Sparprogramm

Inhaltsverzeichnis

Nur wer ungefähr weiß, wie viele Euro Nachzahlung an das E-Werk aufs Konto von PC und Peripherie gehen, kann seine Stromrechnung kürzen. Den gierigen Geräten in den eigenen vier Wänden oder der Firma kommt man aber nur durch Messen, Rechnen und einer realistischen Sicht der eigenen Gewohnheiten auf die Spur, denn Änderungen des Verhaltens bringen meist mehr Ersparnis als technische Lösungen.

Computer sind hoch dynamische Systeme, deren Stromverbrauch entscheidend davon abhängt, was man mit ihnen macht. Ob sich das Kribbeln im Bauch erst angesichts von 634 Tagen Uptime des eigenhändig gehätschelten Servers oder durch den Wüstenhauch aus dem Grafikkartenlüfter nach den täglichen fünf Stunden „World of Warcraft“ einstellt, muss man selbst wissen. Was dies an Strom kostet und welche Sparmaßnahmen je nach eigenen Gewohnheiten Erfolg versprechen, zeigen die folgenden Seiten. Welche Komponenten den Stromhunger eines Rechners in die Höhe treiben, wie sparsame Hardware funktioniert und wie weit man den Energiegeiz treiben kann, beschreibt der Artikel auf Seite 90 in c't 4/08. Bei der Auswahl sparsamer Netzteile und Festplatten helfen die Testberichte ab Seite 96 und 104 in c't 4/08.

Haushaltsüblich

Der Energieverbrauch berechnet sich aus Leistung (Watt) mal Zeit (in Stunden), deshalb muss man bei der Jagd nach Stromschluckern streng unterscheiden nach Geräten, die man nach Gebrauch gewöhnlich abschaltet (Herd, Waschmaschine, hoffentlich auch PCs), und jenen, die rund um die Uhr laufen (Kühlschränke, Server, Faxgeräte, die oft übersehene Heizungsumwälzpumpe, aber auch das dauernd brennende Kellerlicht).

Die Tabelle auf Seite 79 hilft, den Energieverbrauch einzelner Geräte, dessen Kosten und den verursachten CO₂-Ausstoß zu überschlagen. Alle Rechenbeispiele dieses und der folgenden Artikel zum Thema legen einen Strompreis von 20 Cent pro Kilowattstunde zugrunde. Der Kohlendioxid-Ausstoß berechnet sich auf Basis des deutschen Strom-Mix mit 616 Gramm pro Kilowattstunde, wobei die fossilen Brennstoffe über die Hälfte der erzeugten Energie liefern, vor Atomstrom und erneuerbaren Energien. Bezieht man Ökostrom, trägt der eigene Energieverbrauch entsprechend weniger zur Erderwärmung bei.

50 Watt entsprechen ungefähr der Leistung eines aktuellen, sparsamen PC im Leerlauf. Etwa 80 Watt braucht ein solcher Rechner zusammen mit einem Flachbildschirm. Für den Energiebedarf eines 100-Watt-Systems (beispielsweise PC inklusive Grafikkarte und TFT-Display) hängt man an die Werte in der 10-Watt-Rubrik einfach eine Null an. Auch Sparpotenziale zeigt die Tabelle: Nimmt ein Servermodell 10 Watt weniger auf als ein anderes, spart es damit 18 Euro im Jahr.

Spürbar sparen kann man vor allem bei den Großverbrauchern. Ineffizient arbeiten oft Geräte, die erst wenige Jahre auf dem Markt sind wie DVB-T-Empfänger oder Plasmabildschirme. Fernseher entwickeln mit wachsender Bildschirmdiagonale einen überproportionalen Stromhunger: Braucht ein 32-Zoll-LCD-Plattfernseher im Betrieb etwa 80 bis 125 Watt [1], schlucken die etwas größeren Brüder mit 40 oder 42 Zoll schon 150 bis 210 Watt, zwischen 0,2 und 25 Watt (!) im Standby-Modus oder gar im „abgeschalteten“ Zustand. Ein Plasmagerät gleicher Größe brachte es im Test gar auf satte 360 Watt im Betrieb und 20 Watt im Standby [2]. Solche Geräte sollte man daher allabendlich vom Stromnetz trennen, etwa per schaltbarer Steckerleiste.

