Marktcheck: Elektronische Geräte

Transcription

Bericht Januar 2006
Marktcheck: Elektronische Geräte
Swiss Alpine Laboratories for Testing of Energy Efficiency (S.A.L.T.), HTW Chur
ausgearbeitet durch
Eric Bush
S.A.F.E.
Rebweg 4
CH-7012 Felsberg
In Zusammenarbeit mit
HTW Chur Hochschule für Technik und Wirtschaft
Max Schalcher, Stefan Kammermann
Ringstrasse
CH-7000 Chur
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 1
Inhaltsverzeichnis
1.
Ausgangslage..............................................................................................................2
1.1
1.2
2.
4
5
9
Feldmessungen
Labormessungen
10
10
Monitoren................................................................................................................... 11
4.1
4.2
4.3
4.4
5.
Testzentrum an der HTW Chur (S.A.L.T.)
Grundausstattung
Spezielle Ausrüstungen
Vorgehen, Methodik .................................................................................................. 10
3.1
3.2
4.
2
2
Testlabor ......................................................................................................................4
2.1
2.2
2.3
3.
Generell
Für die Stadt Zürich
Grundlagen
Messtechnik
Durchführung der Feld-Messungen
Auswertungen
11
11
19
20
4.4.1
Vollständigkeit der Energy Star Datenbank................................................................20
4.4.2
Vergleich der Daten in der Energy Star Datenbank mit den Feldmessungen ............21
4.4.3
Effizienz der Monitore im Vergleich............................................................................26
4.4.4
Folgerungen und Empfehlungen ................................................................................27
Kopierer / Drucker ..................................................................................................... 28
5.1
Grundlagen
5.1.1
28
Einsatz und Verwendung ...........................................................................................28
5.1.2
Gerätebeschrieb.........................................................................................................28
5.2
Messtechnik für die Feldmessungen
29
5.2.1
Messung der verschiedenen Betriebsmodi ................................................................29
5.2.2
Langzeitmessung .......................................................................................................31
5.2
Durchführung der Messungen
32
5.2.1
Energy Star-Vorgaben ...............................................................................................32
5.2.2
Stadtverwaltung Zürich...............................................................................................33
5.3.3
Multifunktionsgeräte im Netzwerk integriert ...............................................................39
5.3
Auswertungen
43
5.3.1
Vergleich mit der EnergyStar Datenbank ...................................................................43
5.4
Folgerungen und Empfehlungen
46
6.
Quellenverzeichnis.................................................................................................... 49
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 2
1.
Ausgangslage
1.1
Generell
Der Anteil der Bürogeräte am schweizerischen Elektrizitätsverbrauch ist nicht dominant aber
doch beträchtlich. Die Bürogeräte haben mit 1’600 GWh/a einen Anteil von 3.0% am gesamtschweizerischen Verbrauch. Allerdings ist der Trend aufgrund des starken Mengenwachstums
stark zunehmend und es bestehen wesentliche Effizienzpotenziale [Prognos 2002, S.A.F.E.
2001].
Basis für die meisten Massnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz ist eine transparente Energiedeklaration. Diese ist wichtig für die Hersteller zur Optimierung ihrer Produkte, wichtig für
Behörden zur Optimierung von Vorschriften und Kampagnen sowie für Konsumenten um Marktdruck aufzubauen.
Die meisten elektronischen Geräte erfüllen ihre Aufgaben in unterschiedlichen Betriebszuständen. Für eine wirkungsvolle Energiedeklaration ist eine Erfassung aller wichtigen Betriebszustände nötig. Verschiedene Gremien haben unterschiedliche Messnormen, Labels und Vereinbarungen definiert [cepe 2002].
Der wichtigste Schritt fehlt allerdings: Die wenigsten Geräte sind in den Unterlagen und am Point
of Sales einheitlich deklariert. Recherchen und Nachfragen direkt bei den Herstellern führen oft
auch nicht weiter und zeigen die Unsicherheiten in der Branche.
Die wohl grösste Verbreitung hat das Label Energy Star von der United States Environmental
Protection Agency. Die Kriterien sind zurzeit veraltet [E.V.A. 2003]. Die Vorgaben werden sogar
von den verschwenderischen Produkten mühelos eingehalten. Aufgrund der langjährigen Mechanik zur Aktualisierung von Anforderungen dürften diese weiterhin schwach bleiben und eher
den Charakter von Minimalanforderungen haben. Für Einkäufer und Konsumenten, die beste
Produkte suchen, bietet der Energy Star daher keine Hilfe. Wesentlich ist, dass der Energy Star
zur Erarbeitung und weltweiten Harmonisierung von Messnormen beiträgt. Früher wurde nur der
Standby-Zustand von Geräten betrachtet, neu werden mit der Aktualisierung der Kriterien für
Bildschirme sowie Drucker und Kopierer auch die aktiven Betriebszustände einbezogen.
Energy Star verlässt sich weitgehend auf Herstellerangaben und macht kaum Stichproben. Seit
April 2004 veröffentlicht Energy Star im Internet die prämierten Geräte inklusive der energetischen Angaben. Damit werden die Herstellerangaben öffentlich nachvollziehbar. Eine Stichprobe
von Topten zeigte diverse Widersprüchlichkeiten der Selbstdeklarationen auf.
1.2
Für die Stadt Zürich
Im Rahmen dieses Projektes sollen Beschaffungsstandards für Bürogeräte erarbeitet werden. Im
Vordergrund stehen Kopierer, Fax- und Multifunktionsgeräte, soweit möglich und sinnvoll werden
auch Drucker und Bildschirme behandelt. Die Standards sollen den Einbezug von energierelevanten Kriterien optimieren und der reinen Minimierung der Anschaffungskosten entgegentreten.
Es sollen Beschaffungskriterien, Benutzereinstellungen und Konfigurationen sowie Energiespartipps für alte und neue Geräte zusammengestellt werden.
Im Masterplan Energie der Stadt Zürich (Stadtratsbeschluss Nr. 1438 vom 2.10.2002) ist festgelegt, dass die elektrischen Geräte der Stadt Zürich in Bezug auf Energieverbrauch vorbildlich sein
sollen (Ziel 11), und dass Bevölkerung, Wirtschaft, Verwaltung und Fachleute zielgruppengerecht
mit Energie-Informationen versorgt werden sollen, um so die Wirkung der Vorbildfunktion der
Stadt Zürich zu verstärken (Ziel 8).
•
Schul- und Büromaterialverwaltung der Stadt Zürich (SBMZ):
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 3
o
o
o
o
o
o
Bestandeslisten zu Kopier- und Faxgeräten
Modell-Listen mit Energiewerten in Vorbereitung (Canon, Toshiba, Xerox etc.)
Entwurf: Zulassungskriterien für Kopierer und Faxgeräte
Entwurf: Energiespartipps für Bürogeräte
Offen: Reporting Energie
Recycling-Papier (SR-Beschluss: Ziel Anteil von 60%)
•
Organisation und Informatik Zürich (OIZ):
o Zuständig für Bildschirme, Drucker und PC
o Es ist geplant, die Erfolgskontrolle zur energieeffizienten Beschaffung durch die
Geräteanbieter erstellen zu lassen
•
ewz:
o
•
Kundenzentrum: Beratung von Privat- und Grosskunden zur effizienten
Elektrizitätsnutzung bei Bürogeräten
Umwelt- und Gesundheitsschutz Zürich (UGZ):
o Das UGZ bietet aktiv zielgruppengerechte Informationen zum sparsamen und
umweltschonenden Einsatz von Energie an.
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 4
2.
Testlabor
2.1
Testzentrum an der HTW Chur (S.A.L.T.)
S.A.L.T. ist ein Joint Venture der Hochschule für Technik und Wirtschaft Chur (HTW Chur) mit
der Schweizerischen Agentur für Energieeffizienz Zürich (S.A.F.E.). Als Partner dabei sind
EnergieSchweiz, topten (www.topten.ch) und das Elektrizitätswerk Zürich (ewz).
Die zwei wichtigsten Ziele für das Testzentrum sind:
•
•
Verbesserung der Energieeffizienz von Geräten
Erhöhung der Markttransparenz durch Deklarationen, Labels, www.topten.ch, usw.
Dadurch sollen folgende Wirkungen erzielt werden:
•
•
•
•
•
Institutionelle Käufer erhalten Unterstützung für energiebewusste Entscheidungen
Konsumenten können sich via Internet (www.topten.ch) umfassend informieren
Produzenten bekommen Anreize zur Entwicklung und für das Marketing besserer
Produkte
Berater erhalten Unterlagen zur Entscheidungsfindung sowie Unterlagen für EW’s
Politiker bekommen Anregungen, Empfehlungen und Massnahmen für die praktische
Umsetzung in Politik und Wirtschaft
Die Labors im Studiengang Prozess-/Anlagentechnik der HTW Chur sind seit jeher bestens
ausgerüstet mit präzisen Geräten für die Messung von elektrischen Grössen (z.B. Spannungen,
Ströme, Leistungen und Energie) und von nichtelektrischen Grössen (z.B. Leuchtdichte,
Temperatur, Feuchtigkeit, usw). Die notwendigen messtechnischen Kenntnisse sind vorhanden
und im Lehrkörper breit abgestützt.
Von Seiten der Schweizerischen Agentur für Energieeffizienz besteht der Bedarf, Geräte in
Bezug auf die Energieeffizienz zu überprüfen und gegebenenfalls Massnahmen zu deren
Verbesserung auszuarbeiten.
Durch die Zusammenarbeit von HTW Chur und S.A.F.E. lassen sich Synergien nutzen. S.A.F.E.
profitiert von der Ausrüstung und dem Know-How der Dozenten der HTW Chur und die HTW
Chur ihrerseits profitiert vom Netzwerk und von der Erfahrung von S.A.F.E.
An der HTW Chur gibt es ein anerkanntes Qualitäts-Management-System (QMS) welches der
Norm ISO 9001-2000 entspricht. Damit sind Kompetenznachweise (Fortbildung der Dozenten
und Assistenten), Dokumentenmanagement (Dokumentenfluss und Archivierung) sowie
Prüfnachweise gewährleistet.
Mit dem Prüfnachweis wird „beglaubigt“ (akkreditiert), dass „physikalisch richtig“ gemessen wird
bzw. wurde. Für den Prüfnachweis werden folgende Aktionen dokumentiert:
•
Hardware- und Software Release, Inventar Dokumentation
•
Kalibrierungen, on-line Messaufzeichnungen, Typenprüfungen
•
Ringversuche mit anderen anerkannten Labors
•
Interne dokumentierte Prüfverfahren, Plausibilitätsüberprüfungen
Im Testlabor S.A.L.T. werden die folgenden physikalischen Grössen normgerecht gemessen:
Strom, Spannung, Leistung, Leuchtdichte (cd/m2), Netzqualität (THD), Netzimpedanz,
Temperatur und relative Feuchte.
Für jede dieser Messgrössen werden grundsätzlich Prüfnachweise erstellt und damit die
physikalische Richtigkeit der Messung dokumentiert.
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 5
2.2
Grundausstattung
Raum und Infrastruktur:
Als Testzentrum konnte ein Raum im Labortrakt der HTW Chur eingerichtet werden, welcher
nicht an eine Aussenwand grenzt und trotzdem oben gegen das Flachdach hin 3 kleine Fenster
aufweist, von denen sich eines öffnen lässt für eine ausreichende Frischluftzufuhr. Die
Dachkonstruktion ist so, dass kein direktes Sonnenlicht ins Zimmer gelangen kann. Dies hat den
Vorteil, dass Schwankungen der Aussentemperatur und die Sonneneinstrahlung nur einen sehr
geringen Einfluss haben auf die (sehr konstante) Temperatur des Innenraumes.
Abbildung 1: S.A.L.T. Testlabor, Messaufbau für Messungen an Monitoren
Abbildung 2: S.A.L.T. Labor Detail
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 6
