Leonardo ENERGY Deutschland

Zum Glück haben Energiespar-Funktionen den Weg in die Hardware und in die Betriebssysteme gefunden. Die alten 386er und 486er wurden noch in einem Modus betrieben, der, um auf den Vergleich mit dem Auto zurück zu kommen, einem Betrieb bei konstanter Drehzahl entspricht. Alles Weitere »regelte« man mit der Kupplung. Die Größe des »Kupplungskühlkörpers« wäre ein Leistungsmerkmal gewesen, denn je stärker der Motor, desto mehr hätte die Kupplung gekühlt werden müssen.

Heute ist eine begrenzte Absenkung der »Drehzahl« immerhin möglich, wenn auch nur im Bereich um 40% bis höchstenfalls knapp 50%, was noch nicht ausreicht, um die Zunahme des Leistungsbedarfs mit der Rechenleistung auszugleichen. Die Netzteile sind mit gewachsen, waren also vor Jahren im gleichen Maß überdimensioniert wie heute. Das Tippen von Texten und Tabellen gleicht heute einer Stadtfahrt zum Einkaufen mit einem Ferrari.

Zur Ehrenrettung des Computers muss aber auch gesagt werden, dass diese Vergleiche nicht weit tragen. Dem Netzteil lässt sich eindeutig ein Wirkungsgrad zuordnen, doch welchen »Wirkungsgrad« hat denn ein PC insgesamt? Einmal ganz davon abgesehen, dass die Physiker immer predigen, Energie könne nie gewonnen oder verloren werden, während die Techniker laufend von Energieverlusten reden, lässt sich der Begriff des Wirkungsgrads im technischen Sinn nur auf Prozesse, Geräte und Anlagen anwenden, in die Energie hinein geführt wird, damit eine andere Form von Energie wieder heraus kommt. Der Teil der Energie, der nicht in der gewünschten Form, sondern meist als Abwärme in Erscheinung tritt, ist technisch verloren, aber physikalisch natürlich noch (irgendwo) vorhanden. Doch beides passt nicht auf den PC, weil das gewünschte Produkt nicht aus Energie besteht: Wenn die elektrische Energie ihre Aufgabe erfüllt und Daten elektronisch verarbeitet hat, hat sie sich trotzdem vollständig in Wärme verwandelt (und nicht etwa in Daten, in eine andere Energieform oder sonst etwas). Dies bedeutet gleichzeitig, dass einer Verbesserung der Effizienz nahezu keine physikalischen Grenzen gesetzt sind. Eine Grenze ist erst erreicht, wenn für ein Datenbit nur noch ein Elektron bewegt werden muss, da Elektronen nicht teilbar sind. Bislang sind es aber trotz aller Miniaturisierung immer noch 10.000 bis 100.000 Elektronen, die für den kleinsten vorkommenden »Elementarvorgang« in der EDV bemüht werden müssen. Das Potenzial bei der Verkleinerung der Bauteile, der Beschleunigung der Prozesse und eben auch der Reduktion des Energie-Bedarfs liegt also im günstigsten Fall immer noch bei einem Faktor von 10⁴ bis 10⁵, während noch mehr Zehnerpotenzen auf diesem Weg schon gegangen wurden. Nur bei kryogenen Temperaturen um 4 K ist man dieser theoretischen Grenze schon nahe gekommen. Bedenken wir doch, dass die ersten elektronischen Rechenmaschinen die Größe und den Stromverbrauch einer Elektrolokomotive aufwiesen und dafür eine Rechenleistung boten, die man heute zu Werbezwecken mitsamt einer kleinen Solarzelle geschenkt bekommt, die zur Stromversorgung selbst im Halbdunklen noch ausreicht. Man könnte etwa die folgende Betrachtung anstellen:

Ein alter XT hatte eine Taktfrequenz von z. B. 4,7 MHz und eine Leistungsaufnahme von 40 W. Ein ganz moderner Rechner bringt es auf 4,7 GHz mit weit weniger als 400 W. Irgendwie hat die Effizienz der EDV in Bezug auf ihren Energiebedarf also um deutlich mehr als das 100-Fache zugenommen! Ähnliche Betrachtungen auf die übrigen Komponenten wie Festplatten, Arbeitsspeicher, Grafikkarten und dergleichen angewendet, ist der Verbesserungsfaktor für den gesamten PC noch sehr viel größer.

Dennoch darf man sich fragen, warum die Technik, die im Laptop eingebaut wird, nicht auch in den großen Tisch-PC Eingang findet. Laptop-Netzteile benötigen keine Lüfter, sind sehr klein und werden bei einer Leistung um 90 W nur lauwarm, auch wenn beim schnellen Aufladen des Akkus im laufenden Betrieb die volle Leistung benötigt wird. Der Rechner nimmt beim Rechnen, wenn nicht gleichzeitig der Akku geladen werden muss, nur etwa 15 W … 20 W auf – und das mitsamt Bildschirm! So viel benötigt ein separater LCD-Bildschirm schon allein; die alten Röhrenmonitore genehmigten sich sogar ≈ 70 W (und dies seltsamerweise weit gehend unabhängig von der Größe). Die oben gemessenen Leistungen an Tisch-PCs verstehen sich dagegen alle als Nettowerte ohne Monitor. Ein Laptop-PC arbeitet aber heute in der Regel völlig geräuschlos; trotz des sehr viel engeren Gehäuses muss nur bei besonders anstrengenden Vorgängen gelegentlich geblasen werden. Das Mini-Netzteil kommt spielend leicht ganz ohne Belüftung aus. Das stimmt nachdenklich und lässt noch viel Sparpotenzial vermuten, doch Energie ist noch immer viel zu billig. Erst wenn andere Anforderungen wie der netzunabhängige Betrieb auftauchen, dann werden auf einmal die schlummernden Reserven mobilisiert; der Energiekosten wegen aber nicht. Ein Laptop-Akkumulator kostet 100 €; eine Akkuladung 1 Cent. Selbst wenn der Akku eine Lebensdauer von 1000 Ladezyklen aufweist, kostet er immer noch 10 Mal so viel wie sämtliche Energie, die er in seinem Leben jemals gespeichert hat.

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