Stromversorgung Kleinleistungsnetzteile für Stand-by- und Scheinaus-Applikationen

Stromversorgungen in Anwendungen mit kleinem Energiebedarf arbeiten meist mit einem miserablen Wirkungsgrad. Das muss nicht sein, wie dieser Beitrag zeigt.

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Spätestens seit Fukushima die „Energiewende“ eingeleitet hat, sind „erneuerbare Energien“ ein populäres Thema. Wer einen schnellen Wandel will, darf aber nicht nur an die Erzeugerseite denken, sondern muss Sparpotenziale konsequent nutzen. Noch immer verschwenden wir in Europa den Strombedarf eines Landes von der Größe Dänemarks allein für den Stand-by- und Scheinaus-Betrieb. Da private Verbraucher aber kaum wissen, was ihren Stromzähler antreibt, setzt die EuP-Richtlinie ab 2013 noch engere Grenzwerte.

Konsumelektronik im Stand-by-Betrieb verursacht über 10% der Stromkosten

Seit die verbotenen 100-W-Glühbirnen durch die Hintertür als „Heizgerät mit 95% Wirkungsgrad“ importiert werden, ist auch Otto Normalverbraucher klar, dass es sich hier um ein besonders krasses Beispiel von Energieverschwendung handelt. Weit weniger bekannt ist der „Wirkungsgrad“ unserer Heim- und Büroelektronik im vermeintlich ausgeschalteten Zustand. Denn während wir im guten Glauben die „OFF-Taste“ der Fernbedienung betätigen, läuft der Stromzähler im Hintergrund weiter. Und das nicht so knapp. Schätzungen zufolge bezahlt ein durchschnittlicher 4-Personen-Haushalt jährlich rund 100 € allein für den Stand-by-Betrieb seiner Kommunikations-Elektronik und damit über 10% seiner gesamten Stromkosten.

Stand-by-Verbrauch entspricht der Kapazität aller installierten Wind- und Solaranlagen

Kommt noch die Fernbedienung für Garagentor und Jalousie hinzu, kann sich dieser Betrag schnell verdoppeln. Nach Berechnungen der europäischen Kommission liegt der Stand-by-Verbrauch aller privaten Haushalte bei über 40 TWh. Addiert man noch die Stand-by-Verluste in den Büros hinzu liegen wir irgendwo zwischen 50 und 60 TWh. Da wir Zahlen mit so vielen Nullen nur schwer greifen können: Dieser Verbrauch entspricht in Etwa der Kapazität aller momentan installierten Wind- und Solaranlagen. Für die Energiewende ist das konsequente Ausschöpfen von Sparpotenzialen deshalb ähnlich wichtig wie der Ausbau alternativer Energieerzeugung.

EU-Rahmenrichtlinie soll Energieverschwendung massiv senken

Die Anfang 2010 in Kraft getretenen EU-Rahmenrichtlinie „EuP“ (Energy-using Products) soll der Energieverschwendung in allen Bereichen massiv entgegen wirken. Hauptziel ist die Steigerung der Energieeffizienz im gesamten Lebenszyklus eines Produktes. Davon betroffen sind Produkte, die in hohen Stückzahlen produziert werden – vom Radiowecker über Drucker und Monitor bis zur HiFi-Anlage.

2013 werden die Grenzwerte für den Stand-by-Betrieb halbiert

Da der private Sparwille schnell an Grenzen stößt, wenn wir auf Bequemlichkeit verzichten sollen, nimmt die Richtlinie die Hersteller in die Pflicht. Innerhalb von 10 Jahren soll in Europa der Energiebedarf für Stand-by- und Scheinaus-Betrieb um 75% reduziert werden – trotz kontinuierlich weiter steigendem Gerätebestand. Dürfen Geräte mit Display im Stand-by-Betrieb heute noch 2 W verbrauchen, halbiert sich dies ab Januar 2013 auf 1 W. Für einfachere Geräte ohne Display gelten Grenzwerte in halber Höhe.

Die Grenzwerte werden schon im Leerlaufbetrieb überschritten

Größere Schaltnetzteile überschreiten schon im Leerlaufbetrieb die aktuellen Grenzwerte, von konventionellen Längsreglern ganz zu schweigen. Denn wenn die Last auf Werte um 10% absinkt, wird der Wirkungsgrad sehr schlecht. Ein klassisches Beispiel aus der täglichen Praxis ist eine HiFi-Anlage älterer Bauart. Kaum jemand nutzt den Netzschalter, der zudem oft genug auf der Geräterückseite angebracht und damit schwer zugänglich ist. Schaltet man aber bequem mittels Fernbedienung ab, läuft der Stromzähler munter weiter – mit 10 bis 15 W. Ähnliches gilt für TV-Geräte, Rekorder, Spielkonsolen. Insbesondere Letztere verbrauchen im Stand-by-Modus fast genauso viel Energie wie im Betrieb. Je nach Alter verursacht jedes dieser Geräte jährliche Stand-by-Kosten in der Größenordnung von 10 bis 20 €.

Automatische Steuerung von Jalousien kann teuer werden

Auch die automatische Steuerung von Jalousien kann recht teuer werden. Da sie nur wenige Minuten in Betrieb sind, fällt die Motorleistung von 200 bis 300 W weit weniger ins Gewicht als der Stand-by-Verbrauch. Wird die Energie für die Stand-by-Elektronik, wie bislang üblich, vom großen Hauptnetzteil geliefert, ist dieses auch im „OFF-Modus“ permanent am Netz, mit einem hohen Leerlaufverbrauch von 20 bis 30 W. Seit Anfang 2010 macht die EuP-Richtlinie Schluss mit der lange geübten Praxis, das Hauptnetzteil zur Versorgung des Stand-by-Kreises zu „missbrauchen“.

Kleine Leistung – großes Sparpotenzial

Die Ursachen eines hohen Stand-by-Verbrauchs liegen primär in der Tatsache begründet, dass der geringe Energiebedarf der Stand-by-Elektronik aus dem für wesentlich höhere Leistungen dimensionierten Hauptnetzteil abgezweigt wird. Dieses arbeitet quasi im Leerlauf und vergeudet wegen seines dann sehr schlechten Wirkungsgrads ein Vielfaches der für die Stand-by-Elektronik benötigten Energie.

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