Grundriss:
Abbildung 3: Grundriss des S.A.L.T. Labor an der HTW Chur
Im Labor können mehrere Geräte gleichzeitig gemessen werden. Für die Messung grösserer
Serien müsste allerdings in ein anderes, grösseres Labor der HTW Chur gewechselt werden.
Für die Messung der Leuchtdichte kann der Raum bei Bedarf verdunkelt werden.
Stromversorgung
Erste Messungen haben eine Total Harmonic Distortion (THD) ergeben welche grösser ist als der
erlaubte Wert von 2%. Im weiteren war die Netzimpedanz grösser als 0,25 Ohm, was auf die
langen Zuleitungen ab der Netzeinspeisung bzw. -verteilung zurückzuführen ist. Um die
erforderliche Netzqualität zu erreichen wurde im Februar 2005 eine verstärkte Stromversorgung
installiert, so dass die Bedingungen für die Stromversorgung (Test Conditions) erfüllt sind:
•
•
•
Netzspannung:
THD:
Netzimpedanz:
230V AC (±1%), 50Hz (±1%)
< 2%
< 0.25 Ohm
Für die Einhaltung der Netzspannung wird bis auf weiteres ein Variac verwendet mit dem sich die
Spannung von Hand einstellen lässt. In einem nächsten Ausbauschritt ist die Verwendung eines
Spannungsstabilisators geplant.
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 7
Heizung / Klima / Lüftung
Temperaturmessungen haben ergeben, dass die Grenzwerte für die Temperatur problemlos
eingehalten werden. Die Heizung erfolgt mit Hilfe eines Radiators. Die gewünschte Temperatur
kann von Hand an einem Regelventil eingestellt werden. Ist die Temperatur zu tief, öffnet das
Ventil, ist sie umgekehrt zu hoch, schliesst das Ventil. Die gemessenen Temperaturwerte
bewegen sich innerhalb eines Toleranzbandes von ±3ºC.
Die relative Feuchte ist generell zu gering. Messungen über einen längeren Zeitraum während
der Heizperiode haben Werte ergeben die zwischen 22% bis 35% liegen. Um die relative
Feuchte zu erhöhen wurde ein mobiles Gerät zur Luftbefeuchtung angeschafft. Damit lässt sich
problemlos eine relative Feuchte von 50% erreichen, was in der Mitte des erlaubten
Toleranzbandes liegt.
Die Lüftung steht in engem Zusammenhang mit der relativen Feuchte. Durch manuelles Öffnen
oder Schliessen eines Fensters (unter einem Vordach) kann für eine ausreichende Lüftung
gesorgt werden.
Somit können die Bedingungen für normkonforme Messungen erfüllt werden:
•
•
Umgebungstemperatur:
Relative Feuchtigkeit:
20ºC ± 5ºC
30% - 80%
Für die Archivierung der Dokumente stehen eine Reihe von Wandschränken im Testraum zur
Verfügung. Die Daten werden auch elektronisch gesichert vom Informatikdienst der HTW Chur.
Dies erfolgt automatisch, indem alle Informationen auf dem Server der HTW Chur täglich
gesichert werden. Für wichtige Dokumente in Papierform besteht die Möglichkeit der
Archivierung im Archivraum der HTW Chur.
Geräte für die Messung von elektrischen und nichtelektrischen Grössen:
Neben einer Vielfalt von Messgeräten für Strom, Spannung, Leistung und andere elektrische und
nichtelektrische Grössen stehen für die Durchführung der Verbrauchsmessungen im Testlabor
insbesondere folgende Geräte aus dem Labor der HTW Chur zur Verfügung:
•
Strommessung:
2-Kanal Stromsensor CS 250, Contec,
diverse Shunts und Stromzangen bis 1000A
•
Strom-/Spannungsmessung:
Metrawatt MA5D, METRAWATT
•
Leistungsmessung:
Power Analyzer PM3000A, Voltech
Power Analyzer PM1200, Voltech
Wide Band Power Analyzer D6000, Norma
AC-Power Analyzer D5155, Norma
AC-DC Power Analyzer D5135, Norma
•
Leuchtdichtemessung:
PANLUX electronic 2, Gossen
•
Strom- und Spannungsverläufe
4-Kanal Digital Recording Oscilloscope
DRO 1604 von Gould
•
Messung von THD und Netzimp.:
Digitaler Spannungsanalysator, Gerät
von MICHELS Datentechnik
•
Strom- und Spannungskalibrator:
Clark-Hess, AC-/DC-Source, Model 828,
von Tectron
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 8
Im S.A.L.T.-Labor verwendete Messgeräte
Abbildung 4: Leistungsmessgerät PM1200, Voltech
Abbildung 6: Digitaler Spannungsanalysator
Abbildung 8: Feuchte- und Temperaturmessgerät
S.A.L.T.
Abbildung 5: Speicheroszilloskop DRO 1604, Gould
Abbildung 7: Leuchtdichtemessung
Abbildung 9: Leistungsmessgerät Norma D6000
21.01.2006
Seite 9
2.3
Spezielle Ausrüstungen
Speziell für die Belange des Testzentrums wurden von der HTW Chur folgende Geräte
angeschafft:
• Leistung und Energie:
2
MAVOWATT 45 von Gossen/Metrawatt
• Leuchtdichte [cd/m ]:
MAVOLUX 5032B/C Digitales Luxmeter,
Gossen
• Temperatur + relative Feuchte:
HYDROLOG NT-D-CL, Messung + Datenlogger,
rotronic
• tragbares Oszilloskop:
tragbares Oszilloskop, 199 Scopemeter, FLUKE
mit Speicherfunktion
Abbildung 10: Mavowatt 45
Abbildung 11: Clarke Hess Kalibrator
Im weiteren wurde die Stromversorgung verstärkt, um die Testbedingung bezüglich THD zu
erfüllen. Dies erfolgte durch Vergrösserung des Querschnittes der Zuleitung von der
Energieverteilung zur Steckdose im Testraum auf 10mm2.
Die Anschaffung eines Spannungsstabilisators für die Einhaltung der Toleranz von ±1% ist (bei
Bedarf) vorgesehen für 2005.
Für die Kalibrierung der Strom- und Spannungsmessgeräte steht ein AC-/DC-Kalibrator zur
Verfügung. Damit lassen sich die Strom-, Spannungs- und Leistungsmessgeräte überprüfen.
Die Dunkelraumbedingungen für die Messung der Leuchtdichte bei Monitoren lassen sich mit
relativ wenig Aufwand realisieren. Für die normgerechten Messungen wurde bis jetzt ein
schwarzes, lichtundurchlässiges Tuch verwendet mit dem der zu messende Monitor während der
Leuchtdichtemessung zugedeckt wurde.
Mit der oben erwähnten Ausrüstung
Testbedingungen realisieren:
lassen
sich
Versorgungsspannung
230 Volt (±1%)
Total Harmonic Distorion (Spannung)
< 2% THD
Umgebungstemperatur
20ºC ± 5ºC
Relative Feuchtigkeit
30% - 80%
Netzimpedanz
< 0.25 Ohm
die
von
EnergyStar
geforderten
Tabelle 1: Bedingungen für das Testlabor
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 10
3.
Vorgehen, Methodik
Die Grundlagen für die Messungen bilden die Vorgaben von EnergyStar1. In den entsprechenden
Dokumenten sind die Betriebsarten für die einzelnen Gerätegruppen und die Prüfmethoden
detailliert festgelegt.
Bei der Energieverbrauchsmessung wird in der Regel die Leistung gemessen. Die Leistung in
den verschiedenen Betriebsarten lässt sich dann leicht vergleichen mit derjenigen anderer
Geräte. Die Leistung sagt aber noch nicht viel aus über den Energieverbrauch. Die Energie ergibt
sich aus dem Produkt Leistung mal Zeit. Dadurch ergibt sich bestenfalls ein Bild über den
„momentanen“ Energieverbrauch.
Das Benutzerverhalten bestimmt bei den meisten Geräten wie z.B. Kopierern den
Energieverbrauch massgeblich. In diesen Fällen wird die Energie direkt über einen längeren
Zeitraum gemessen, z.B. während einer ganzen Woche. Auf diese Weise erhält man einen
Durchschnittswert welcher das Benutzerverhalten mit einschliesst.
In einer ersten Phase werden mittels Feldmessungen bei Institutionellen Käufern, Einkäufern und
Grossverteilern so genannte Feldmessungen durchgeführt. Ziel ist es, dadurch rasch einen
Überblick zu bekommen und gegebenenfalls Schwachpunkte bzw. Einsparpotenziale zu
entdecken.
In einer zweiten Phase werden ausgewählte Geräte im Labor unter Normbedingungen
ausgemessen. Im Labor (S.A.L.T.) können alle Testbedingungen eingehalten werden und die
Resultate genügen wissenschaftlichen Ansprüchen.
In einer dritten Phase erfolgt dann die Auswertung und die Ausarbeitung von Empfehlungen an
die Einkäufer und die Hersteller.
3.1
Feldmessungen
Die Feldmessungen werden direkt in den Verkaufsläden der Wiederverkäufer und Grosshändler
(MIGROS, COOP, MEDIA-MARKT, usw.) oder bei den Anwendern (Verwaltungen, Schulen,
Industrie) durchgeführt. Die Bedingungen sind meistens nicht optimal, vor allem was die
zeitlichen und räumlichen Verhältnisse betrifft. Trotzdem lassen sich relevante Aussagen über
den Energieverbrauch machen. Vorteile der Feldmessungen sind:
• grosse Anzahl von verschiedenen Geräten
• Messungen an Geräten die aktuell auf dem Markt sind
• Einbezug des Benutzerverhaltens
Die bisher ausgewerteten Messungen gründen ausschliesslich auf Feldmessungen.
3.2
Labormessungen
Im Testlabor (S.A.L.T.) der HTW Chur lassen sich ausgewählte Geräte genau und normgerecht
nach EnergyStar Vorgaben ausmessen und vergleichen. Dies ist notwendig, um eine zuverlässige Referenz zu haben für die Feldmessungen, um wissenschaftlich fundierte Aussagen machen
zu können und um neue Erkenntnisse herauszufinden oder zu bestätigen.
Das Testlabor ist seit kurzem fertig eingerichtet und betriebsbereit.
1
Siehe Literatur [1] und [2]
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 11
4.
Monitoren
4.1
Grundlagen
Der Markt für Displays wird derzeit von zwei Technologien beherrscht, von Kathodenstrahlröhren
(CRT = Cathode Ray Tube) und Flüssigkristall-Displays (LCD = Liquid Cristal Display). Die LCDTechnologie hat den Durchbruch geschafft und ist dabei die Kathodenstrahlröhren vom Markt zu
verdrängen. Neue Displays und Monitore in den Läden basieren praktisch ausschliesslich auf der
LCD-Technologie. Dies ist der Grund, weshalb in der vorliegenden Arbeit ausschliesslich LCDMonitoren untersucht werden.
LCD steht für ‘Liquid Crystal Display’ und umfasst alle Bildschirme, die mit der Flüssigkristalltechnik arbeiten. Dazu gehören kleine Displays von Taschenrechnern oder Handys ebenso wie
große Bildschirme von Notebooks oder Desktop-Monitoren. Bei Letzteren kommen heute fast
ausschließlich TFT-Displays zum Einsatz, wobei TFT ‘Thin Film Transistor’ bedeutet und auf die
Ansteuerung jedes einzelnen Pixels mit einem eigenen Transistor hinweist. Solche Panels nennt
man auch Aktiv-Matrix-Displays. Bei einem TFT-LCD ermöglicht ein in jedem Bildpunkt vorhandener Schalttransistor die Kontrolle der an den jeweiligen Bildpunkten anliegenden Spannung,
was die Stellung der Flüssigkristallmoleküle und damit das Durchscheinen des von der intensiven
Hintergrundbeleuchtung kommenden Lichtes regelt. Die TFT Aktiv-Matrix-LCD -Technologie ermöglicht eine hohe Darstellungsqualität (guter Kontrast) und rasche Bildwechsel (kurze Reaktionszeit).
Die LCD-Displays werden zur Zeit laufend weiterentwickelt und neue Displaytechnologien gelangen zur Marktreife. Dazu gehören unter anderen Plasmadisplays, Polymerdisplays, Organic Light
Emitting Diodes (OLED) usw. Gegenwärtig vorherrschend im Markt sind aber eindeutig Monitore
mit TFT/LCD-Technologie.
4.2
Messtechnik
Im Beschluss der Kommission von 22. Dezember 2004 (siehe Lit. [2]) ist detailliert beschrieben,
wie die Monitore zu messen sind.
Die
Betriebszustände
werden
definiert
(Begriffsbestimmungen)
sowie
die
Energiesparspezifikationen für konforme Produkte. In einem eigenen Abschnitt werden die
Prüfmethoden sehr ausführlich beschrieben. Die Gliederung in einzelne Punkte ermöglicht die
direkte Umsetzung im S.A.L.T.-Testlabor.
Da das Vorgehen bei der Ausmessung der Monitore in Lit. [2] bereits beschrieben ist, soll an
dieser Stelle nur noch auf den praktischen Messaufbau und auf die Besonderheiten des S.A.L.T.
Testlabors eingegangen werden.
Messaufbau
Der zu messende Monitor wird auf dem Labortisch gegenüber dem Leuchtdichtemessgerät,
welches auf einem speziellen Ständer montiert ist, aufgestellt. Mit Hilfe eines Lineals erfolgt die
genaue Ausrichtung des Sensors im erforderlichen Abstand, so dass eine Fläche von mindestens
