Notebooks

Der Energieverbrauch unterschiedlicher Notebookmodelle ist in erster Linie vom jeweils verbauten Prozessortyp abhängig. Die Bandbreite hinsichtlich Performance und Energieverbrauch ist sehr groß und eine bedarfsgemäße Auswahl daher wesentlich. Es stehen gleichermaßen großformatige Notebooks mit hoher Rechenleistung, wie auch sehr schlanke leichte Modelle, die mit passiver Kühlung d.h. ohne Lüfter auskommen, zur Verfügung. Für einen Großteil der Büroanwendungen eignen sich kleinere Notebooks mit einer mittleren Rechenleistung sehr gut, die überwiegende Zahl der Anwendungen erfordert somit keinen besonders leistungsfähigen Prozessor.

Im Bürobetrieb werden zumeist zusätzliche externe Tastaturen und Bildschirme eingesetzt, um eine gute Ergonomie am Arbeitsplatz sicherzustellen. Leichte kleine Geräte bringen für den Alltagseinsatz im Büro somit keine Nachteile hinsichtlich Ergonomie und sind für den mobilen Einsatz jedoch entsprechend attraktiv.

Die marktführenden CPU-Hersteller wie Intel und AMD bieten heute energiesparende Prozessoren für leichte kleine Notebooks an. Diese Modelle sind unter anderem an einer niedrigen sogenannte Thermal Design Power (TDP) zu erkennen, d.h. einer besonders niedrigen maximalen Leistungsaufnahme und Wärmeabgabe des Prozessors bei voller Last. CPUs für kleine flache Notebooks ohne Lüfter weisen teilweise eine TDP von weniger als 15W teilweise sogar unter 10W auf. Bei Prozessoren, die auf maximale Leistung getrimmt sind, kann die TDP hingegen deutlich über 100W liegen.

Besonders leichte und energieeffiziente Notebooks zeichnen sich auch durch eine sehr lange Akkulaufzeit aus. Allerdings ist der Anschaffungspreis für solche Modelle häufig auch höher und es empfiehlt sich wiederum eine TCO-Kostenbetrachtung auf Basis einer sinnvollen nachhaltigen Nutzungsdauer. Sehr kurze Nutzungsdauern von nur 2-3 Jahren sind zu vermeiden und machen teurere Geräte entsprechend unwirtschaftlich. Nutzungsdauern von 5 Jahren mit entsprechenden Garantien und Ersatzteilverfügbarkeiten sind zu empfehlen.

Thermal Design Power

Im Büro werden Notebooks zumeist mit einem externen Monitor und ggfs. einer Docking-Station eingesetzt. Hier ist der Energieverbrauch im Netzbetrieb bzw. über die Docking-Station entscheidend und nicht der Verbrauch im Akkubetrieb. Powermanagement-Features sollten vor allem auch auf einen möglichst niedrigen Stromverbrauch im Netzbetrieb ausgelegt sein. Zur Bewertung des Energieverbrauchs können von den Herstellern Verbrauchsdaten für die verschiedenen Betriebsmodi wie Aktiv-, Leerlauf und Energiesparmodus abgefragt werden (siehe Tabelle).

Der Energieverbrauch im Standardbetriebsmodus oder auch mit konkret spezifizierten Energiespareinstellungen kann auf Basis von standardisierten Benchmarks wie z.B. BAPCo-Sysmark verglichen werden. Im Energiesparmodus wird typischerweise die Prozessorleistung und die Bildschirmhelligkeit etwas reduziert.

Da Notebooks bei klassischen Büroanwendungen wie Textverarbeitung sich häufig in einem leerlaufähnlichen Betriebszustand mit nur geringer Last befinden, ist der Energieverbrauch im Leerlaufmodus (Idle-Modus) auch entsprechend aufschlussreich.

Deklaration der Leistungsaufnahme in verschiedenen Energieverbrauchsmodi

Das US Energy Star-Programm spezifiziert seit vielen Jahren Energieeffizienzanforderungen für Energy Star-zertifizierte Notebooks, die je nach Gerätekategorie und Hardware-Konfiguration unterschiedlich festgelegt werden. Je nach CPU, Speicherkonfiguration und Grafikkarten-Konfiguration werden unterschiedliche Anforderungen festgelegt. Eine detaillierte Darstellung der neuen Energy Star-Requirements von 2020 findet sich in der Version 8 der Energy Star-Spezifikationen für Computer.

Die Energieeffizienz wird über einen standardisierten Testzyklus bestimmt:

ETEC = 8760/1000  x  (Poff  x  Toff + Psleep x Tsleep + Plong_idle x Tlong_idle + Pshort_idle x Tshort_idle)

Für den Testzyklus sind verschiedene Gewichtungen für die unterschiedlichen Betriebsmodi vorgesehen, abhängig davon, wie das Notebook an das Netzwerk angebunden ist und wie die Prozesse und Ansprechzeiten im Netzwerk definiert sind. 

Gewichtung der Betriebsmodi für Notebooks bei Energy Star (Auswahl)

Externe Netzteile für Notebooks müssen gemäß EU-Verordnung von 2019 eine Mindestenergieeffizienz im Leerlaufbetrieb ohne Last sowie im aktiven Betriebsmodus aufweisen. Die Mindesteffizienzanforderung für den Leerlaufmodus liegt bei max. 0,1 Watt, die Anforderung im Betriebsmodus ist leistungsabhängig (siehe Tabelle).

