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| HSG |
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Der Fachbereich Informatik hat sich als 'Großabnehmer' von Energie Gedanken gemacht, wie der Energieverbrauch von Schulcomputeranlagen gesenkt werden kann. Es hat sich gezeigt, dass schon sehr einfache Maßnahmen den Verbrauch spürbar verringern können.
Bestandsaufnahme/Ist-Zustand
Es kann schon mal vorkommen, dass die Benutzer eines Computerraums morgens in der 1. Stunde bemerken, dass einige oder auch alle Geräte über Nacht gelaufen sind. Da schlägt doch mindestens dem Lehrer das Gewissen. Fragt man nach den Ursachen, so bleiben außer allgemeiner Nachlässigkeit das Vermeiden langer Boot-Zeiten als Hauptgründe. Die Rechner in den Lehrerarbeitsräumen müssen stetig zur Verfügung stehen, mehrere Minuten Boot-Zeit sind in der Praxis indiskutabel. Am Ende eines Unterrichtstags oder gar am Wochenende fühlt sich niemand zuständig die Rechner abzuschalten. Ähnliche Verhältnisse bestehen für die Rechner in der Bibliothek, die z.B. für schnelle Internetrecherchen genutzt werden. Hier ist wenigstens für ein regelmäßiges Abschalten gesorgt.
Auflistung der Geräte
Die folgende Auflistung ist nicht erschöpfend aber repräsentativ.
- 32 C-Rechner (Athlon Doppelkern EE, Grafik onboard, LCD-Display, Computerräume)
- 32 A-Rechner (Duron 1200, Röhrenmonitor, Lehrerarbeitsräume, Bibliothek, GTS, Fachräume)
- 10 B-Rechner (Athlon 1600, Röhrenmonitor, Beamer, Biologie, Technik, Sekretariat)
- 9 Netzdrucker (HP 2100/2300)
- 2 Beamer
- 3 Laptops
Messungen an den Geräten
Das Messen des Energieverbrauchs stellte sich als nicht unproblematisch heraus. So zeigten verschiedene handelsübliche 'Energie-Monitore' sowie die Geräte aus der Physik-Sammlung teils stark unterschiedliche Werte an. Der Grund dürfte in der Technologie der Schaltnetzteile hängen, die zu schnell wechselnden Blindanteilen führen. Eine genaue Messung (siehe auch den Artikel Energie sparen aus c't 4/08) erfordert Geräte, die mehrere 1000 Euro kosten.
Messung an einem A-Rechner GTS mit Belinea-Monitor
| Zustand | C3000 | WeteKom | Ph neu | Ph alt | C alt | Olympia | ELV EM800 | Peaktech 9024 |
| aus | 24,3W | 9W-17W | 9W | 14W | 22,3W | 20W | 8,8W | 22W |
| an mit Monitor | 143W | 125W | 146W | 145W | 156W | 151W | 138W | 150W |
| an ohne Monitor | 86,6W | 72W | 71W | 70W | 82W | 75W | 71W | 87W |
| Standby mit Monitor | 77W | 57W | 63W | 61W | 73W | 68W | 58W | 74W |
Der Verbrauch ist stark vom Monitortyp abhängig. So zeigte eine Messung mit c3000 (von c't empfohlen) an einem A-Rechner im kleinen Lehrerarbeitsraum 185W im Normalbetrieb und 86W im Standby-Betrieb.
Eine Vergleichsmessung mit einem alten 'Stromzähler' ergab für den Normalbetrieb folgende Werte: 20 Umdrehungen des Zählers erfolgten in 349s. Der Zähler macht laut Aufdruck für eine 1kWh 1500 Umdrehungen. Die Rechnung ( (1000Wx3600sx20)/(1500x349s) ) ergab 137,5W. Damit reiht sich die Messung in die anderen ein.
Messung an einem C-Rechner im Computerraum
| Zustand | Olympia | c3000 |
| aus | 11W | 14W |
| an mit Display | 99W | 130W |
| an ohne Display | 68W | 100W |
| Standby mit Display | 12W | 14W |
Es fallen einerseits der große Einsparungsgewinn durch das LCD-Display, andererseits die großen Anzeigeunterschiede der beiden Messgeräte auf.
Messung an den Netzwerkdruckern
Die verwendeten Drucker HP 2100 sind Laserdrucker mit eigenem Printserver. Erste Messungen zeigen, dass der Standby-Betrieb sehr wenig verbraucht. Hier stört wieder die schlechte Messgenauigkeit der verwendeten Geräte gerade im unteren Bereich. Jedenfalls konnte die Befürchtung, die Fixiereinheit wäre dauernd geheizt, entkräftet werden.