500 Pixel in der Mitte des Bildschirms erfasst wird (siehe Lit [5], Seite 301). Die Ansteuerung des
Monitors erfolgt von einem Laptop aus auf den auch das Testbild gespeichert ist. Es handelt sich
dabei um das Bild L80 (weisses Rechteck auf schwarzem Untergrund).
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 12
Sensor
Monitor
(Prüfling)
Laptop zur
ansteuerung
des Bildschirms
schwarze
Decke zum
abdunkeln
d
Leistungsmessgerät
LeuchtdichteMessgerät
Abbildung 12: Messaufbau im S.A.L.T. Labor
Verwendete Messgeräte
• PANLUX electronic 2 (Batteriebetriebenes Gerät) für die Leuchtdichte
• PM 1200 AC Power Analyzer von Voltech für Wirk-, Blind- und Scheinleistung
• Hygro Log NT2-D-CL für Luftfeuchtigkeit und Temperatur
• Travelmate 630 von ACER, Laptop
Der Laptop hat zwei Funktionen: senden des Testbildes und Einstellen der Betriebsart. Das Luxmeter dient der Einstellung der erforderlichen Leuchtdichte. Mit dem Leistungsmessgerät können
sämtliche Leistungen sowie auch die THD gemessen werden.
Durchführung der Feldmessungen
Die einzelnen Prüfschritte werden eingehalten gemäss den Vorgaben von EnergyStar, Lit. [2].
Zur Zeit sind wir in der Lage, im S.A.L.T. Testlabor die EnergyStar Norm vollständig einzuhalten.
Mit Hilfe des Leistungsmessgerätes werden folgende Werte gemessen: Wirk-, Schein- und Blindleistung, Leistungsfaktor und THD (Total Harmonic Distortion).
Mit dem Luxmeter im Abstand d = 22 bis 26 mm (je nach Auflösung) wird die Leuchtdichte in
cd/m2 gemessen. Zur Abschirmung des Einflusses von Fremdlicht dient ein schwarzes Tuch mit
dem der Bildschirm nach der Einstellung zugedeckt wird. Es hat sich gezeigt, dass der Unterschied zwischen der Messung bei vollständiger Dunkelheit und bei künstlicher Beleuchtung (Fluoreszenzröhren, ca. 400 Lux) vernachlässigbar klein ist. Trotzdem wird der Prüfling immer abgedeckt mit einem schwarzen, lichtundurchlässigen Tuch
• Gemessene Fläche auf dem Bildschirm: 500 Pixel
• Testbild L80
• Eingestellte Helligkeit 175 cd/m2 bei maximalem Kontrast
Genauigkeit der Feldmessungen
Bei der Messung von Leistungen traten Schwankungen des Messwertes auf von bis zu ±1 Watt.
Die Ursache dieser Schwankungen ist bis jetzt noch nicht geklärt. Sie wirken sich direkt aus auf
die Genauigkeit des Messresultates. Möglicherweise ist es eine Frage wie die Momentanleistungen gemittelt werden. Bezogen auf eine durchschnittliche Leistung von 20 Watt bedeutet dies
Schwankungen von bis zu ± 5%. Die Grundgenauigkeit des Leistungsmessgerätes beträgt ± 1%.
Die Messung der Leuchtdichte weist eine Genauigkeit von ± 3,5% auf bei senkrechtem Lichteinfall und Glühlampenlicht. Bei der Auswirkung der Leuchtdichte auf die Leistung gibt es zwei VariS.A.L.T.
21.01.2006
Seite 13
anten. Bei der Mehrheit der Monitore ist die Leistung praktisch unabhängig von der eingestellten
Helligkeit. Dies lässt sich so erklären, dass die Hintergrundbeleuchtung konstant gehalten und
die Helligkeit durch die Ansteuerung der LCD’s variiert wird. Bei einzelnen Monitoren hängt jedoch die Leistung mehr oder weniger stark von der Helligkeit ab. In diesen Fällen wird offenbar
die Hintergrundbeleuchtung verändert, was heisst, dass die Genauigkeit der Messung auch von
der Messung und Einstellung der Leuchtdichte abhängt.
Aus den obigen Überlegungen folgt die generelle Aussage, dass die Messfehler für die Leistungen bei den Feldmessungen in der Regel ±5% betragen. Sie können jedoch im schlimmsten Fall
bis auf maximal ±10% ansteigen.
Leistungsfaktor
Der Leistungsfaktor liegt im Bereich von ca. 0,5 und 0,6, d.h. die Wirkleistung ist beinahe gleich
gross wie die Blindleistung. Der Grund dafür liegt im Netzteil der LCD-Monitoren. Aus 230V
Wechselspannung wird zunächst durch Gleichrichten eine Gleichspannung u(t) erzeugt. Dabei
wird ein Kondensator über eine zweipulsige Gleichrichterschaltung geladen. Der zugehörige Ladestrom i(t) weicht sehr stark ab von der Sinusform, was eine grosse Verzerrungsblindleistung
ergibt.
Abbildung 13: Nichtsinusförmiger Strombezug durch die Netzteile der LCD Monitoren
Wenn eine grosse Anzahl von Monitoren am Netz betrieben wird, dürfte es sich lohnen, die Blindleistung zu eliminieren. Dies könnte entweder durch Kompensation mit Hilfe von kapazitiver
Blindleistung oder besser durch eine elektronische Schaltung (Leistungsfaktorkorrektur) geschehen.
Einfluss der eingestellten Helligkeit auf die Leistungsaufnahme
Da die Resultate bei einigen Produkten nicht mit den Angaben in der Energy Star Datenbank übereinstimmten, wurden bei den Verbrauchsmessungen an Monitoren bei den meisten Geräten
zwei Messungen durchgeführt, eine bei der normgerechten Helligkeit von 175cd/m2 und eine bei
der maximalen Helligkeit. Damit wollte man überprüfen, ob in der Energy Star Datenbank die
Leistungen eventuell bei der maximalen Helligkeit angegeben sind.
Dabei hat sich als „Nebeneffekt“ gezeigt, dass es zwei Gruppen von Monitoren gibt, eine bei der
die Leistung bei 175cd/m2 und bei maximaler Helligkeit gleich ist und eine zweite, bei der die
Leistungsaufnahme deutlich grösser ist bei maximaler Helligkeit. Dies hängt vermutlich zusammen mit der Hintergrundbeleuchtung.
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 14
Modell
Leistung P bei
175cd/m2
maximale Helligkeit
Leistung bei max.
Helligkeit
[W]
[cd/m2]
[W]
SONY TFT HS73
29.8
240
29.6
SONY HS93
33.7
200
34.4
MEDION MD 7415 TE
20.4 (150cd/m2)
HYUNDAI L17T
190
20.3
2
200
29.4
2
29.4 (135cd/m )
BENQ FP731
29.3 (155cd/m )
165
29.1
ACER AL1721MS
34.0
230
34.0
ACER AL1921
34.3
185
34.3
2
AOC LM919
37.2 (135cd/m )
200
37.5
LG Flatron L1920P
34.1
260
34.3
2
Tabelle 2: Monitoren mit gleicher Leistung bei 175cd/m und bei maximaler Helligkeit
Modell
Leistung P bei
175cd/m2
maximale Helligkeit
Leistung bei max.
Helligkeit
[W]
[cd/m2]
[W]
BENQ FP783
25.1
240
33.5
ACER AL1512TFT
21.1
310
30.1
MEDIO MD 7479
30.0
200
33.2
ACER AL1714M
36.6
350
44.5
SAMSUNG 710MP
33.4
200
35.4
LG Flatron L1720P
21.1
290
27.1
SAMTRON 91S
31.0
195
33.3
2
Tabelle 3: Monitoren mit unterschiedlicher Leistung bei 175cd/m und bei max. Helligkeit
Fazit
• Für Leistungs- bzw. Verbrauchsmessungen spielt die Helligkeit im Allgemeinen eine wichtige
Rolle, obwohl der Leistungsbezug einzelner Monitoren von der Einstellung der Helligkeit unabhängig ist.
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 15
Für die Messung der Leistung bzw. des Energieverbrauchs muss, gemäss Energy Star-Norm, die
Leuchtdichte auf Lv = 175cd/m2 eingestellt werden. Diese Messung erlaubt Effizienzvergleiche
zwischen den Modellen. In der Praxis zeigt es sich aber, dass die Monitore meistens bei 100%
Helligkeit betrieben werden, daher ist auch die Leistungsaufnahme bei 100% Helligkeit von Bedeutung.
Monitor mit leistungsunabhängiger Helligkeit
Am Beispiel des Monitors EIZO L365 wurden die Leistung P und die Leuchtdichte Lv in Funktion
der eingestellten Helligkeit gemessen.
Parameter: U = 227V, Kontrast = 100%, Temperatur = 22ºC,
Relative Luftfeuchtigkeit = 32%
Sensoren im Abstand von 2,1cm von der Monitoroberfläche (min. 500 Pixel)
Für die Messung der Leuchtdichte Lv wurden zu Vergleichszwecken parallel zwei Messgeräte
verwendet:
• Mavolux 5032B (Neuanschaffung im Dezember 2004)
• PANLUX electronic 2, Gossen (neu kalibriert im Dezember 2004)
Auswertung der Messungen
Leuchtdichte und Leistung in Funktion der Helligkeit
Leuchtdichte [cd/m2]
160.0
140.0
120.0
100.0
Mavolux
80.0
Gossen
Leistung
60.0
40.0
20.0
0.0
0
20
40
60
80
100
120
Abbildung 14: Monitor FlexScan L365 von EIZO
Die Leistung P ändert sich kaum beim Verstellen der Helligkeit (weniger als ein Watt). Die
Leuchtdichte dagegen nimmt wie erwartet zu und weist einen nahezu parabelförmigen Verlauf
auf.
Monitor mit leistungsabhängiger Helligkeit
Am Beispiel des Monitors Syncmaster 570S von Samsung wurden die Leistung P und die
Leuchtdichte Lv in Funktion der eingestellten Helligkeit gemessen.
Parameter: U = 231V, Kontrast = 70%, Temperatur = 23ºC,
Relative Luftfeuchtigkeit = 35%
Sensoren im Abstand von 2,1cm von der Monitoroberfläche (min. 500 Pixel)
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 16
Für die Messung der Leuchtdichte Lv wurden zu Vergleichszwecken wiederum zwei Messgeräte
parallel verwendet:
• Mavolux 5032B (Neuanschaffung im Dezember 2004)
• PANLUX electronic 2, Gossen (neu kalibriert im Dezember 2004)
Leuchtdichte [cd/m2]
Leuchtdichte und Leistung in Funktion der Helligkeit
200.0
180.0
160.0
140.0
120.0
100.0
80.0
60.0
40.0
20.0
0.0
Mavolux
Gossen
Leistung
0
20
40
60
80
100
120
Helligkeit [%]
Abbildung 15: Monitor SyncMaster 570S von Samsung
Die Änderung der Leistung in Funktion der Helligkeit ist wegen dem ungünstigen Massstab nicht
gut ersichtlich. Deshalb wird die Leistung in der Abbildung 16 noch separat dargestellt.
Leistung P in Funktion der Helligkeit
Leistung P in Watt
Leistung P
Polynomisch (Leistung P)
20.0
19.0
18.0
17.0
16.0
15.0
14.0
13.0
12.0
11.0
10.0
0
20
40
60
80
100
120
Helligkeit [%]
Abbildung 16: Leistung in Funktion der Helligkeit
Zwischen der Leistung und der Helligkeit besteht eine deutliche, nahezu lineare Abhängigkeit.
Interessant ist, dass auch bei Helligkeit 0% eine Leistung von ca. 11 Watt benötigt wird.
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 17
Einfluss von Fremdlicht auf die Messung der Monitor-Leuchtdichte
Um festzustellen ob es notwendig ist die Messeinrichtung mit einem Tuch abzudecken, wurden
die Messungen bei 0% und bei 100% Helligkeit auch bei vollständiger Dunkelheit durchgeführt
(Messeinrichtung zugedeckt mit einem lichtundurchlässigen Tuch). Dabei hat sich gezeigt, dass
die Zimmerbeleuchtung (Leuchtstoffröhren an der Decke) keinen nennenswerten Einfluss hat auf
die Messung der Leuchtdichte.
Monitor: EIZO L365
Eingestellte Messung mit Messung ohne Leistung P
Helligkeit
Abdeckung Abdeckung
[W]
[%]
[cd/m2]
[cd/m2]
0
0.5
0.8
22.4
100
138.5
142.0
23.0
Tabelle 4: Einfluss der Abdeckung auf die Messung der Leuchtdichte
Fazit
• Eine Abdeckung der Messeinrichtung ist nicht unbedingt notwendig (wichtig für Feldmessungen).
• Auch der Abstand des Sensors von der Oberfläche ist nicht kritisch. Es muss nur darauf
geachtet werden, dass Fremdlichtquellen nicht direkt auf die Messeinrichtung bzw. auf den
Sensor einwirken.
• Stichproben bei anderen Monitoren lassen den Schluss zu, dass die obigen Aussagen für
alle Monitoren gelten.
• Da die Abdeckung auf die Messung der Leuchtdichte nur einen sehr geringen Einfluss hat,
trifft dies auch für die Leistungsmessung zu, die ja – je nach Monitor – von der eingestellten
Helligkeit abhängig ist.
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 18
Einfluss des Abstandes zwischen Leuchtdichte-Sensor und Bildschirm auf die Messung
der Leuchtdichte
Gemäss EnergyStar-Norm müssen für die Messung der Leuchtdichte mindestens 500 Pixel gemessen werden, um Ungleichheiten bei den Pixels auszugleichen und um zu verhindern, dass
sich kleine Änderungen in der Position des Leuchtdichte-Sensors auf die Messung auswirken.
Dies bedingt einen Mindestabstand zwischen dem Sensor und der LCD-Bildschirmoberfläche.
Bei einer Auflösung von 1024 x 786 Pixels beim EIZO FlexScan L365 Bildschirm beträgt der