Dabei sinkt der PC-Flottenverbrauch nach dem Pentium-4-Gipfel derzeit wieder; moderne Flachbildschirme verbrauchen überdies deutlich weniger als Röhrenmonitore vergleichbarer Größe. Für aktuelle Displays und andere Peripherie führt die Tabelle im Kasten auf Seite 84 die typische Leistungsaufnahme auf.

Anders als beim alten Kühlschrank lohnt sich der Kauf eines speziellen Energiespar-PC in der Regel nur dann, wenn ohnehin ein Neukauf ansteht. Zuvor muss man sich allerdings gründlich überlegen, wie man den Rechner nutzen will und wie viel Leistung er bringen muss. Wunschdenken oder halbherzige gute Vorsätze helfen hier wenig: Erweist sich die neue angeschaffte Spardose am Ende doch als zu schmalbrüstig für die ersehnten 3D-Spiele, müssen nachträglich mindestens Teile ersetzt werden. Damit sind sämtliche Einsparungen beim Teufel. Aus ökologischer Sicht sollte man vorhandene PCs ohnehin so selten wie möglich durch neue ersetzen, da ihre Produktion und Entsorgung enorm energieintensiv sind.

Tempomat

Konsequentes Energiesparen beim PC-Betrieb beginnt im Kern der Maschine, dem Prozessor. Moderne CPUs können innerhalb von Sekundenbruchteilen auf Sparflamme schalten, aber ebenso schnell wieder Vollgas geben, wenn geballte Rechenkraft gefragt ist (zu den Details siehe Seite 90 in c't 4/08 und [3]). Bei stark ausgelasteten Spielmaschinen bringt diese Automatik zwar kaum Ersparnis. Wer hingegen überwiegend schreibt oder sonstigen Bürokram erledigt, senkt die Leistungsaufnahme der CPU in der Regel um 5 bis 10 Watt – denn die wartet die meiste Zeit im Leerlauf auf Benutzereingaben.

Windows XP muss man zwingen, die Sparautomatik des Prozessors zu nutzen, indem man in der Energieverwaltung entweder das Schema „Minimaler Energieverbrauch“ oder „Tragbar/Laptop“ auswählt. „Minimale Batteriebelastung“ spart auch, ist aber eigentlich für Notebooks gedacht, wo es die CPU-Taktfrequenz im Akkubetrieb drosselt [4]. Vista wählt von sich aus den „ausbalancierten“ Energiesparplan, der den Prozessor automatisch herunterschaltet, sofern die Hardware mitspielt.

Pausenklau

Will man nur eben kurz eine Telefonnummer, die Abfahrtszeit der Straßenbahn oder einen Wikipedia-Artikel im Internet nachschauen, dauert das Booten quälend lange. Um auf Tastendruck bereitzustehen, laufen viele Rechner rund um die Uhr. Versetzt man sie zwischendrin in den Standby-Modus, kann man bei nur minimalen Komforteinbußen gehörig Strom sparen.

Hinter den mehrdeutigen Begriffen wie „Standby“ oder „Ruhezustand“, mit denen etwa Windows XP hantiert, stecken genau definierte Betriebszustände des Advanced Configuration and Power Management Interface (ACPI , siehe Seite 89 in c't 4/08). Nach einem Klick auf die Schaltfläche „Standby“ im „Herunterfahren“-Menü hält ein zeitgemäßer und korrekt konfigurierter XP-Rechner idealerweise nur noch die 5-Volt-Standby-Leitung und damit den Arbeitsspeicher unter Strom, weshalb man den Zustand auch als „Suspend-to-RAM“ (STR) bezeichnet. Ein Tastendruck oder eine Mausbewegung weckt den Rechner in wenigen Augenblicken wieder auf.

Tiefer schläft er im „Ruhezustand“ (englisch: Hibernation). Hierbei wird der Inhalt des Arbeitsspeichers komplett auf die Festplatte geschrieben (Suspend-to-Disk, STD). Drückt man im „Herunterfahren“-Dialog die Umschalttaste, ersetzt vorübergehend der Schalter für den Ruhezustand den für Standby. Der Rechner benötigt zum Aufwachen unter Umständen mehrere Minuten, auf jeden Fall aber deutlich länger als beim Start aus Standby.

Bei „Standby“ oder Suspend-to-RAM zieht ein Rechner je nach Modell zwischen 2 und 15 Watt Leistung. Zieht man in diesem Modus den Netzstecker des Rechners, bootet dieser beim Aufwachen frisch, nicht gespeicherte Dateien gehen verloren. Kaum weniger Strom als im Standby nuckelt der Rechner in der Regel im Ruhezustand und sogar ganz heruntergefahren aus der Dose. Allerdings darf man ihn in beiden Fällen gefahrlos vom Stromnetz trennen und erreicht dann den Traumverbrauch von null Watt.

