Computerhardware: Netzteil

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[Bearbeiten] Einleitung

Ein Netzteil muss eine Gesamtleistung von 300 bis 500 Watt bereitstellen. Das ist etwa der Stromverbrauch eines kleinen Heizkörpers! Das Netzteil erzeugt mehrere Betriebsspannungen: 12 Volt, 5 Volt, 3,3 Volt und andere. Keine der Spannungen darf mehr als 5% vom Sollwert abweichen, obwohl der Strombedarf des Computers schnell und stark schwankt. Je nachdem welches Programm Sie gerade benutzen und was das Programm gerade tut, ändert sich der Strombedarf jede Mikrosekunde. Um diese Spannungsschwankungen zu dämpfen, sind Netzteil, Hauptplatine und Steckkarten mit vielen Kondensatoren bestückt.

Mehr als 99% dieser Leistung werden von den Komponenten im PC in Wärme verwandelt, der Rest in Schall und Elektrosmog. Prozessor, Grafikkarte, Festplatte und Chipsatz sind die größten Stromverbraucher, auch das Netzteil selbst hat einen beträchtlichen Eigenstrombedarf. Deshalb muss der PC durch Lüfter gekühlt werden.

[Bearbeiten] Luft und Lärm

Üblicherweise befindet sich im Netzteil ein Lüfter, manchmal auch zwei. Das Netzteil saugt warme Luft aus dem Inneren des Computers, nutzt diese zur eigenen Kühlung und bläst sie hinten aus dem Computer heraus. Kaufen Sie ein Netzteil mit einem Lüfterdurchmesser von 120 mm! Je größer der Durchmesser des Lüfters, desto langsamer dreht er und desto leiser ist er.

Viele Lüfter sind temperaturgeregelt: Sie drehen langsamer, wenn weniger Wärme entsteht. Bei manchen Lüftern erfolgt die Temperaturanpassung durch Wechsel zwischen Stillstand und voller Drehzahl. Diesen häufig wechselnden Geräuschpegel empfinden manche Menschen als störend. Achten Sie beim Kauf des Computers darauf, ob das Netzteil eine stetige oder eine Intervallregelung hat.

Mittlerweile kann man auch lüfterlose Netzteile kaufen. Sie besitzen meistens weniger Leistung als die herkömmlichen, jedoch sind bei Verwendung des Computers für Büroanwendungen keine hohen Leistungen nötig. Die Verwendung lüfterloser Netzteile kann nicht empfohlen werden. Der Lüfter des Netzteils kühlt nicht nur das Netzteil, sondern den ganzen PC. Wenn der Luftstrom durch das Netzteil wegfällt, muss ersatzweise ein Lüfter an der Gehäuserückseite eingebaut werden, um die erhitzte Luft aus dem Inneren des PC herauszubekommen. Leiser wird der PC also nicht, vom Risiko mal abgesehen, dass das Netzteil überhitzt und durchbrennt.

[Bearbeiten] Die optimale Leistung

Handelsübliche Netzteile reichen von 300 bis 1000 Watt. Netzteile mit hoher Spitzenleistung sind teuer in der Anschaffung, haben einen höheren Eigenstrombedarf (und verursachen dadurch höhere Energiekosten) und sind deutlich lauter. Wählen Sie deshalb die Leistungsklasse nicht zu hoch. Netzteile in Büro- und Heimrechnern sind leider oft überdimensioniert. Greifen sie nur dann zu leistungsstarken Netzteilen, wenn Sie nennenswerte Nachrüstungen planen, ansonsten vergeuden Sie Energie. Achten Sie auf den Wirkungsgrad: Es gibt Stromfresser mit einem bescheidenen Wirkungsgrad von 50%. Markennetzteile erreichen bis zu 90% und schützen den PC meist besser vor Überspannungen im Stromnetz.

Wenn Sie einen Power-PC mit High-End-Grafikkarte haben, müssen nicht auf einen leisen PC verzichten. Es gibt Wasserkühlungen für den PC. Sie sind allerdings sehr teuer und der Einbau ist kompliziert, denn ein „Rohrbruch“ oder auch nur eine Undichtheit ruiniert die Elektronik.

[Bearbeiten] Bereitschaftsspannung

Auch nach dem Herunterfahren hören der PC und die meisten Peripheriegeräte nicht auf, Strom zu verbrauchen. Eine Bereitschaftsspannung von +5 Volt versorgt ständig die Hauptplatine, Tastatur, Maus und einige andere externe Anschlüsse. Sie erkennen das daran, dass die Maus und Anzeigen der Tastatur leuchten.