Mindestabstand 2,1cm.
Um den Einfluss des Abstandes auf die Leuchtdichte zu untersuchen wurde die Leuchtdichte in 5
verschiedenen Abständen gemessen.
Parameter:
U = 227V, Helligkeit 100%, Kontrast 100%, Testbild L80,
Temperatur = 22ºC, relative Luftfeuchte 26%
Mavolux
5032B
(zugedeckt)
Mavolux
5032B
[cd/m2]
PANLUX
0
138.6
133
139.0
1
138.7
133
138.4
2
138.0
133
138.0
3
137.9
133
137.5
4
137.6
133
137.0
Abstand
[cm]
Gossen
[cd/m2]
[cd/m2]
Tabelle 5: Unterschiedlicher Abstand zwischen Sensor für Leuchtdichte und Bildschirm
Während der Messungen hat der Messwert für die Leuchtdichte beim Mavolux um ±0,3cd/m2 geschwankt.
Es konnte festgestellt werden, dass der Abstand des Sensors von der Bildschirmoberfläche keinen Einfluss auf die Messung hat. Das PANLUX-Gerät zeigt immer genau denselben Wert an,
während das Mavolux innerhalb des Schwankungsbereichs von ±0,3cd/m2 konstant bleibt.
Um Fremdlichteinflüsse auszuschliessen wurde die gleiche Messung mit zugedecktem Bildschirm und Sensor durchgeführt. Es ergab sich kein nennenswerter Unterschied.
Fazit
• Bei der Messung der Leuchtdichte muss ein Mindestabstand eingehalten werden. Die genaue Einstellung des Abstandes ist aber nicht so wichtig. Bei Feldmessungen gilt: „Augenmass“ genügt!
• Die Messungen können bei Zimmerbeleuchtung ohne Abdeckung durchgeführt werden, solang nicht eine Fremdlichtquelle direkt auf den Monitor gerichtet ist. Dies ist wichtig bei
Feldmessungen.
• Für normgerechte Messungen muss der Mindestabstand genau eingehalten werden.
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 19
4.3
Durchführung der Feld-Messungen
Der eigentlichen Messkampagne voraus ging eine längere Phase der Planung. Dazu gehörte
insbesondere die Orientierung der Firmen und der zuständigen Vorgesetzten. Es musste einige
Überzeugungsarbeit geleistet werden, aber grundsätzlich gewannen die angesprochenen Personen rasch eine positive Einstellung zum vorliegenden Projekt.
Für die Feldmessungen kamen ausschliesslich Geräte in Frage, die in den Regalen für die Kunden ausgestellt waren. Die Messungen wurden zum Teil im Ladenlokal selbst oder in einem zugehörigen Nebenraum bei meist eher knappen Platzverhältnissen durchgeführt. Die Messungen
mussten jeweils in die Zeiten verlegt werden, während denen wenig Kunden zu erwarten waren.
Das Personal war durchwegs sehr entgegenkommend und half soweit möglich, sei es bei der
Beschaffung von Informationen oder bei der Bereitstellung der Geräte für die Messungen.
Die Netzqualität und die Luftfeuchtigkeit entsprachen nicht ganz den Energy Star Vorgaben. Die
Spannung war meistens zu niedrig und der Wert für die THD zu hoch. Trotzdem ermöglichen die
Messergebnisse relevante Aussagen über den Energieverbrauch der Monitoren.
Die Feldmessungen wurden bei den drei Grossverteilern Mirgos, Coop und Mediamarkt durchgeführt.
Migros
Adresse:
Zuständige Personen:
Datum der Messungen:
Anzahl gemessener Geräte:
Adresse:
Zuständige Person:
MMM Pizolpark, 8879 Mels
Tel. 081 725 95 11
Klaus Strässle, Leiter Sparte MElectronics
01.09.2004
6
Coop (Interdiscount)
Adresse:
Zuständige Person:
Quaderstrasse, 7000 Chur
Frau Zander Monika, Einkauf, Herr Patricelli, Verkäufer
02.09.2004
7
Mediamarkt
Adresse:
Zuständige Person:
S.A.L.T.
MM Gäuggeli, Gäuggelistr. 28, 7000 Chur
Tel. 081 256 52 11
Rainer Wüst, Fachmarktleiter und Frau Bitzi, Verkäuferin
Tel. 081 252 25 11
27.08.2004
8
Raschärenstrasse 65, 7000 Chur
Tel. 081 286 49 49
Herr Bonczek, Bereichsleiter Computing
09.09.2004
11
21.01.2006
Seite 20
4.4
Auswertungen
Die Auswertungen ergaben drei Ergebnisse, welche in der Folge näher beschrieben werden.
4.4.1
Vollständigkeit der Energy Star Datenbank
Anzahl der Geräte in der Liste: 29
Die Grundgesamtheit der Geräte mit Label: 20 (entspricht 100%)
Dann folgt:
•
In der Energy Star Datenbank und mit Label versehen
45%
(9 Geräte)
•
In der Energy Star Datenbank und ohne Label
20%
(4 Geräte)
•
Nicht in der Energy Star DB enthalten und
35%
(7 Geräte)
100%
(20 Geräte)
trotzdem mit Label versehen
•
Total
9 Geräte sind weder in der Energy Star Datenbank noch haben sie den Label.
Die Messungen wurden durchgeführt in Zeitraum vom 27. August 2004 bis 10. September 2004.
Der Vergleich erfolgte gut 2 Monate später mit der Energy Star Datenbank welche zuletzt am 03.
Dezember 2004 revidiert worden ist (last updated 03 December 2004). Somit wäre genügend
Zeit geblieben, um allfällige neue Modelle in die Datenbank aufzunehmen.
45
40
35
30
Anzahl 25
Geräte 20
15
10
5
0
1
2
3
Tabelle 6: Vollständigkeit der EnergyStar Datenbank
Legende:
1:
2:
3:
EnergyStar DB mit Label
EnergyStar DB ohne Label
Label ohne Eintrag in EnergyStar DB
Eine wesentliche Erkenntnis war, dass von den 20 Geräten 7 Geräte – d.h. rund ein Drittel – nicht
in der EU-EnergyStar-Datenbank enthalten waren.
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 21
4.4.2
Vergleich der Daten in der Energy Star Datenbank mit den Feldmessungen
Die Leistungsaufnahme der Monitore wird in drei Betriebszuständen gemessen:
• On-Mode, Ein-Zustand, Normalbetrieb
• Sleep-Mode, Ruhezustand, Stromsparbetrieb
• Deep Sleep-Mode, Schein-Aus-Zustand, Standby-Betrieb
Die Messungen haben folgende Resultate ergeben:
On-Mode
60.0
EnergyStar Datenbank [W]
Messung bei 175cm/m2 [W]
55.2
51.0
50.0
43.0
39.2
Leistung (W)
40.0
35.8
34.0
33.0
36.8
36.0
36.6
34.0
33.7
32.1
29.0
30.0
26.1
25.2
24.9
23.6
21.1
20.0
26.5
22.8
16.7
10.0
L1
93
1M
C
ER
A
C
ER
A
A
L1
71
4M
S9
3
H
y
A
So
n
L1
73
1M
A
C
ER
A
B
EN
Q
FP
78
3
17
13
A
L
M
S
A
C
ER
A
L1
72
1
17
0
A
C
ER
IL
IP
S
PH
L1
51
2
A
S5
TF
T
2M
17
1
A
C
ER
T
TF
ER
A
C
A
C
ER
A
A
L
L1
51
1
TF
T
0.0
Fabrikat / Modell
Toleranz der Messwerte (Beleuchtungsdichteund Leistungsmessgerät): +/-2 Watt
Abbildung 17: Monitoren: Vergleich Messung – EnergyStar Datenbank
Die Werte in der EnergyStar Datenbank sind durchwegs höher als die gemessenen. Dies könnte
damit zusammenhängen, dass die Hersteller auf der „sicheren Seite“ sein möchten mit ihren Angaben. Die Anforderungen gemäss Stufe1 (gültig ab 1. Januar 2005) liegen auch so noch weit
darüber.
Stufe 1:
Für die EnergyStar-Kennzeichnung dürfen Computerbildschirme eine maximale aktive Leistungsaufnahme nach folgender Formel nicht übersteigen: Y = 38X + 30. Dabei ist Y die in Watt
ausgedrückte und auf die nächste ganze Zahl gerundete Leistungsaufnahme und X die Anzahl
der Bildpunkte in Megapixel, in Dezimalschreibweise (z.B. 1 902 000 Pixel = 1,92 Megapixel).
So beträgt die maximal zulässige Leistungsaufnahme für einen Computerbildschirm mit einer
Auflösung von 1880 x 1440 Bildpunkten (oder 2 592 000 Pixel): 38*2,592 + 30 = 128,49 oder
aufgerundet 129 Watt.2
2
Aus dem Amtsblatt der Europäischen Union, Beschluss der Kommission von 22. Dezember 2004
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 22
Auflösung in Pixel
Anzahl Bildpunkte
Maximale Leistungsaufnahme
1024 x 768
786’432
60 Watt
1280 x 1024
1'310’720
80 Watt
Tabelle 7: Beispiele für Stufe 1, gültig ab Januar 2005
Monitoren: Stufe 1 (Januar 2005)
Power On
Stufe 1
AC
ER
Sy
AL
nc
15
hM
11
as
TF
t
er
ME
T
57
DI
0
ON
ST
MD
FT
AC
74
ER
15
TE
AL
LG
15
12
Fla
TF
tro
T
n
L1
72
0P
EIZ
HP
O
F
17
Fle
23
xs
ca
n
PH
L
36
ILI
5
PS
17
0S
BE
AC
5
NQ
ER
F
TF
P7
83
TA
L1
AC
7
12
ER
M
AL
17
BE
31
NQ
M
HY
FP
73
UN
1
DA
SO
I L
NY
17
T
TF
ME
T
HS
DI
ON
FU
73
JIT
MD
SU
74
SC
79
AL
EO
SA
SA
MT
...
MS
RO
UN
N
G
91
Sy
S
nc
Ma
AC
s t.
ER
.
SA
AL
MS
19
3
UN
1M
G
71
0M
So
P
AC
ny
ER
HS
93
AL
LG
17
Fla
21
MS
tro
n
L
1
AC
92
0P
ER
A
AC
L1
92
ER
1
AL
17
14
AO
M
C
LM
91
9
90.0
80.0
70.0
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
Abbildung 18: Vergleich der gemessenen Werte mit den Grenzwerten Stufe 1
Die Grenzwerte sind so hoch, dass das Kriterium von allen Monitoren problemlos erfüllt wird. Etwas besser sieht es aus bei der Stufe 2 die ab Januar 2006 gilt.
Für die EnergyStar-Kennzeichnung dürfen Computerbildschirme eine maximale aktive Leistungsaufnahme nach folgender Formel nicht übersteigen: wenn X < 1 Megapixel, dann gilt
Y = 23; wenn X ≥ 1 Megapixel, dann gilt Y = 28X. Dabei ist Y die in Watt ausgedrückte und auf
die nächste ganze Zahl gerundete Leistungsaufnahme und X die Anzahl der Bildpunkte in Megapixel, in Dezimalschreibweise (z.B. 1 920 000 Pixel = 1,92 Megapixel)3.
3
Aus dem Amtsblatt der Europäischen Union, Beschluss der Kommission von 22. Dezember 2004
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 23
Auflösung in Pixel
Anzahl Bildpunkte
Maximale Leistungsaufnahme
1024 x 768
786’432
23 Watt
1280 x 1024
1'310’720
37 Watt
Tabelle 8: Beispiele für Stufe 2, gültig ab Januar 2006
Monitoren: Stufe 2 (Januar 2006)
Power On
Stufe 2
AC
ER
Sy
AL
nc
15
hM
11
as
TF
t
er
ME
T
57
DIO
0S
NM
TF
T
D7
AC
41
ER
5T
AL
E
15
LG
12
Fla
T
tro
FT
n
L1
72
0P
EIZ
HP
O
F1
F le
72
xsc
3
an
PH
L3
ILI
65
PS
17
0S
BE
AC
5
NQ
ER
FP
TF
78
TA
3
L1
AC
71
ER
2M
AL
1
73
BE
1M
NQ
FP
HY
73
UN
1
DA
SO
I L
NY
17
T
TF
ME
TH
DIO
S
73
FU
NM
JIT
D7
SU
47
SC
9
AL
EO
SA
...
SA
MT
MS
RO
UN
N
G
91
Sy
S
nc
Ma
AC
st .
ER
.
AL
SA
19
MS
3
UN
1M
G
71
0M
P
So
ny
AC
HS
ER
93
AL
LG
17
Fla
21
MS
tro
n
L1
9
AC
20
ER
P
A
AC
L1
92
ER
1
AL
17
1
4M
AO
C
LM
91
9
40.0
35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0
Abbildung 19: Vergleich der gemessenen Werte mit den Grenzwerten Stufe 2
Auch bei Stufe 2 zeigt sich, dass noch Potenzial für eine weitere Verschärfung der EnergyStar
Grenzwerte vorhanden ist.
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 24
Sleep-Mode:
6.0
Messung [W]
5.0
5.0
4.7
4.6
Leistung (W)
4.0
3.0
3.0
2.5
3.1
2.5
1.8
1.6
2.0
3.1
3.0
1.9
1.6
1.3
1.0
0.8
0.9
0.67
0.6 0.7
0.9
1
1.0
0.7
1.0
0.74
0.6
3
17
1
A
L
A
C
ER
A
L1
93
1M
A
C
ER
A
L1
73
1M
A
L1
71
4M
A
C
ER
A
C
ER
TF
T
S
51
2
A
L1
A
C
ER
A
L1
72
1M
FP
78
3
A
C
ER
H
S9
3
B
EN
Q
y
17
0S
5
So
n
Fl
at
ro
LG
PH
IL
IP
S
n
L1
7
L1
9
20
P
20
P
TF
T
n
51
1
Fl
at
ro
A
L1
LG
A
C
ER
A
C
ER
TF
T
A
L
17
12
M
0.0
Toleranz der Messwerte
(Leistungsmessgerät): +/- 0.5 Watt
Fabrikat / Modell
Abbildung 20: Monitore im Sleep Mode: Vergleich EnergyStar DB mit Messung
Die gemessenen Werte weichen grösstenteils nur geringfügig ab vom Wert der in der Energy
Star Datenbank angegeben ist. In fünf Fällen gibt es allerdings grosse Abweichungen: 2 Mal ist
der gemessene Wert beträchtlich höher und 3 Mal ist in der EnergyStar Datenbank ein viel grösserer Wert verzeichnet.
Energieeffizienz-Kriterien für Energy Star im Sleep- und Off-Mode:
Der Computer muss den Monitor automatisch nach spätestens 30 Minuten Inaktivität in den Ruhezustand versetzen.
Tier 1
Tier 2
Sleep Mode
4 Watt
2 Watt
Off Mode
2 Watt
1 Watt
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 25
Deep-Sleep-Mode:
6.0
Messung [W]
5.0
5.0
Leistung (W)
4.0
3.1
3.0
3.0
3.1
3.0
3.3
3.1
2.5
2
2.0
1.4
1.7
1.6
1.4
1.2
1.0
0.6
0.9
0.8
0.7
0.6
0.9
1.0
1.0
0.8
0.7
0.6
0.5
Fabrikat / Modell
17
13
A
L
A
C
ER
A
C
ER
A
A
L1
73
1M
L1
93
1M
L1
71
4M
C
ER
A
A
C
ER
A
TF
T
S
L1
51
2
A
C
ER
A
A
L1
72
1M
FP
78
3
A
C
ER
S9
3
H
y
B
EN
Q
S5
So
n
17
0
92
0P
IL
IP
S
L1
on
Fl
at
r
LG
PH
72
0P
L1
on
Fl
at
r
LG
C
ER
A
A
C
ER
TF
T
A
A
L
L1
51
1
17
12
M
TF
T
0.0
Toleranz der Messwerte
(Leistungsmessgerät): +/- 0.5 Watt
Abbildung 21: Monitore im Deep Sleep Mode: Vergleich Energy Star DB mit Messung
