerhaft 50 W bis 100 W.
Ohne 3D-Drucker liegt Ihre Grunddauerlast bei etwa 3,5 kW.
Um eine Last von 3,5 kW über eine übliche zweistündige Load-Shedding-Phase zu tragen, brauchen Sie 7 kWh nutzbare Energie. Wechselrichter arbeiten allerdings nicht mit 100 % Wirkungsgrad (die meisten liegen bei rund 90 %), und Lithiumakkus sollten nicht regelmäßig bis auf null entladen werden. Damit die Anlage eine volle Zwei-Stunden-Phase ohne Abschaltung durchhält, benötigen Sie mindestens 10,24 kWh Akkukapazität (üblicherweise zwei Rack-Akkus zu je 5,12 kWh).
Warum 3D-Drucker im Notstrombetrieb Budgetkiller sind
Ein 3D-Drucker ist im Kern eine hochpräzise geregelte Heißklebepistole. Um Kunststofffilament zu schmelzen, muss er eine Messingdüse auf rund 200 °C und ein Druckbett auf 60 °C bringen. Dieses Aufheizen läuft über ohmsche Heizelemente.
Im Leerlauf oder beim Halten der Temperatur zieht ein 3D-Drucker vielleicht nur 50 W, in der ersten Aufheizphase jedoch zwischen 250 W und 350 W. Startet eine Lehrkraft eine Stunde und lässt fünf Lernende gleichzeitig fünf 3D-Drucker aufheizen, entsteht sofort eine Bedarfsspitze von 1,5 kW.
"Heizelemente wie 3D-Drucker, Laminiergeräte oder Laserschneider über eine Schul-Akkuanlage abzusichern, ist ein unglaublich teurer Fehler. Sie zahlen Premiumpreise für Akkus, um damit schlichte Wärme zu erzeugen."
Nehmen Sie 3D-Drucker in Ihre aktive Notstromversorgung auf, müssen Sie einen größeren Wechselrichter kaufen (mindestens 12 kW), um die Anlaufspitze zu verkraften, und Ihre Akkukapazität verdoppeln, damit die Drucker die Anlage nicht schon vor Stundenende leersaugen. Das treibt die Installationskosten leicht um R40.000 bis R60.000 nach oben.
Die praktische Lösung: Lassen Sie Ihre 3D-Drucker am normalen Netzanschluss, umgehen Sie den Wechselrichter vollständig und legen Sie Druckaufträge außerhalb der Load-Shedding-Zeiten. Ist ein Druck unverzichtbar, bieten viele moderne 3D-Drucker eine Funktion zum Fortsetzen nach Stromausfall, mit der der Druck sicher pausiert und weiterläuft, sobald das Netz zurück ist.
Die gestufte, SGB-taugliche Notstromstrategie
Die meisten Schulen können in einem einzigen Haushaltsjahr keine R120.000 Investition für eine vollständige Absicherung des Computerraums stemmen. Ein gestuftes Vorgehen sichert zuerst die wichtigsten Funktionen und erlaubt es, die Anlage auszubauen, sobald Mittel vorhanden sind.
| Stufe | Was versorgt wird | Dauerlast | Wechselrichtergröße | Akkukapazität | Geschätzte Kosten (inkl. Installation) |
|---|---|---|---|---|---|
| Stufe 1: Nur Kern | Netzwerk, Router, Lehrer-PC, Beamer | ~450 W | 3 kW (einphasig) | 2,56 kWh | R25.000 – R35.000 |
| Stufe 2: Hybrider Raum | Netzwerk, Lehrer-PC, Beamer, 10 Schüler-PCs | ~1,45 kW | 5 kW (einphasig) | 5,12 kWh | R50.000 – R65.000 |
| Stufe 3: Voller Raum | Netzwerk, Lehrer-PC, Beamer, 30 Schüler-PCs | ~3,45 kW | 8 kW (einphasig) | 10,24 kWh | R95.000 – R120.000 |
Wer etwa mit Stufe 2 beginnt, stellt sicher, dass bei Stromausfällen mindestens ein Drittel der Klasse weiterarbeiten kann oder dass Leistungsnachweise (etwa praktische Prüfungen) ungestört stattfinden. Plant Ihre Schule gerade eine Erneuerung des Computerraums, ist die Wahl energieeffizienter Endgeräte wie Mini-PCs oder Laptops statt klassischer Desktop-Tower der wirksamste Hebel, um die späteren Notstromkosten zu senken; unser Team unterstützt Sie bei dieser Planung über unsere Beschaffungs- und Einrichtungsleistungen für Computerräume.
Entscheidende Infrastrukturfragen für Schulen
Bevor Sie ein Angebot annehmen, sollte Ihre Schule diese drei häufigen Schwachstellen geklärt haben:
- WLAN-Abbrüche bei WPA2-Enterprise: Schul-WLANs mit Enterprise-Authentifizierung brauchen nach einem Spannungseinbruch oft 5 bis 10 Minuten, bis sie neu gestartet sind und die Geräte erneut authentifiziert haben. Ihr Wechselrichter muss deshalb eine nahtlose Umschaltzeit (unter 10 Millisekunden) bieten, damit Switch und Router den Ausfall gar nicht erst bemerken und die Lernenden ohne Unterbrechung verbunden bleiben.
- Diebstahlschutz und Belüftung: Wechselrichter und Lithiumakkus gehören in einen gesicherten, abschließbaren Raum, um Diebstahl und Vandalismus vorzubeugen. Unter Last erzeugen sie allerdings viel Wärme. Wer sie in einen winzigen, unbelüfteten Serverschrank stellt, riskiert thermische Drosselung und vorzeitigen Verschleiß der Akkus. Sorgen Sie für einen gut belüfteten, staubfreien Aufstellort.
- SGB-Konformität und CoC: Jede Solar- oder Notstrominstallation in einer südafrikanischen Schule muss von einem offiziellen Certificate of Compliance (CoC) eines eingetragenen Elektrofachbetriebs begleitet sein. Fehlt es, erlischt die Gebäudeversicherung Ihrer Schule im Fall eines Elektrobrands.
Wenn Sie Hilfe brauchen, Ihre bestehende Schulinfrastruktur zu prüfen, ein realistisches Energiebudget zu entwerfen oder robuste Hardware im Rahmen Ihres SGB-Budgets zu beschaffen, sehen Sie sich unsere Unterstützungsleistungen für Schulen an und erfahren Sie, wie wir südafrikanische Schulen sicher durch solche technischen Umstellungen begleiten.