Das lohnt sich nicht, wenn man nur mal eine rauchen geht. Zieht ein Rechner im Standby 3 Watt, nimmt er in diesem Zustand selbst während einer einstündigen Mittagspause lediglich 0,003 kWh zum Preis von nicht mal einem Zehntel Cent zu sich, während sich sein Besitzer in der Kantine den Bauch vollschlägt. Wahren Sparfüchsen werden die im Lauf von 230 Arbeitstagen und Mittagspausen pro Jahr anfallenden 0,69 kWh Verbrauch zwar ein Dorn im Auge sein, Standby-Nutzer brauchen aber nur ein mäßig schlechtes Gewissen zu haben. Denn zum einen verursachen sie in ihren Mittagspausen lediglich knapp 14 Cent zusätzliche Energiekosten pro Jahr, zum anderen sparen sie der Firma gegenüber Kollegen, die einen Rechner mit 50 Watt Leerlauf-Leistungsaufnahme über Mittag durchlaufen lassen, pro Jahr und Nase gut 10 kWh oder zwei Euro. Belegt man einen der Schalter am Rechnergehäuse oder den des Laptop-Deckels mit der Standby-Funktion, erreicht man den Sparmodus bequem mit einem Handgriff.

Anders als bei Windows steht der Begriff „Ruhezustand“ bei Desktop-Rechnern mit Mac OS X 10.5 in der Regel für Suspend-to-RAM (bei 10.4 bewährte Tricks für einen gesicherten Ruhezustand funktionieren unter Leopard offenbar nicht mehr [5]). Apple-Notebooks hingegen sichern den Inhalt des Arbeitsspeichers zusätzlich auf der Festplatte, wenn sie schlafen gehen. Ähnlich verfährt der „Hybride Stromsparmodus“, eine Neuheit von Windows Vista.

Schlafstörungen

Leider kommen nicht alle Programme mit den PC-Nickerchen klar. Standby verwirrt manche Smartphones, die Dateien oder Termine mit dem Rechner synchronisieren wollen; geöffnete Dateien sollte man auf jeden Fall vor dem Einschlafen speichern. Suspend-to-Disk überstehen die meisten geöffneten Dateien und Programme schadlos; Firefox vergisst indes seine Proxy-Einstellung per Konfigurations-URL, SSH-Sessions brechen ab, manchmal lassen sich WLAN-Verbindungen nicht wieder herstellen.

Je nach Konfiguration seines Betriebssystems schaltet der Rechner nach einer gewissen Leerlaufzeit selbstständig in Standby oder den Ruhezustand. Undurchsichtig bleibt weitgehend, was dabei als „Leerlauf“ gilt. Wach hält ihn, wenn sich jemand an Tastatur und Maus zu schaffen macht. Aber auch regelmäßig abgespulte Backup-Skripte oder Synchronisations-Tools können den Rechner am Wegduseln hindern – Verlass ist darauf freilich nicht. Die automatische Abschaltung von Festplatten spart zumindest bei der Systempartition selten Energie, irgendwas loggt immer auf die Platte und raubt ihr die Pause. Schläfrig wird Windows hingegen trotz akutem Fernzugriff auf freigegebene Ordner, während eines längeren Downloads oder gar einer laufenden Filmaufzeichnung. Will man den Rechner um jeden Preis am Einschlafen hindern, klickt man vorübergehend ein anderes Energieschema an, etwa „Dauerbetrieb“ unter XP. Manche Software für TV-Karten mit Videorecorder-Funktion oder USB-Empfänger für eine Infrarot-Fernbedienung deaktiviert bei der Installation übrigens den Standby-Modus ganz.

Automatische Backups, Virenscans, System-Updates oder sonstige Pflegemaßnahmen sind kein Grund, den Rechner die ganze Nacht über wach zu halten. Besser legt man eine entsprechende Aufgabe an (unter XP über „Systemsteuerung/geplante Tasks“, bei Vista über „Aufgabenplanung“) und markiert die Option, den Computer zum Ausführen des Task zu reaktivieren. Ob er zum geplanten Zeitpunkt aus Standby oder Ruhezustand aufwacht, möglicherweise sogar frisch booten kann, ob er sich nach getaner Arbeit wieder zur Ruhe legt wie gewünscht, hängt von Mainboard und BIOS ab und muss man ausprobieren. Klappt es nicht, bietet sich als Alternative zur Nachtschicht eventuell eine stets pünktlich angetretene Mittagspause als geeigneter Zeitraum an.