Bis auf drei Ausnahmen stimmen die Werte der Messungen und die Werte aus der EnergyStar
Datenbank recht gut überein. Tendenziell liegen aber auch hier die Werte der Hersteller über den
gemessenen, drei Mal liegen sie sogar deutlich darüber.
Bemerkungen:
• Die Stufe 1 gilt ab dem 1. Januar 2005. Sie gilt für alle Produkte welche ab dem 1. Januar
2005 hergestellt werden. Dazu gehören auch alle Modelle, welche zu einem früheren Zeitpunkt nach den vorherigen Spezifikationen eingestuft worden sind.
• Die Stufe 2 gilt ab den 1. Januar 2006. Sie gilt für alle Produkte welche ab dem 1. Januar
2006 hergestellt werden.
• Da alle in der vorliegenden Arbeit bis jetzt getesteten Monitore die Anforderungen erfüllen,
stellt sich die Frage, ob eine weitere Verschärfung der Kriterien, z.B. durch Einführung einer
Stufe 3, angezeigt wäre.
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 26
4.4.3
Effizienz der Monitore im Vergleich
Um die Monitore in Bezug auf die Leistungsaufnahme vergleichen zu können, muss ein
geeignetes Kriterium bestimmt werden. Eine einfache Möglichkeit besteht darin, die Leistung im
Verhältnis zur Auflösung bzw. zur Anzahl Pixel zu untersuchen.
Defintion:
Energieeffizienz der Monitore =
Leistung im On − Mode
Anzahl Megapixel
Mit dieser Definition ergibt sich folgendes Bild:
35.00
30.00
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
LG
Fl
at
ro
n
L1
7
HP 20P
PH
IL F17
IP
S 23
AC
BE 17
0S
ER
N
TF Q F 5
P
T
78
A C AL
3
17
E
AC R
12
M
ER AL
1
AL 73
1
1
M
BE 511
N
TF
Q
H
T
YU
FP
N
7
D
SO
FU
AI 31
N
JI
TS
M Y T L17
E
U
F
T
SC DIO T H
S7
AL N
M
Sy
3
E
nc OV D 7
hM IE
47
9
as W
SA
C
te
M
r 5 17
SU
-3
SA 7
N
M 0S
G
Sy TR TF
nc ON T
M
9
a
AC ste 1S
r1
E
SA
R
91
A
M
SU L 1 N
N 931
G
M
M
71
ED
0
S
o n MP
IO
N
y
H
S9
AC MD
3
ER 7 4
1
LG
AL 5 T
Fl
17 E
at
ro 21M
n
AC L1 S
AC ER 92
0
ER
A P
AL L19
21
AC 15
ER 12
TF
AL
T
EI
A 17
ZO OC 14
M
Fl
ex LM 9
sc
1
an 9
L3
65
0.00
2
Abbildung 22: Watt pro Megapixel bei 175 cd/m
Die Effizienz variiert bei 175cd/m2 zwischen 16 und 29 Watt pro Megapixel. Der grosse
Unterschied ist ein überraschendes Resultat welches sich lohnt, weiter untersucht zu werden.
p
g p
45
40
35
Watt pro
Megapixel
bei 175cd/m2
30
25
Watt pro
Megapixel
bei max.
Helligkeit
20
15
10
5
LG
Fl
at
ro
n
L1
72
0P
H
P
PH
F1
IL
7
23
IP
S
BE 170
AC
S
N
ER
5
Q
FP
TF
78
T
AL
3
AC
1
ER 71
2
AC
M
AL
ER
17
31
AL
M
15
BE 11
TF
N
Q
T
H
FP
YU
73
N
1
SO DA
I
FU
N
L1
Y
JI
7T
TF
M
TS
ED
T
U
H
IO
SC
S
AL N M 73
EO
D
Sy
74
nc
VI
EW 79
hM
as
C
te
17
SA
r
-3
5
M
SA 70
SU
S
M
N
G
TR TF
T
Sy
O
N
nc
M
as 91S
AC ter
19
ER
1N
SA
AL
M
19
SU
3
N
1M
G
71
M
0M
ED
So
P
IO
ny
N
H
M
S9
AC D
3
ER 741
5
TE
LG
AL
17
Fl
21
at
ro
M
n
S
AC L19
2
E
0P
AC
R
ER
AL
19
AL
15 21
AC
12
ER
TF
T
AL
17
AO
14
EI
M
ZO
C
L
Fl
ex M9
19
sc
an
L3
65
0
Abbildung 23: Vergleich Watt pro Megapixel bei 175 cd/m2 und bei maximaler Helligkeit
Vergleicht man dazu noch die Effizienz bei maximaler Helligkeit, stellt man fest, dass sich bei
11 Monitoren gar nichts ändert. Bei 7 Monitoren steigt der Wert geringfügig an. Bei 8 Monitoren
hingegen steigt die Anzahl Watt pro Megapixel markant an. Hier besteht die Vermutung, dass es
sich um eine unterschiedliche Art und Weise im Einsatz der Hintergrundbeleuchtung handeln
könnte.
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 27
Die Vergleiche zeigen, dass hier ein Potenzial vorhanden ist, welches genauer untersucht
werden sollte.
Bemerkung zur Definition der Effizienz: Ob die Definition „Watt pro Megapixel“ zweckmässig und
aussagekräftig ist, müsste noch genauer geprüft werden. Evtl. könnten die Hersteller in dieser
Frage noch einen Beitrag zur Klärung liefern.
Tabelle mit den verwendeten Daten:
Modell
Auflösung
1280 x 1024
1280 X 1024
1280 x 1024
1280 x 1024
1280 x1024
1280 x 1024
1024 x 768
1280 x 1024
1280 x 1024
HYUNDAI L17T
SONY TFT HS73
1280 x 1024
MEDION MD 7479
1280 x 1024
FUJITSU SCALEOVIEW C17-3 1280 x 1024
SynchMaster 570S TFT
1024 x 768
SAMTRON 91S
1280 x 1024
SAMSUNG SyncMaster 191N 1280 x 1024
ACER AL1931M
1280 x 1024
SAMSUNG 710MP
1280 x 1024
Sony HS93
1280 x 1024
MEDION MD 7415 TE
1024 x 768
ACER AL1721MS
1280 x 1024
LG Flatron L1920P
1280 x 1024
ACER AL1921
1280 x 1024
ACER AL1512 TFT
1024 x 768
ACER AL1714M
1280 x 1024
AOC LM919
1280 x 1024
EIZO Flexscan L365
1024 x 768
LG Flatron L1720P
HP F1723
PHILIPS 170S5
BENQ FP783
ACER TFT AL 1712M
ACER AL1731M
ACER AL1511 TFT
BENQ FP731
Anzahl Pixel
1.311
1.311
1.311
1.311
1.311
1.311
0.786
1.311
1.311
1.311
1.311
1.311
0.787
1.311
1.311
1.311
1.311
1.311
0.787
1.311
1.311
1.311
0.787
1.311
1.311
0.787
Watt pro
Megapixel
16.09
17.09
18.99
19.15
19.91
20.21
21.25
22.35
22.43
22.73
22.88
23.34
23.63
23.65
24.03
24.49
25.48
25.71
25.92
25.93
26.01
26.16
26.81
27.92
28.38
29.22
Wirkleistung Helligkeit Watt pro Wirkleistun max.Helligkeit Wirkleistung in
175cd/m2 Megapixel
g
[cd/m2]
[Watt]
Energy Star DB
20.67
21.1
175
27.1
290
22.4
175
27.54
36.1
290
24.9
175
21.28
27.9
220
34.0
25.1
175
25.55
33.5
240
36.8
26.1
175
21.51
28.2
220
29.0
26.5
175
24.94
32.7
220
39.2
16.7
160
21.25
16.7
160
23.6
29.3
155
22.20
29.1
165
22.50
29.4
135
29.5
200
29.8
175
22.58
29.6
210
30
175
25.32
33.2
200
30.6
175
28.07
36.8
270
18.6
175
23.63
18.6
175
31.0
175
25.40
33.3
195
31.5
175
25.10
32.9
185
32.1
175
31.05
40.7
250
55.2
33.4
175
27.00
35.4
200
33.7
175
26.24
34.4
200
43.0
20.4
150
25.79
20.3
190
34.0
175
25.93
34.0
230
35.8
34.1
170
26.16
34.3
260
34.3
175
26.16
34.3
185
21.1
175
38.25
30.1
310
33.0
36.6
175
33.94
44.5
350
51.0
37.2
135
28.60
37.5
200
23
142
29.35
23.1
150
Tabelle 9: Daten zur Effizienz der Monitore
4.4.4
5.
TFT/LCD-Monitore haben den Durchbruch zulasten der energetisch ineffizienten
Röhren- resp. CRT-Monitoren erzielt.
6.
Die EU-Energy Star-Datenbank war nicht aktuell und vollständig. 35% der untersuchten
Modelle trugen das Label Energy Star, waren aber nicht in der Datenbank enthalten
(Stand 3.12.2004).
7.
Die in der Energy Star-Datenbank deklarierten Energiewerte im Zustand ON waren
durchwegs höher als die gemessenen (bis zu 70%).
8.
Die Grenzwerte von Energy Star für Monitore im ON-Zustand sind offenbar schwach.
Die Energiewerte (ON) aller Modelle lagen rund 2 bis dreimal tiefer als der im Jahr 2005
gültige Grenzwert (Stufe 1). Auch der zukünftige Grenzwert für 2006 (Stufe 2) wird
praktisch von allen Modellen bereits vor in Kraft treten erfüllt. Auch bei Stufe 2 zeigt sich,
dass noch Potenziale für weitere Verschärfungen vorhanden wären. Aus Konsumentensicht unterstützt das Label daher wenig bei der Geräteauswahl.
9.
Die Grenzwerte von Energy Star im Sleep- und Offmode sind mit 2 resp. 1 Watt
anspruchsvoll und bieten Einkäufern hier Unterstützung. Wesentlich ist, dass das
Energie-Management tatsächlich auch so konfiguriert ist, dass der Sleep- Off-Zustand
überhaupt zum Zug kommen kann. Ungünstige Einstellungen wie zulange
Aktivierungszeiten oder bewegte Bildschirmschoner können stören.
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 28
5.
Kopierer / Drucker
5.1
Grundlagen
5.1.1
Einsatz und Verwendung
Der Fall wo Kopierer und Drucker als Einzelplatzgeräte eingesetzt oder einer Gruppe von
Benützern z. B. eines Büros zugeordnet werden, verliert in Zukunft immer mehr an Bedeutung.
Mit den integrierten Netzwerktechnologien in der Gebäudeautomation wird speziell in neueren
oder renovierten Bürogebäuden von der Möglichkeit der Vernetzung der Bürogeräte Gebrauch
gemacht.
Anstelle von Arbeitsplatzsystemen mit einer Kopier-/Druckgeschwindigkeit bis ca. 20 A4-Seiten
pro Minute geht der Trend in Richtung Abteilungs- oder Mediumsysteme mit einem
Papierdurchsatz bis zu 45 A4-Seiten pro Minute. Die Geräte können so Stockwerken oder
Arbeitsgruppen zugeordnet werden, und kommen als Kombi-/Multifunktionssystem zum Einsatz.
Sie bieten neben der Kopier- auch die Druckfunktion vom Arbeitsplatz aus an. Die
Gerätehersteller offerieren vermehrt auch die Option mit einem Hochleistungsscanner.
Die Vorteile scheinen offensichtlich, die Anzahl der Geräte kann so drastisch reduziert werden,
was den Unterhalt, Service und die Neubeschaffung erheblich vereinfacht. Die
Verarbeitungsqualität für den Benutzer bezüglich Handhabung (Geschwindigkeit und
Jobverarbeitung) sowie die Geräteeigenschaften (Druckqualität) sind bei Abteilungssystemen
erheblich komfortabler bzw. zeigen brilliantere Druck-/Kopierergebnisse.
Die Kategorie der Hochleistungs- und Coloursysteme mit einer Verarbeitungsgeschwindigkeit bis
ca. 80 A4-Seiten pro Minute kommen normalerweise z.B. in einem Druckzentrum oder einem
Hauptsekretariat in einem Gebäudekomplex zum Einsatz.
5.1.2
Gerätebeschrieb
Beispiel eines Abteilungs- oder Mediumworkgroup-Gerätes von Toshiba, Modell e-Studio55:
Grundmodell (Funktion als Kopierer):
- Kopiergeschwindigkeit 55 Seiten A4/Minute
- Kopierformat A5 -A3
- Speicher 32 MB RAM und 10 GB Festplatte
- Automatischer Vorlageneinzug 65 Seiten/Minute
- Doppelseitiger Druck (Duplex-Einheit)
Mehrfunktionsmodell (Kopierer u. Drucker) mit Druckerkarte:
- Schnittstellen Parallelport IEEE und 10/100 BaseT Ethernet
- Speicher max. 256 MB RAM
Option für zusätzliche Scan-Funktion:
- Speichererweiterung 128 MB
- 10 GB Festplatte inkl. Scan-Funktion
Mehrfunktionsmodell (Kopierer, Drucker und Scanner) mit Document-Controller:
- Schnittstellen 10/100 BaseT Ethernet und USB
- Speicher 256 MB RAM und 20 GB Festplatte
- Verschiedene Scan-Funktionen, Scan-to-Fax, Scan-to-E-Mail u. Scan-to-File
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 29
Grund- oder Mehrfunktionsmodell mit Endverarbeitungeinheit:
- Finisher für Mehrfachheftung, Heftkapazität 50 Blatt
Option mit automatischer Locher-Einheit, 2 bis 4 Loch
- Finisher mit Multipositions-Heftung und Broschürenerstellung
Option mit Hochleistungshefter, Heftkapazität 100 Blatt
Diese Auflistung soll die Vielfalt möglicher Gerätekonfigurationen aufzeigen. Abhängig von der
Konfiguration werden auch die Verbrauchsmessungen bei den Feldmessungen von den vom
Hersteller publizierten Angaben, wenn sie z.B. auf dem Grundmodell basieren, abweichen. Die
Einbindung der Geräte in Netwerke kann beispielsweise zu wesentlichen Abweichungen
zwischen Normdaten und Feldmessungen führen.
Damit die Verbrauchsangaben der aufgeführten Geräte z.B. in der Energy Star-Datenbank
untereinander verglichen werden können, ist es wichtig, dass die Testkonfiguration genau
definiert ist. Mit Vorteil definiert man eine Grundausstattung und/oder eine maximal mögliche,
sinnvolle Multifunktionsausstattung. So könnte man auch einer Unterwanderung der Norm durch
die Hersteller durch eine absolut minmale Grundausstattung, die aber in der Praxis nicht zur
Anwendung kommt, entgegenwirken.
5.2
Messtechnik für die Feldmessungen
5.2.1
Messung der verschiedenen Betriebsmodi
Abbildung 24: Messaufbau Vor-Ort
Verwendete Messgeräte
•
•
•
•
•
AC/DC Current Probe, Tektronix A622, DC-100kHz
Oszilloskop, Fluke199, 200MHz
AC Power Analyzer, PM1200 von Voltech für Wirk-, Blind- und Scheinleistung
Energiemessgerät, EMU1.29K, 10mA…10A,
Temp.-/Feuchtemessgerät, Oregon Scientific ETHG-912
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 30
Durchgeführte Messungen
Kopierer
Multifunktiongerät
On