Anteil der IT-Technologie am Gesamtverbrauch elektrischer Energie
Herr Schönau vom Referat 65 Gebäudewirtschaft hat in einer interessanten Präsentation den Verlauf des Verbrauchs elektrischer Energie am HSG an verschiedenen Tagen gezeigt. An einem Wintertag betrug der Spitzenwert ca. 90kW, an einem Sommertag ca. 60kW.
Nehmen wir an, dass alle 32 C-Rechner (Computerräume werden benutzt), ca. 10 A-Rechner (Lehrerarbeitsräume, Bibliothek) und ca. 3 B-Rechner (Beamer, Sekretariat) so erhält man nach den Messwerten einen Cirka-Verbrauch von 6,5kW (32x130W+13x180W). Der Anteil der Computer am 'Stromverbrauch' liegt also etwa bei 7%-11%. Auch wenn diese Zahl grob geschätzt ist, so liegt in diesem Bereich ein enormes Einsparungspotenzial.
Möglichkeiten der Einsparung
Auswahl energiesparender Komponenten
Auch wenn unsere Messungen gerätebedingt nicht sehr zuverlässig sind, so drängen sich doch einige Folgerungen auf:
- Röhrenmonitore sind 'Energiefresser', sie verbrauchen mehr als doppelt so viel wie LCD-Displays.
- Neue - sorgfältig ausgesuchte - Geräte verbrauchen trotz weit höherer Leistungsfähigkeit weit weniger Energie.
- Der Standby-Modus entfaltet erst bei neuen geeigneten Geräten seine ganze Wirksamkeit.
Standby-Modus
Es ist verblüffend einfach, viel Energie zu sparen, wenn man das Betriebssystem auf den energiesparendsten Modus stellt und Standby nach kurzer Zeit einschalten lässt. Ohne weitere sonstigen Maßnahmen stellt sich sofort ein großer Spareffekt ein. Die kurze 'Aufweckzeit' nach Standby stellt sogar zur langen Boot-Zeit ein Komfortgewinn dar.
Abschätzung der Einsparung
Es soll nun versucht werden, die Einsparungen am HSG abzuschätzen. Die vier Lehrerrechner und die zwei Beamerrechner laufen - fast - rund um die Uhr (manchmal sogar über die Wochenenden). Nimmt man an, dass sie 3/4 dieser Zeit im Standby-Modus sind, wo sie nur rund die Hälfte verbrauchen, so wird diese Rechnergruppe ca. 37% (0,25x1+0,75*0,5) ihres - hohen - Verbrauchs einsparen. Die restlichen A-Rechner werden über Nacht ausgeschaltet. Werden sie nur in der halben Einschaltdauer genutzt, so ist mit ca. 25% Einsparung zu rechnen. Die C-Rechner werden am Vormittag stark genutzt, manche bleiben aber gelegentlich über Nacht an. Eine Abschätzung ist schwierig. Wegen des hohen Standby-Effekts bei diesem Typ wird man aber doch mit 20-30% Einsparungen rechnen können. Es wäre hochinteressant, hier verlässliche Messungen über einen längeren Zeitraum vornehmen zu können. Abschließend kann eine Einsparung von ca. 1%-3% des gesamten Stromverbrauchs vermutet werden. Bei einem Jahresverbrauch von ca. 33000 Euro könnten also ca. 500 Euro eingespart werden.
Abschaltung über 'Energiebus'
Im Zuge von Renovierungen oder bei Neubauten werden in Schulen 'intelligente', programmierbare Energieversorgungen eingebaut. So verfügt das HSG über eine Gebäudeautomation über den 'europäischen Installationsbus' EIB. Hiermit wird zur Zeit sehr erfolgreich ein Lichtmanagement betrieben. Es ist hier eine 'große Steckdosenleiste' denkbar, die intelligent gesteuert auch den Standby-Anteil deutlich verringern könnte. Hierzu wäre über ein entsprechendes Interface ein computergesteuerter Zugriff auf den EIB notwendig. Das HSG möchte auch diesen Weg gehen.
Sonstige Gesichtspunkte
Jeder neue Computer muss hergestellt und jeder ausgemusterte muss entsorgt werden. Hier entstehen Kosten und Umweltbelastungen. Es wäre also wünschenswert, die Rechnergenerationen länger zu betreiben. Das ist aber nur dann möglich, wenn eine Neu-Ausstattung nicht am untersten Level liegt, sondern über ein bisschen Reserven verfügt. Ebenso könnten durch die konsequente Verwendung von freier Software Beträge gespart werden, die weit über den oben erwähnten liegen. So haben allein die Betriebssysteme für die C-Rechner zusammen über 3000 Euro gekostet.
Literatur/Links
- Energie sparen, Peter König, c't 4/2008, S. 78