Ein durchschnittliches PC-System mit Monitor, Drucker usw. braucht 25 Watt im ausgeschalteten Zustand, 200 kWh pro Jahr! Wenn Sie diese 40 Euro Energiekosten pro Jahr sparen wollen, sollten Sie sich eine Steckdosenleiste mit Schalter zulegen. Damit können Sie PC, Monitor, Lautsprecher und weitere Geräte mit einem Handgriff vom Stromnetz trennen. Manche PCs besitzen an der Rückseite des Netzteils einen separaten Netzschalter. Früher war er Standard, jedoch wird gerade bei Komplett-PCs vom Discounter mittlerweile gerne darauf verzichtet. Wenn Sie sich keine Steckdosenleiste mit Schalter zulegen wollen, können Sie diesen Schalter an der Rückseite nutzen, um wenigstens den PC komplett abzuschalten.

Es gibt aber Gerätearten, bei denen Sie bei einer Schaltung über eine Steckdosenleiste einige Dinge beachten sollten:

• Ein DSL-Modem oder DSL-Router benötigt einige Minuten für den Aufbau der Verbindung ins Internet (die Synchronisation). Meist dauert es nur ein bis drei Minuten, in ungünstigen Gegenden können es auch 10 Minuten werden. Möglicherweise haben Sie nicht so viel Geduld. Probieren Sie es aus, ob dem DSL-Modem/Router der Strom gekappt werden darf.
• Wenn bei einem Tintendrucker eine längere Druckpause eintritt, bewegt er den Druckkopf in die Parkposition, um die Düsen zu verschließen. Dadurch wird deren Austrocknen verhindert. Schaltet man den Drucker über seinen eigenen Schalter aus, parkt er schnell noch den Kopf. Nimmt man einem Drucker den Strom weg, der gerade eben noch gedruckt hat, kann er die Köpfe nicht parken und die Tinte trocknet schnell ein.
• Selbst wenn nach dem letzten Druckauftrag Zeit vergangen ist: Wenn Sie dem Drucker den Strom wegnehmen, kann er sich nicht merken, wann das letzte Mal die Düsen gereinigt worden sind. Folglich werden nach jedem Einschalten die Düsen gründlich gereinigt. Dafür wird so viel Tinte verbraucht, dass es es erheblich billiger ist, den Drucker ständig im Standby-Betrieb zu belassen.
  Mehr dazu im Kapitel über Tintendrucker.

[Bearbeiten] Überspannungsschutz

Hohe Überspannungen können das Netzteil zerstören, manchmal noch weitere Bauteile. Überspannungsschutzschaltungen gibt es integriert in eine Steckerleiste oder als separaten Zwischenstecker. Die einfachen Ausführungen (etwa 10 €) schützen nur vor Blitzschlägen und sind sinnlos, außer wenn Ihr Haus einzeln steht und über eine Freileitung versorgt wird. Die Ausführungen für 20 bis 40 € schützen zusätzlich vor kleineren Überspannungen, die aufgrund ihrer Häufigkeit gefährlich sind.

[Bearbeiten] Bauformen und Typen

Die meisten Netzteile haben eine Standardgröße von etwa 15 x 15 x 10 cm, auch die Position der vier Befestigungsschrauben ist einheitlich. Einige Hersteller bieten miniaturisierte Gehäuse mit verkleinerten Netzteilen an, für die Ersatz kaum aufzutreiben ist.

Die Anforderungen an Netzteile entwickeln sich weiter. Die aktuelle Bauart heißt ATX, das bedeutet „Advanced Technology eXtended“. Ältere ATX-Netzteile und Hauptplatinen haben einen 20-poligen Steckverbinder, während neuere Netzteile einen 24-poligen Stecker haben. Diesen 24-poligen Stecker kann man in zwei Stecker zerlegen: 20-polig und vierpolig, so dass Sie auch die neueste Ausführung eines ATX-Netzteils an eine ältere Hauptplatine anstecken können.

Im Jahr 2004 kamen die Netzteile nach dem neuen BTX-Formfaktor („Balanced Technology eXtended“) auf den Markt. Allerdings hat sich der neue Formfaktor nicht durchgesetzt.