Verbrauch
Betriebsmodus
1)
Standby / Idle
Energy-saver
Low-power
Sleep
Off
Hard Off
1)
Definition der Betriebsmodi siehe Pkt. 5.3.2
Tabelle 10: Gemessene Betriebszustände
•
•
•
•
On-Mode:
Standby:
Low-power:
Sleep-Mode:
Abbildung 25: Mobiler Messaufbau
Messung der maximalen Leistungsaufnahme während dem Kopieren
Mittlere Leistungsaufnahme während 10…15min.
Die Mittelwerte werden über eine Energiemessung mit den EMU-Geräten ermittelt. Die stark
schwankende Leistungsaufnahme, haupsächlich bestimmt durch die Heizzyklen der TonerEinbrennwalze, wird mit einer Stromzange und einem Oszilloskop kontrolliert.
Mit dem Power Analyzer werden die Versorgungsspannung (Toleranz und THD), die Frequenz und
die aufgenommene Blindleistung gemessen. Diese Messungen werden jedoch nicht weiter
ausgewertet und haben rein informativen Charakter. Das gleiche gilt für die Temparatur und
Luftfeuchtigkeit. Nur für Messungen unter Laborbedingungen unterliegen diese Messgrössen
bestimmten Toleranzen.
Genauigkeit der Feldmessungen
Die Grundgenauigkeit des Leistungsmessgerätes PM1200 beträgt ± 1%. Das Energiemessgerät
(EMU) ist ein Gerät der Genauigkeitsklasse 2 (± 2% des Messbereiches). Das gleiche gilt für die
Temp.-/Feuchtigkeitsmessung.
Messbereiche/Empfindlichkeit Gerät EMU 1.29K :
176…264 VAC
0…999Wh
0…999W
S.A.L.T.
0.01…10A
1.00…999kWh
1.00…2.64kW
21.01.2006
Seite 31
5.2.2
Langzeitmessung
EMU
0.00
Netzsteckdose 230VAC
Energiemessgerät
Abbildung 26: Messaufbau Vor-Ort
Für die anteilsmässige Ermittlung des Jahresverbrauches im Standby- und On Mode, wird eine
Energiemessung während 2 bis 4 Wochen hochgerechnet. Bei Arbeitsplatzgeräten (nicht vernetzt)
wird das Kalenderjahr mit 47 Betriebswochen und bei vernetzten Geräten mit 50 Betriebswochen
angenommen.
Die Messung der Energie erfolgt mit den EMU-Geräten. Die Gerätebenutzer werden vorgängig
über die Langzeitmessung und die Installation der Messgeräte informiert, um so einer allfälligen
Manipulation der EMU-Geräten während der Messperiode vorzubeugen.
Abbildung 27: Energiemessung
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 32
5.2
Durchführung der Messungen
5.2.1
Energy Star-Vorgaben 2
Kriterien für Kopierer mit Papierformaten A4 und A3:
Kopiergeschwindigkeit
(Kopien pro
Minute, cpm)
Niedrigverbrauchsmodus (Watt)
Voreingestellte Zeit für
Niedrigverbrauch
Wiederanlaufzeit 30 Sekunden
Aus-Zustand
(Watt)
Voreingestellte
Zeit für AusZustand
Autoduplexmodus
0 < cpm ≤ 20
Nein
Entfällt
Entfällt
<5
≤ 30 Min.
Nein
20 < cpm ≤ 44
3.85 x cpm + 5
15 Min.
Ja
< 15
≤ 60 Min.
Optional
44 < cpm
3.85 x cpm + 5
15 Min.
Empfohlen
< 20
≤ 90 Min.
Optional
Tabelle 11: Kriterien für Kopierer
Kriterien für Drucker mit Papierformaten A4 und A3 1) (Stufe 2; 1.11.2001 - 31.10.2002):
Druckgeschwindigkeit in Seiten pro Minute
(ppm)
Ruhemodus (Watt)
Voreingestellte Zeit für den Uebergang in den
Ruhemodus
0 < ppm ≤ 10
≤ 10
≤ 5 Min.
10 < ppm ≤ 20
≤ 20
≤ 15 Min.
20 < ppm ≤ 30
≤ 30
≤ 30 Min.
30 < ppm ≤ 44
≤ 40
≤ 60 Min.
44 < ppm
≤ 75
≤ 60 Min.
Tabelle 12: Kriterien für Drucker
1)
Einschliesslich folgender Verfahren: Elektrofotografie, einfarbiger Thermotransferdruck sowie einfarbiger und mehrfarbiger
Tintenstrahldruck.
Kriterien für Mehrzweckgeräte (Kopierer+Drucker) mit Papierformaten A4 und A3:
Geschwindigkeit
des
Mehrzweckgeräts
(Bilder pro Minute,
ipm)
Niedrigverbrauchsmodus
(Watt)
Wiederanlaufzeit
30 Sekunden
Ruhemodus
(Watt)
Voreingestellte
Zeit für den
Uebergang in
den Ruhemodus
Autoduplexmodus
0 < ipm ≤ 10
Entfällt
Entfällt
≤ 25
≤ 15 Min.
Nein
10 < ipm ≤ 20
Entfällt
Entfällt
≤ 70
≤ 30 Min.
Nein
20 < ipm ≤ 44
3.85 x ipm + 50
Ja
≤ 80
≤ 60 Min.
Optional
44 < ipm ≤ 100
3.85 x ipm + 50
Empfohlen
≤ 95
≤ 90 Min.
Optional
100 < ipm
3.85 x ipm + 50
Empfohlen
≤ 105
≤ 120 Min.
Optional
Tabelle 13-1: Kriterien für Mehrzweckgeräte
2
Siehe Literatur [3]
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 33
Kriterien für Mehrzweckgeräte (Aufrüstbare Digitalkopierer) für Papierformate A4 und A3:
2)
Geschwindigkeit des
aufrüstbaren Digitalkopierers
(Bilder pro Minute, ipm)
Niedrigverbrauchsmodus (Watt)
Wiederanlaufzeit
30 Sekunden
Ruhemodus
(Watt)
0 < ipm ≤ 10
Entfällt
Entfällt
≤5+
2)
≤ 15 Min.
≤5+
2)
≤ 30 Min.
10 < ipm ≤ 20
Entfällt
20 < ipm ≤ 44
Entfällt
3.85 x ipm + 5
44 < ipm ≤ 100
Ja
3.85 x ipm + 5
100 < ipm
Empfohlen
3.85 x ipm + 5
Empfohlen
Voreingestellte Zeit für den
Uebergang in den
Ruhemodus
≤ 15 +
2)
≤ 60 Min.
≤ 20 +
2)
≤ 90 Min.
≤ 20 +
2)
≤ 120 Min.
Tabelle 13-2: Kriterien für Mehrzweckgeräte
2)
Für Mehrzweckgeräte, die aus funktional integrierten, aber physisch getrennten Einheiten wie Drucker, Scanner und Computer
bestehen, kann für das Gesamtsystem die im Ruhemodus zuläsige Wattzahl um die für einen Energy-Star-Computer im Ruhemodus zulässige Wattzahl erhöht werden.
5.2.2
Stadtverwaltung Zürich
Die Vor-Ortmessungen wurden in fünf verschiedenen Lokalitäten durchgeführt:
Anzahl der gemessenen Geräte
Kopierer, Drucker, Multifunktionsgeräte u. Fax
Ort
Canon
Toshiba
Xerox
Minolta
Lexmark
EWZ, Oerlikon
9
-
-
-
-
SOD, Dorflinde Oerlikon
-
4
-
-
-
Jugendmusikschule der Stadt Zürich, Hainerweg
2
4
-
-
-
Amtshäuser 3 u. 5, Werdmühleplatz
2
4
1
2
1
Berufsberatung 1, Konradstrasse
1
9
-
-
-
Tabelle 14: Lokalitäten der Stadt Zürich
Messung des Verbrauchs in den verschiedenen Betriebszuständen Vor-Ort:
Für die Geräte massgebende Betriebsmodi:
K: Kopierer / D: Drucker / M: Multifunktionsgeräte / F: Faxgerät
•
K/D/M/F
On Mode/Active Power (In Betrieb) -> max. Wirkleistungsaufnahme während dem
Kopieren/Drucken (Heizung, Hilfsantriebe zur Papierförderung, Lüfter und Bedienpanel
eingeschaltet); keine Mittelwertmessung
•
K/D/M/F
Standby/Idle Mode (In Bereitschaft) -> Gerät erstellt keinen Papierausdruck und empfängt
keine Eingabedaten hierfür, Heizung wird zeitweise zugeschalt, Betriebstemparatur ev.
reduziert gegenüber On Mode, Gerät ohne Verzögerung druckt-/kopierbereit; noch kein
Energiesparmodus wirksam
•
K
Energy-saver Mode (Energiesparmodus) -> Gerät macht keine Kopien; hat
Betriebsbedingungen erreicht, verbraucht aber weniger Energie als im Standby-Modus,
kann gewisse Zeit dauern bis Gerät kopierbereit
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 34
•
K/M
Low-power Mode (Niedrigverbrauchsmodus) -> Ist der niedrigste Verbrauchsmodus in
den der Kopierer nach einer gewissen Zeit der Inaktivität automatisch übergehen kann,
ohne sich auszuschalten. Bezieht sich auf den niedrigsten messbaren Strom-/Energieverbrauch im Standby- oder Energiesparmodus.
•
K
Off-Mode (Aus-Zustand) -> Kopierer hat sich mit der Selbstabschaltefunktion,
programmierbare Timerfunktion für die Nachtzeit und das Wochenende, automatisch
abgeschaltet
•
D/M/F
Sleep-Mode (Ruhe-Modus) -> Gerät erstellt keinen Papierausdruck und empfängt keine
Eingabedaten hierfür; die Leistungsaufnahme ist geringer als im Standbymodus, Gerät
geht automatisch nach Erstellung des letzten Ausdrucks in diesen Modus über; entspricht
dem tiefsten Sparmodus für diese Gerätekategorie; es können gewisse Verzögerungen
bis zur Erstellung des Papierausdruckes auftreten aber der Empfang von Daten muss
verzögerungsfrei erfolgen.
•
K/D/M/F
Hard Off (Aus-/Kalt-Modus) -> Gerät ist an eine Stromquelle angeschlossen und nicht
eingeschaltet. Um die Maschine einzuschalten, muss der Ein/Aus-Schalter betätigt
werden.
2000
1800
1600
kWh/a
1400
1200
Drucken
Standby
1000
800
600
400
200
XEROX ST 440
TOSHIBA e-studio 45
TOSHIBA e-studio 25
TOSHIBA DP 3580
TOSHIBA BD 5560
TOSHIBA BD 3560
TOSHIBA BD 3550
TOSHIBA BD 2860
TOSHIBA BD 2860
TOSHIBA BD 2550
TOSHIBA BD 2060
TOSHIBA BD 2060
TOSHIBA BD 1370
RICOH Afficio 700
TOSHIBA BD 1370
RICOH Afficio 700
MINOLTA EP 4050
MINOLTA EP 1050
LEXMARK C 910
CANON NP 6028
CANON iR 5000
CANON iRC 3200N
CANON iR 3300
CANON iR 2200
CANON GP 225
CANON IR 1600
CANON GP 225
CANON GP 215
0
Abbildung 28-1: Jährlicher Stromverbrauch von Kopierern für Standby und Drucken (On Mode) sortiert nach Modellen
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 35
2000
1800
1600
kWh/a
1400
1200
Drucken
Standby
1000
800
600
400
70
RICOH Afficio 700
Kopien pro
Minute
70
RICOH Afficio 700
Modell
50
55
TOSHIBA BD 5560
45
TOSHIBA e-studio 45
CANON iR 5000
35
40
35
TOSHIBA BD 3560
TOSHIBA BD 3550
35
TOSHIBA DP 3580
XEROX ST 440
33
35
CANON iR 3300
32
CANON iRC 3200N
MINOLTA EP 4050
28
29
LEXMARK C 910
28
TOSHIBA BD 2860
TOSHIBA BD 2860
25
TOSHIBA e-studio 25
22
CANON GP 225
22
22
CANON GP 225
25
21
TOSHIBA BD 2060
CANON GP 215
CANON iR 2200
20
TOSHIBA BD 2060
TOSHIBA BD 2550
16
20
CANON IR 1600
13
15
TOSHIBA BD 1370
MINOLTA EP 1050
12
13
TOSHIBA BD 1370
0
CANON NP 6028
200
Abbildung 28-2: Jährlicher Stromverbrauch von Kopierern für Standby und Drucken (On Mode) sortiert nach Kopiergeschwindigkeit
Die Messwerte (Energieverbrauch und Anzahl Papierkopien) für die Hochrechnung auf den
Gesamtjahresverbrauch wurden während min. 1 Woche bis max. 4 Wochen erhoben.
Die Messungen wurden mit den vorgefundenen Geräteeinstellungen (Sparmodi nicht optimiert)
durchgeführt.
Die Ricoh-Geräte sind an der Fachhochschule in Chur installiert. Die Messungen wurden nicht unter Laborbedingungen sondern am Aufstellungsort durchgeführt (keine Labormessungen).
Weitere Annahmen:
Für das Jahreskopiervolumen wird mit 47 Arbeitswochen gerechnet (5 Wochen Ferienzeit bzw.
Feiertage). Für die EWZ-Geräte wird der Quartalsrapport/-auszug vom Informatikdienst auf ein
Jahr hochgerechnet.
•
Für die Energiemessung werden 50 Arbeitswochen angenommen, da alle Geräte mehreren
Arbeitsplätzen zugeordnet sind (keine Betriebsferien). Es werden nur Feiertage und Weihnachtsferien berücksichtigt.
•
Die Jahresstandbyenergie wird berechnet aus totalem Jahresgesamtverbrauch minus Jahres-On-Modeenergie (max. On Modeleistung x Anzahl Kopien/Jahr x Kopiergeschwindigkeit/Papier)
•
Die Energie für die Aufwärmphasen vom Low power- und Off-Mode bzw. Sleep-Mode bis
zur Kopier-/Druckbereitschaft sind im Standbyverbrauch enthalten.
Auswertung der Abbildungen 28-1 und 28-2:
Vorbemerkung: Grundsätzlich können die Verbrauchswerte von einer Vielzahl von Faktoren abhängen wie Modell und Marke, Farb- oder Schwarz-Weiss-Kopierer, Datum der Produkteinführung,
Kopier-Geschwindigkeit und –Volumen, Konfigurationen, Netzwerkeinstellungen, Benutzerverhalten (z.B. manuelles Abschalten über Nacht und am Wochenende). Es handelt sich explizit nicht
um ein Ranking zwischen den Marken sondern es soll das Zusammenspiel diverser Faktoren in
der Praxis am Beispiel von rund 30 Geräten aufgezeigt werden. Für ein Ranking müssten von vergleichbaren Produkten normierte Messungen durchgeführt werden.
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 36
Beim Jahresverbrauch ist kein eindeutiger Unterschied zwischen den verschiedenen Geräteherstellern oder eine Abhängigkeit bezüglich der Kopiergeschwindigkeit feststellbar.
In der Canongerätegruppe wird der iR1600 bei Nichtgebrauch in der Nacht und an den Wochenenden ausgeschaltet (Hard Off). Daraus resultieren die entsprechend geringen hochgerechneten
Standbyverluste.
Der Unterschied zwischen einem Schwarzweiss- und einem Farbgerät mit gleicher Kopiergeschwindigkeit ist beim iRC3200N und iR3300 ersichtlich. Die Standbyverluste beim Farbkopierer