Den vollständigen Artikel finden Sie in c't 04/2008.

Literatur

[1] Peter Nonhoff-Arps, Ulrike Kuhlmann, Bewegende Schärfe, Sieben LCD-TVs mit 80-cm Diagonale und 100-Hz-Technik, c't 18/07, S. 90

[2] Peter Nonhoff-Arps, Ein-Meter-Klasse, Sechs aktuelle Großbildfernseher mit Diagonalen von 40 und 42 Zoll, c't 25/07, S.170

[3] Christof Windeck, Spar-o-Matic, Stromsparfunktionen moderner x86-Prozessoren, c't 15/07, S. 200

[4] Jörg Wirtgen, Konditionstraining, Längere Akkulaufzeit durch geschicktes Energiesparen, c't 16/06, S. 176

[5] Andreas Beier; Behüteter Schlaf, Verbesserten Ruhezustand von Mac OS X auf älteren PowerBooks einrichten, c't 26/05, S. 230

"Strom sparen!"
Artikel zum Thema "Strom sparen!" finden Sie in der c't 04/2008:
PC und Peripherie effizient nutzen	S. 78
Hosting als Alternative zum stromfressenden Heim-Server	S. 86
Energiesparfunktionen von Windows und Hardware	S. 89
Genügsame Hardware für Desktop-Rechner	S. 90
Netzteile mit hohem Wirkungsgrad	S. 96
Festplatten: Sparsamer mit geringerer Drehzahl	S. 104
Kennzeichen und Richtlinien für sparsame Rechner	S. 108
Effizienz-Benchmark der SPEC für Server	S. 206

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Energieverbrauch messen

Um die Leistungsaufnahme elektrischer Verbraucher – also auch von PCs und Peripheriegeräten – zu ermitteln, gibt es zahlreiche Messgeräte zu Preisen ab etwa 20 Euro. Recht gute Erfahrungen haben wir im c't-Labor mit dem 25 Euro teuren Energy Check 3000 von Conrad Electronic (Artikel-Nr.: 125319) gemacht, mehr Funktionen bietet der 15 Euro teurere Energy Monitor 3000. Aber Achtung: Manche anderen günstigen Geräte liefern nur für direkt angeschlossene ohmsche Verbraucher wie Glühbirnen oder Bügeleisen verlässliche Werte und eignen sich nicht für Messungen an Schaltnetzteilen – in unserem Test nahm etwa PeakTech 9024 (rund 15 Euro) die 1,4 Watt Leistungsaufnahme eines ausgeschalteten Rechners überhaupt nicht zur Kenntnis, übertrieb seine Leerlaufleistungsaufnahme von 26,5 Watt um gut 6 Watt und gab für eine Energiesparlampe mehr als das Doppelte des realen Verbrauchs an. Der Hersteller dokumentiert diese Einschränkung des Geräts zwar auf seiner Homepage, allerdings für elektrotechnische Laien nicht erkennbar durch Angabe des „Leistungsfaktors 1 (fest)“. Manche Energieversorgungsunternehmen verleihen Leistungsmessgeräte; damit kann man erste Probemessungen durchführen und deren Messwerte mit jenen des eigenen Geräts vergleichen.

Weil bei den meisten PC-Netzteilen insbesondere bei mittlerer und kleiner Belastung die Stromaufnahme keine saubere Sinusform aufweist, messen einfache Geräte nicht immer ganz präzise. Zudem haben sie oft nur einen einzigen Messbereich, der bis 3000 Watt reicht – bei Messungen kleiner Leistungsaufnahme (etwa unterhalb von 20 Watt) kann der Messfehler deshalb auf einige Watt anwachsen.

Im c't-Labor messen wir deshalb die Leistungsaufnahme mit dem über 3000 Euro teuren LMG 95 der Firma Zimmer Electronic Systems (ZES), das auch bei solchen nichtlinearen Lasten genau misst. Die Leistungsaufnahme in verschiedenen Betriebszuständen zu messen gehört bei c't-Tests seit Langem zum Standard-Prüfprogramm. Ist kein genaues Messgerät zur Hand, kann man den Energieverbrauch bereits von uns getesteter Geräte auch anhand der Checklisten im Heft eingrenzen. (pek)