Vorgeschriebene Mindestenergieeffizienz von externen Netzteilen entsprechend der EU-Ecodesignverordnung

Für eine Ausschreibung sollten jeweils etwas anspruchsvollere Anforderungen gesetzt werden, die über die gesetzlichen Mindestanforderungen hinausgehen.

Im Bürobetrieb werden Notebooks häufig nicht über externe Netzteile, sondern über eine Docking-Station betrieben. In diesem Fall ist eine entsprechende Effizienz der Docking-Station zu fordern bzw. vom Hersteller entsprechend zu deklarieren. Verpflichtende Effizienzkriterien für Docking-Stations gibt es bislang nicht. Mittels BAPCo Mobile-Benchmark lässt sich die Effizienz der Notebook-Akkus bestimmen und es können entsprechende Anforderungen hinsichtlich der Akkueffizienz spezifiert werden.

Im Sinne einer nachhaltigen möglichst langen Produktnutzung ist auch die einfache Austauschbarkeit der Akkus ein wesentliches Kriterium. Zumeist ist heute dafür Spezialwerkzeug und entsprechendes Know-How erforderlich. In zukünftigen EU-Ecodesignverordnungen wird ein noch stärkerer Fokus auf Reparatur- und recyclinggerechtes Design gelegt werden und damit auf Kriterien, die in der Beschaffung verstärkt, berücksichtigt werden können.

Die Materialeffizienz bei Notebooks wird im Wesentlichen durch den Materialeinsatz, die Nutzungsdauer sowie die Optionen für Recycling bzw. Remanufacturing bestimmt. Die typische Nutzungsdauer von Notebooks im Bürobereich liegt heute durchschnittlich nur bei 3 Jahren, obwohl die tatsächliche Lebensdauer der Hardware zumeist höher wäre. Grundsätzlich wären somit längere Nutzungsdauern wünschenswert und möglich. Hinsichtlich Performance leisten heutige Notebookmodelle sehr viel mehr, als für typische Büroanwendungen erforderlich ist und auch die Innovationsgeschwindigkeit im Markt würde durchaus etwas längere Nutzungsdauern erlauben. Voraussetzung für eine möglichst lange Nutzungsdauer sind unter anderem attraktive Wartungs- und Reparaturservices. Zeit- und kostenintensive Services, steigern entsprechend die frühzeitige Nachfrage nach Neugeräten.

Der Materialressourceneinsatz für Notebooks variiert abhängig von der Gerätegröße und dem Design erheblich. Das lässt sich sehr einfach auch am Gerätegewicht ablesen. Sehr leichte auf Mobilität optimierte Notebookmodelle bringen gerade mal 1 kg auf die Waage, große, nicht auf schlankes Design getrimmte Geräte, hingegen mitunter 3-4 kg.

Leichtes schlankes Design bedeutet allerdings nicht automatisch optimale Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit. Es bestehen vielfach auch Tradeoffs zwischen schlankem leichten Design und recyclingorientiertem Design. Leichtes Design erfordert häufig eine weitgehende Integration von Komponenten mit ggfs. negativen Effekten hinsichtlich Separier- und Recyclingfähigkeit.  Kriterien wie Materialeinsatz/Leichtbauweise und Recyclingfähigkeit sollten daher jeweils parallel betrachtet werden. 

Anforderungen hinsichtlich Materialeffizienz werden unter anderem von den international anerkannten Umweltzertifikaten EPEAT, TCO und Blauer Engel unterstützt.

EPEAT (Electronic Product Environmental Assessment Tool) ist ein Zertifikat und Ecolabel des Global Electronics Council (GEC), einer Non-Profit-Organisation, die sich darauf spezialisiert hat, die Nachfrage nach ressourceneffizienten Elektronikprodukten zu unterstützen.

Das Produktbewertungskonzept von EPEAT ist ganzheitlich ausgerichtet. Die Bewertung der Produkte basiert auf IEEE-Standards.

EPEAT registrierte Produkte müssen über 20 Kriterien erfüllen. Darüber hinaus beinhaltet das Zertifikat eine größere Zahl von Kannkriterien aus den folgenden Kategorien:

• Materialmanagement und Materialauswahl
• Produktlebensdauer
• Energieverbrauch
• Verpackung
• Life Cycle Assessment & Carbon Footprint
• Umweltperformance des Unternehmens
• Soziale Performance des Unternehmens

Abhängig davon, wie viel Prozent der Kannkriterien erfüllt werden, wird ein EPEAT-Zertifikat der Klasse Gold, Silber oder Bronze vergeben. Der Basislevel Bronze erfordert zumindest die Erfüllung der Musskriterien. Für die Silber-Kategorie müssen 50%, für Gold 75% der Kannkriterien erfüllt werden.

Zu den Musskriterien, die grundsätzlich erfüllt werden müssen, zählen unter anderem:

• Erfüllung der Energy Star-Energieeffizienz-Kriterien
• Ersatzteilverfügbarkeit, Service Support, Take-back Service, Batterien Take-Back Programm u. Information zum Batterientausch sowie Compliance mit der EU-Batterienrichtlinie
• Separierbarkeit und Recyclingfähigkeit der Plastikteile
• Eliminierung von Quecksilber in Leuchtmitteln und Reduktion von Brom und Chlor in Plastikteilen
• Mindestanteil von Rezykliertem Plastik im Produkt
• Diverse Anforderungen an die Verpackung (Vermeidung von Schwermetallen und Chlor, Kennzeichnung von Plastik, Separierbarkeit)
• Etc.

Sämtliche Muss- und Kann-Kriterien sowie EPEAT-konforme Produkte sind aus der EPEAT-Datenbank abrufbar (www.epeat.net).