liegen um den Faktor 3.5 höher.
Bei den beiden Ricoh Afficio 700 war bei einem Gerät die Timerfunktion für den Off-Mode nicht aktiviert.
Der Kopierer von Minolta EP1050 wird nur noch selten zum Kopieren benutzt. Hier macht sich der
hohe Standbyverbrauch extrem bemerkbar, da das Gerät von den Benutzern nur via die Bedienoberfläche in den Sparmodus versetzt werden kann und keine weiteren automatischen Sparfunktionen unterstützt werden.
Bei den beiden Toshibageräten BD1370, die an unterschiedlichen Orten der Stadtverwaltung gemessen wurden, ist das Sparpotenzial gut ersichtlich, wenn Geräte bei Nichtgebrauch vom Netz
getrennt werden (wie iR1600). Hier werden handelsübliche Timer verwendet, die zwischen Gerät
und Steckdose zwischengeschaltet sind und von jedermann einfach programmiert werden können.
Tendenziell ist auszumachen, dass die Toshibageräte im Jahresgesamtverbrauch tiefer liegen als
die Canongeräte. Der Standbyanteil bei Canon aber eventuell auf Grund der Copy-on-demandTechnik kleiner ausfällt wie bei Toshiba.
Allgemein konnte festgestellt werden, dass bei nichtvernetzten Arbeitsplatzsystemen (Geräte mit
kleiner Druckgeschwindigkeit), die unmittelbaren Benutzer sich eher verantwortlich bzw. zuständig
fühlen für den sparsamen Betrieb “ihres“ Gerätes.
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
22
25
25
28
28
29
32
33
35
35
35
35
40
45
50
55
70
70
TOSHIBA BD 2550
TOSHIBA e-studio 25
TOSHIBA BD 2860
TOSHIBA BD 2860
LEXMARK C 910
CANON iRC 3200N
CANON iR 3300
MINOLTA EP 4050
TOSHIBA DP 3580
TOSHIBA BD 3560
TOSHIBA BD 3550
XEROX ST 440
TOSHIBA e-studio 45
CANON iR 5000
TOSHIBA BD 5560
Kopien pro
Minute
CANON iR 2200
RICOH Afficio 700
RICOH Afficio 700
Modell
20
TOSHIBA BD 2060
22
20
TOSHIBA BD 2060
CANON GP 225
16
CANON IR 1600
22
15
MINOLTA EP 1050
CANON GP 225
13
TOSHIBA BD 1370
21
13
TOSHIBA BD 1370
CANON GP 215
12
0%
CANON NP 6028
10%
Abbildung 29: Anteil Standby-Verluste am Stromverbrauch
Auswertung der Abbildung 29:
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 37
Bei den gemessenen Kopierern (28 entsprechen 100%) liegt der prozentuale Anteil der Standbyverluste vom Gesamtverbrauch zwischen:
60 – 70% bei 4% der Geräte
90- 100% bei 64% der Geräte
Es kann kein Zusammenhang zwischen Kopiergeschwindigkeit und Standbyanteil festgestellt werden. Die Kopierer mit einem Standbyverlustanteil grösser 90% sind bei allen Gerätekategorien zu
finden.
2000
1800
1600
kWh/a
1400
1200
Kopieren
Standby
1000
800
600
400
200
496
286
278
258
234
229
187
127
112
110
89
77
67
43
41
39
35
30
29
29
29
26
21
16
15
14
4.5
0.94
0
1000 Kopien/a
Abbildiung 30-1: Jährlicher Stromverbrauch von Kopierern für Standby und Drucken (On Mode) in Funktion des Kopiervolumens
S.A.L.T.
21.01.2006
1200
47
131
4.5
14
25.0
0.94
Seite 38
20.0
kWh
15.0
10.0
5.0
496
286
278
258
234
229
187
127
112
110
89
77
67
43
41
39
35
30
29
29
29
26
21
16
15
0.0
1000 Kopien/a
Abbildung 30-2: Stromverbrauch pro 1000 Kopien in Funktion des Kopiervolumens
Auswertung der Abbildungen 30-1 und 30-2:
Allgemein kann festgestellt werden, dass ein Kopierer bei optimaler Auslastung (Abbildung 30.2)
bedeutend wirtschaftlicher ist im Betrieb, als ein falsches Gerät am falschen Ort.
Ein schwach frequentierter Hochleistungskopierer mit nicht optimal programmierten Enegiesparmodi (Ricoh Afficio700, hochgerechnet 14000 Kopien/a) wirkt sich hier fatal aus auf den Jahresverbrauch.
In der Praxis besteht die Gefahr, dass man alte, unwirtschaftliche und schwach frequentierte Geräte mit wenigen, oder wenn vorhanden, nur umständlich progammierbaren Energiesparfunktionen
weiter betreibt (Minolta EP1050, hochgerechnet 940 Kopien/a).
Aber auch hier zeigt sich, dass sich bei Nichtgebrauch des Gerätes das konsequente Freischalten
vom Netz sich bezahlt macht (Grafik 3.2; Canon iR1600, 16000 Kopien/a und Toshiba BD1370,
21000 Kopien/a).
Aus Abbildung 30-1 ist ersichtlich, dass mit steigendem Kopiervolumen der Energieanteil im On
Mode entsprechend grösser wird.
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 39
400
350
Franken
300
250
200
150
100
70
70
RICOH Afficio 700
RICOH Afficio 700
Annahmen:
•
Stromtarif für die Berechnungen 20Rp / kWh
•
Die Kosten/Blatt beinhalten nur die Stromkosten und keine Papier- und Geräteamortisationskosten bzw. Leasinggebühren.
Auswertung Abbildung 31:
Wie vorgängig beim Energieverbrauch (Abbildung 28-2) und bei der Auswertung nach Kopiervolumen (Abbildungen 30) festgestellt wurde, wird hier nochmals sichtbar, wie sich der Betrieb auf die
jährlichen Stromkosten auswirkt.
5.3.3
Multifunktionsgeräte im Netzwerk integriert
Hier wird untersucht ob die Geräte ausgerüstet mit zusätzlichen Optionen gegenüber dem Grundmodell Einschränkungen in der Abstufung der verschiedenen Sparmodi aufweisen oder ob eventuell einzelne Betriebszustände unterdrückt werden. Die Grundmodelle (Kopiergeräte) werden zu
diesem Zwecke mit einer Druckerkarte oder einem Document-Controller (Fiery-Controller) ausgerüstet. Diese Optionen ermöglichen das Drucken im Netzbetrieb und das Scannen von Dokumenten.
Ein besonderes Augenmerk wird auf das Verhalten der Geräte im Niedrigverbrauchsmodus (Lowpower Mode) und im Ruhemodus (Sleep-Mode) gelegt.
•
Fahren die Geräte bei Nichtgebrauch im Lokal- oder im Netzbetrieb nach der am Gerät definierten Zeit bis in den Ruhemodus zurück?
•
Bestehen diesbezüglich Unterschiede zwischen der Kopierer- oder
Multifunktionsgeräteausführung (Recovery-Time bis Druckbereitschaft, Abstufung der
Sparmodi).
•
Gibt es Unterschiede zwischen Herstellerdeklarationen, Werten aus Feldmessungen, den
Messungen bei den Vertretungen oder den in der EnergyStar Datenbank aufgeführten
Werten.
S.A.L.T.
21.01.2006
Kopien pro
Minute
55
TOSHIBA BD 5560
Abbildung 31: Jährliche Stromkosten von Kopierern
Modell
50
CANON iR 5000
35
TOSHIBA BD 3560
45
35
TOSHIBA DP 3580
TOSHIBA e-studio 45
35
MINOLTA EP 4050
35
33
CANON iR 3300
40
32
CANON iRC 3200N
TOSHIBA BD 3550
29
LEXMARK C 910
XEROX ST 440
28
22
CANON iR 2200
TOSHIBA BD 2860
22
CANON GP 225
28
22
CANON GP 225
TOSHIBA BD 2860
21
CANON GP 215
25
20
TOSHIBA BD 2060
25
20
TOSHIBA BD 2060
TOSHIBA BD 2550
16
CANON IR 1600
TOSHIBA e-studio 25
13
15
TOSHIBA BD 1370
13
TOSHIBA BD 1370
MINOLTA EP 1050
12
0
CANON NP 6028
50
Seite 40
Messresultate:
Hier sind erste Ergebnisse durch Feldmessungen bei der Stadtverwaltung Zürich an CANON-,
TOSHIBA- und XEROX-Geräten dargestellt. Den Herstellern wird empfohlen, durch
Detailmessungen die Resultate zu ergänzen und nach Ursachen zu suchen.
Kontrolliert wurde auch ob die Multifunktionalität bei den Geräten (Kopieren, Drucken, Scannen
und Faxen) auch tatsächlich integriert und freigeschaltet ist, um so den Energieverbrauch bei vollem Funktionsumfang mit allen dazu erforderlichen Hardwarekomponenten zu ermitteln.
Herstellerangaben
80
75
Messungen S.A.L.T.
77
73
70
62
60
60
52
50
Watts
50
40
31
30
25
20
12.9
12
7.6
6.5
10
4.3
12
7.6
7.6
4.3
iR
35
70
22
70
C
AN
O
N
N
AN
O
C
N
C
AN
O
iR
C
LC
32
20
68
00
C
iR
C
AN
O
N
N
AN
O
C
C
AN
O
N
G
iR
C
32
00
N
P2
25
P2
25
G
C
AN
O
N
iR
22
00
C
AN
O
N
C
AN
O
N
iR
33
00
0
Abbildung 32: Canongeräte im Ruhemodus; Vergleich Herstellerangaben mit Messungen (Feld- und Labormessungen)
Die Feldmessungen wurden bei der Stadtverwaltung Zürich (EWZ, Oerlikon) durchgeführt. Detailmessungen mit den Geräten iR2270, iR3570 und iR2870 (nicht dargestellt) erfolgten bei Canon
(Schweiz) AG in Dietlikon.
Es ist hier wichtig festzuhalten, dass es sich bei den Herstellerangaben um Werte handelt, die gemäss Normen, beispielsweise gemäss den Forderungen von Energy Star, an Geräten in der
Grundausstattung im Stand alone Betrieb ermittelt wurden. Das Ziel von S.A.L.T. war nicht diese
Werte zu verifizieren, sondern vielmehr im Feldversuch zu überprüfen, ob diese Herstellerangaben
in der Praxis zutreffen und von Bedeutung sind.
Wie die Abbildung 32 zeigt, bestehen eklatante Unterschiede zwischen Deklaration und Messung.
Die Annahme aus den Feldmessungen, dass das Gerät im Netzbetrieb ständig durch ein Signal
(ev. Polling- oder Wakeup) via das optionale Druckerboard am Ruhemodus gehindert wird, wurden
auch durch Messungen bei Canon (Schweiz) bestätigt. Diese Eigenschaft der Canon-Multifunktionsgeräte ist Gegenstand der laufenden Abklärungen zwischen Canon (Schweiz)/ S.A.L.T.
und Canon (Japan). Offenbar ist es wichtig, dass in Windowsumgebungen, das SNMP-Protokoll
ausgeschaltet ist. Das Protokoll kann im Windows-Betriebssystem unter den Druckereinstellungen
bei der Portkonfiguration deaktiviert werden (standardmässig von Windows aber auf On
eingestellt).
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 41
Herstellerangaben
Messungen S.A.L.T.
80
67
70
71
67
72
60
Watts
50
40
28
30
22
15
20
6.9
10
28
9.5
9.5
2.5
20
i
C
en
tre
M
41
6
Pr
o
W
X
XE
R
O
or
k
W
X
XE
R
O
or
k
C
en
tre
or
k
W
X
XE
R
O
W
X
XE
R
O
S
24
C
en
tre
M
C
35
45
Pr
o
C
en
tre
or
k
W
X
O
XE
R
XE
R
O
X
W
or
k
C
en
tre
or
kC
en
tre
Pr
o
Pr
o
12
8
55
0
Abbildung 33: Xeroxgeräte im Ruhemodus; Vergleich Herstellerangaben mit Messungen bei Xeroxvertretung
Die Messungen bei Xerox (Showroom in Kloten) bestätigen im wesentlichen die Herstellerangaben. Lediglich beim Pro128 werden die sehr tiefen Angaben um ca. Faktor 2.5 überschritten. Beim
ProM24 werden anstelle der fehlenden Herstellerangaben die Werte aus der EnergyStarDatenbank herangezogen.
Alle multifunktionalen Xeroxgeräte mit den integrierten Funktionen Kopieren, Drucken, Scannen,
Fax und Email fallen bei inaktivem Netz (keine Auftragsanforderung via Netzwerk) in den Ruhemodus. Durch alle aufgeführten Netzfunktionen werden die Geräte bei einer Auftragsanforderung
aktiviert und fallen nach der Jobausführung, nach einer definierten Zeit, wieder in den SleepModus.
Auffallend sind die von der Druck-/ Kopiergeschwindigkeit (ppm, SW, A4-Format) abhängigen Unterschiede im Ruheverbrauch. Die Modelle Pro55 und ProC3545 mit einem Papierdurchsatz von
55 bzw. 45 Blatt/min weisen einen mindestens 2.5mal grösseren Energieverbrauch im SleepModus auf als die anderen gemessenen Geräte. Beim ProC3545 trägt zusätzlich die Farbtechnik
zum Mehrverbrauch bei. Es ist anzunehmen, dass die internen Prozesse für die Farbdrucktechnik,
sowie die garantierte höhere Druckgeschwindigkeit ab Kopierbeginn im Betrieb ein geringeres Absenken der Betriebstemparatur im Ruhemodus erlauben.
Als sehr gutes Modell punkto Stromverbrauch im Ruhemodus muss sicher der Pro128 (Geschwindigkeit 28ppm) erwähnt werden (neues Modell, Jhg. 2004). Die Geräte M24 (24ppm), M20i
(20ppm) und Pro416S (16ppm) sind Fremdprodukte die unter dem Label Xerox im Handel angeboten werden.
Die Messresultate werden zur Zeit zwischen S.A.L.T. und Xerox (Schweiz) diskutiert.
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 42
Herstellerangaben
160
Messung vor Ort (S.A.L.T.)
152
140
Watts
120
106
95
100
94
80
60
26
31
1c
1.2
16
0
81
0
io
io
est
ud
est
ud
est
ud
io
io
est
ud
io
45
0
28
0
55
est
ud
io
9.5
4
0.2
45
11
0.2
0
io
27
26
12
est
ud
11.5
20
est
ud
40
Abbildung 34: Toshibageräte im Ruhemodus; Vergleich Herstellerangaben mit Feldmessungen bzw.
Messungen bei Toshibavertretung)
Auch Toshiba-Multifunktionsgeräte werden in die Messungen mit einbezogen.
Beim Toshibagerät e-studio55 konnte bei der Feldmessung der Ruhemodus im Netzbetrieb nicht
eingestellt werden und blieb mit 152W praktisch auf dem Low power-Wert von 156W. Die Angaben
im Handbuch werden mit <95W im Ruhemodus bzw. mit <216W für den Niedrigverbrauchsmodus
vermerkt. Diese Maximalwerte beziehen sich auf Multifunktionsgeräte mit einer
Druckgeschwindigkeit zwischen 44 und 100ppm (e-studio55: 55ppm), die zum Erhalt des Labels
gemäss EnergyStar-Vorgaben einzuhalten sind. Die tatsächlichen Verbrauchswerte für die
Sparmodi werden dem Gerätebenutzer nicht bekanntgegeben.
Weitere Messungen mit Toshiba-Multifunktionsgeräten wurden im Sommer 2005 bei Toshiba in
Zürich-Altstetten durchgeführt. Bei drei Modellen (e-studio280, 4511 und 160) stimmen
Messungen und Herstellerangaben etwa überein. Beim Modell e-studio450 scheint der SleepModus zu funktionieren, allerdings mit 26W statt mit 0.2W wie in Schweden deklariert. Bei zwei
Modellen (e-studio810 und 311c) funktioniert die Sleep-Funktion im Netzwerk nicht.
Die gewonnenen Erkenntnisse aus den Messungen vor Ort und bei Toshiba werden zur Zeit
zwischen S.A.L.T. und Toshiba (Schweiz) diskutiert.
Herstellerangaben
Messung vor Ort (S.A.L.T.)
160
152
140
Watts
120
106
95
100
80
73
62
60
60
67 67
60
71 72
40
4
4
G
P2
25
G
P2
15
8
6.5
7
9.5 9.5
26
11.5 12
0.2
27
27 26
0.2
4
9.5
12
1.2
en
O
tre
X
XE
W
Pr
R
or
o
O
k
12
X
C
8
en
W
or
tre
kC
P
en
ro
XE
tre
55
R
Pr
O
XE
o
X
C
R
W
35
O
or
X
45
kC
W
en
or
tre
kC
en
M
XE
24
tre
R
O
Pr
X
o
W
41
or
6
kC
S
en
TO
t
re
SH
M
IB
20
A
i
TO
est
SH
ud
IB
io
A
55
eTO
st
ud
SH
io
IB
28
A
TO
0
es
SH
tu
di
IB
o
A
45
e0
st
TO
ud
SH
io
IB
45
A
11
eTO
st
ud
SH
io
IB
81
A
TO
0
est
SH
ud
IB
io
A
16
e0
st
ud
R
io
IC
3
O
11
H
c
Af
ic
io
11
05
2.5
15
X
XE
R
O
XE
R
W
or
kC
C
an
on
C
an
on
iR
C
an
on
C
an
on
iR
33
00
22
00
0
S.A.L.T.
28 28
22
20
94
21.01.2006
Seite 43
Abbildung 35: Ruhemodus aller MFD’s im Vergleich; Vergleich Herstellerangaben mit Feldmessungen
Fazit:
• In vielen Fällen funktionierte die Verbrauchsabsenkung im Ruhemodus (Sleep-Mode) im
Netzbetrieb nicht oder nicht auf Anhieb.
• Einkäufern wird daher dringend empfohlen, sich das Funktionieren der Energiesparfunktionen auch für den Netzwerkbetrieb garantieren zu lassen und bei der Inbetriebnahme
zu überprüfen. Gefordert sind die Hersteller, Netzwerkanbieter und IT-Verantwortliche.
• IT-Leiter und Geräteanbieter sollten die Einstellungen z.B. in der Windows-Umgebung
gemeinsam festlegen (beispielsweise SNPM-Status deactivated).
5.3
Auswertungen
5.3.1
Vergleich mit der EnergyStar Datenbank
Die Messungen wurden im Zeitraum vom 21. September 2004 bis 19. Mai 2005 durchgeführt. Der
Vergleich mit der Datenbank erfolgte mit den aktuellen Auszügen von Ende Januar 2005 (Fax 10.
März 2005 und MFD 10.Mai 2005). Kontrolliert wurden alle Listen ab 1995 für die jeweiligen
Gerätekategorien. Der Revisionsstand (last updated) der Gerätegruppen ist wie folgt:
•
•
•
Multifunktionsgeräte 10. Mai 2005
Kopierer 03. Dezember 2004
Fax 01. März 2005
Gerätekategorie
Multifunktionsgeräte
Kopierer
[%]
Fax u. Printerfax
[%]
[%]
Fall A
14
56
9
75
1
35
Fall B
4
16
3
25
2
65
Fall C
7
28
0
0
0
0
100
100
100
Fall D
8
6
3
Total Geräte
33
18
6
57
Fall A: In der Energy Star Datenbank (DB) und mit Label versehen
Fall B: In der Energy Star DB und ohne Label
Fall C: Nicht in der Energy Star DB enthalten und trotzdem mit Label versehen
Fall D: Geräte sind weder in der Energy Star DB noch haben sie das Label
Tabelle 15: Auswertung Energy Star Datenbank (Vollständigkeit)
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 44
75
80
65
70
Kopierer
56
Fax oder Printerfax
60
Prozent (%)
50
35
40
28
25
30
16
20
10
0
0
Fall A
Fall B
0
Fall C
Abbildung 36: Vollständigkeit der EnergyStar Datenbank
Der Anteil der Geräte, die in der Datenbank aufgeführt sind, deckt sich bei den Multifunktionsgeräten und Kopierern mit früheren Untersuchungen von Anfang 2003, die durch die Energieverwertungsagentur in Oesterreich gemacht wurden [4].
Zur Bestimmung der mittleren Leistungsaufnahme der Geräte im Low power-, Off- und SleepMode wurde der Energieverbrauch während 15min gemessen.
EnergyStar Mode
Gerätekategorie
1)
Kopierer
Fax u. Printerfax
1)
Anzahl Geräte
Kriteria erfüllt
Anzahl Geräte
Kriteria erfüllt
Anzahl Geräte
Kriteria erfüllt
(davon erfüllt)
[%]
(davon erfüllt)
[%]
(davon erfüllt)
[%]
Low power
16 (15)
94
5 (2)
40
-
-
Off
-
-
4 (1)
25
-
-
Sleep
24 (22)
92
-
-
9 (9)
100
Der tiefste tolerierte Wert von ≤ 10W (Tier 1 und 2) wird eingehalten.
Tabelle 16: Auswertung Energy Star Datenbank (Verbrauch im Sparmodus)
Die Sparmodi sind für die verschiedenen Gerätekategorien wie folgt definiert:
Multifunktionsgeräte: Low power- und Sleep Mode (Niedrigverbrauchs- und Ruhemodus)
Kopierer:
Low power- und Off Mode (Niedrigverbrauchsmodus und Aus-Zustand)
Fax und Printerfax: Sleep mode (Ruhemodus)
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 45
100
100
94
92
90
Kopierer
80
Fax oder Printerfax
Prozent (%)
70
60
50
40
40
25
30
20
10
0
Low power
Off
Sleep
Abbildung 37: Einhaltung der EnergyStar Vorgaben
Die hohen von Energy Star tolerierten max. Leistungsaufnahmen im Sleep Mode zeigen, dass sie
von den Geräteherstellern oft problemlos im Low power Mode, ohne weitere Leistungsabsenkung,
eingehalten werden können.
Diese Grenzwerte scheinen überholt, da nach heutigem Stand der Technik weitere Möglichkeiten
zur Energieeinsparung in diesem Betriebsmodus bestehen.
5.4
•
Im
Rahmen
von
Langzeitmessungen
wurden
in
diversen
Büros
die
Energieverbrauchsanteile im aktiven Zustand (Kopieren, Drucken, Senden etc.) und im
Leerlaufzustand (Standby, Sleep, Schein-Aus etc.) untersucht. Der Anteil der
Leerlaufverluste ist mit durchwegs über 60% überraschend hoch. Es ist daher sinnvoll, bei
der Bewertung der Energieeffizienz primär die energetisch dominanten Betriebszustände
Standby, Sleep und Schein-Aus zu betrachten.
•
Die Online-Suchhilfe Topten.ch [6] präsentiert energieeffiziente Modelle mit tiefen
Leerlaufverlusten. Die per Ende Oktober 2005 gültigen Kriterien (Tabelle 17) sowie das
verfügbare Marktangebot (Tabelle 18) sind unten aufgeführt.
Empfehlung: Die Topten-Kriterien können für Ausschreibungen übernommen werden, um
eine energetisch gute Auswahl zu erzielen.
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 46
Leistung Sleep
Inkjet-Geräte
Drucker (ohne Auflageglas)
4 Watt
Photo-Drucker (ohne Auflageglas)
4 Watt
Multifunktion/Kopierer (mit Auflageglas)
5 Watt
Laser / LED - Geräte
Drucker (ohne Auflageglas)
Leistung Sleep
Leistung Sleep
b/w
color
1 - 20 Seiten / Minute
A4 + A3
5 Watt
11 Watt
A4 + A3
7 Watt
15 Watt
A4 + A3
9 Watt
17 Watt
ab 44 Seiten / Minute
A4 + A3
13 Watt
20 Watt
Leistung Sleep
Leistung Sleep
b/w
color
Laser / LED - Geräte
Multifunktion/Kopierer (mit Auflageglas)
A4
8 Watt
12 Watt
A3
10 Watt
14 Watt
A4 + A3
12 Watt
16 Watt
A4 + A3
16 Watt
20 Watt
ab 44 Seiten / Minute
A4 + A3
20 Watt
24 Watt
Leistung Sleep
Fax - Geräte
Alle
2 Watt
Tabelle 17: Topten-Kriterien per 31.10.2005
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 47
SW
COLOR
1 - 20 ppm
11 Canon
3 Ricoh
1 Toshiba
2 Lanier
2 Nashuatec
10 Andere (Brother, Panasonic, Xerox, HP)
21 - 43 ppm
4 Canon
2 Toshiba
4 Lanier
4 Nashuatec
2 HP
1 Canon
2 Konica-Minolta
4 Lanier
5 Nashuatec
44 - 68 ppm
3 Canon
1 Nashuatec
2 Panasonic
2 Canon
1 Konica-Minolta
Tabelle 18: Topten-Marktangebot per 31.10.2005
•
Die per 31.10.2005 gültigen energetischen Vorgaben von Energy Star sind viel zu
schwach und werden sowieso praktisch von allen angebotenen Modellen erfüllt, vgl. auch
Marktanalyse der Austrian Energy Agency [4]. Die Datenbank von Energy-Star (www.euenergystar.org) war zum Untersuchungszeitpunkt weder vollständig noch aktuell. Energy
Star bietet daher zur Zeit ungenügende Unterstützung bei der Geräteauswahl.
Die Vernetzung der Kopierer und Multifunktionsgeräte sowie die Vielfalt möglicher Gerätekonfigurationen sind stark zunehmend. Die Verbrauchsangaben (gemäss Energy-Star) beziehen sich
allerdings auf die Grundausstattung. In der Praxis muss aber davon ausgegangen werden können,
dass die deklarierten Verbrauchswerte auch für reale Konfigurationen im wesentlichen stimmen
und dass die Energiesparfunktionen weiterhin funktionieren. Die Messungen zeigten, dass bei
vielen Kopierern die Energiesparfunktionen im Netzwerk nicht mehr funktionieren. Diese kommen
erst zum Tragen, wenn die Netzwerk- und Geräteeinstellungen zwischen Kunde und Hersteller
aufeinander abgestimmt werden (Stichworte: Kommunikation, Beratung und Instruktion).
Einkäufern wird daher empfohlen, sich das Funktionieren der Energiesparfunktionen auch für den
Netzwerkbetrieb garantieren zu lassen und bei der Inbetriebnahme zu überprüfen. Gefordert sind
hier Hersteller, Netzwerkanbieter und IT-Verantwortliche.
S.A.L.T.
21.01.2006
Seite 48
6.
Quellenverzeichnis
[1]
COMMISSION OF THE EUROPEAN COMMUNITIES, Commission Staff Working Document,
Revised Product Specifications for Monitors (Annex C, Part II), Brussels, 17.09.2004
http://www.eu-energystar.org/downloads/working%20doc%20SEC_2004_1157_EN_monitor%20specs.pdf
[2]
Amtsblatt der Europäischen Union: Beschluss der Kommission vom 22. Dezember 2004
Kennzeichnungsprogramm für Strom sparende Bürogeräte, Festlegung des Standpunktes ...
http://www.eu-energystar.org/downloads/200502/monitors%20DE.pdf
[3]
Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften vom 26. Juni 2001, L 172. Entspricht Attachment A
Energy Star Office Equipment Product Specifications.
http://www.eu-energystar.org/downloads/EnergyStarAttachmentA.pdf
[4]
Marktanalyse zur Verbreitung und Nutzung der Energieeffizienz-Kennzeichnung EnergyStar in
Oesterrreich, Herausgeberin: Energieverwertungsagentur – the Austrian Energy Agency (E.V.A.), Wien.
http://www.energystar.at/pdf/marktstudie_kf.pdf
[5]
VESA Video Electronics Standards Association Display Metrology Committee
Flat Panel Display Measurements Standard, Version 2.0, June1, 2001
[6]
http://www.topten.info: Online Suchhilfe für gute Geräte
Kontaktadressen:
•
Swiss Alpine Laboratories for Testing of Energy Efficiency (S.A.L.T.)
Hochschule für Technik und Wirtschaft Chur, Ringstrasse, CH-7000 Chur
www.fh-htwchur.ch
Auskunft durch M. Schalcher, Tel. 081 / 286 24 46, [email protected]
•
Schweizerische Agentur für Energieeffizienz (S.A.F.E.), Eric Bush, Rebweg 4, CH-7012 Felsberg,
Tel. 081 / 252 63 64, [email protected]
•
Ausgewählte Firmen (institutionelle Käufer):
•
Amt für Hochbauten der Stadt Zürich
•
MIGROS
•
COOP (Interdiscount)
•
Mediamarkt
S.A.L.T.
21.01.2006

Marktcheck: Elektronische Geräte

Transcription

Similar documents

Canon Fact Book 2015/2016

WRAPS_GBD: WRAPSgbd.qxp.qxd

optiPoint 410/420 advance SIP V4.1

wehrwirtschaft 24/2015 - Mittler Report Verlag

Allgemeine Geschäftsbedingungen (AGB) für paysafecard

Bedienungsanleitung, Manual, JUNIOR-PRC, JUNIOR20

Chapitre 20_Layout 1

Productlist Intermediates

Flyer - Proventura Industrie

PLATICAST / TITANCAST / SUPERCAST Optionen / Options

Damenhosen Brand

Allgemeine Geschäftsbedingungen („AGB") für paysafecard

Preisliste - GaGaComputer Aachen, Tintenpatronen

Humax PVR-9100