Publiziert am: Freitag, 18. November 2016

Standby-Verbrauch bald nahe Null

STROM SPAREN – Auch wenn Elektrogeräte nicht in Betrieb sind, brauchen sie Strom. Die Smart Home Technology GmbH hat eine Technologie entwickelt, mit der sich der Nicht-Betriebs--Verbrauch praktisch eliminieren lässt.

Elektrische Haushaltsgeräte sind in aller Regel dauerhaft mit dem Stromnetz verbunden – und verbrauchen auch dann Strom, wenn sie nicht in Betrieb sind. Dieser Standby-Verbrauch beträgt zwar in der Regel wenige Watt oder sogar nur Bruchteile davon. Doch über lange Zeiträume summieren sich die Kleinstverbräuche zu erklecklichen Strommengen. Im vergangenen Jahr hat sich eine Studie im Auftrag des Bundesamts für Energie dieser Problematik gewidmet und ein «erhebliches Einsparpotenzial» ermittelt. Durch Eliminierung von Standby-Verlusten liessen sich demnach 810 Gigawattstunden (GWh) einsparen, immerhin 1,4 Prozent des Schweizer Gesamtstromverbrauchs.

Grosses Einspar-Potenzial hat die Studie bei Informations- und Kommunikationsgeräten ausgemacht, aber auch bei Stereoanlagen, Video- und DVD-Recordern sowie älteren TV-Geräten.

Verbrauch nahe Null möglich

Standby-Verluste entstehen, wenn Elektrogeräte nicht gebraucht werden. Hier zu sparen scheint attraktiv, weil damit keine Komfortverluste verbunden sind. Allerdings wäre die Empfehlung, nach jedem Gebrauch eines Geräts einfach den Stecker zu ziehen, nicht praktikabel. Stattdessen hilft nun möglicherweise die Technik weiter. Auf diesem Weg ist es schon in der der Vergangenheit gelungen, die Standby-Verbräuche insbesondere bei batteriebetriebenen Geräten zu senken.

Die Smart Home Technology GmbH, ein 2014 gegründetes Spin-off der ETH Zürich, hat eine Technologie entwickelt, mit der sich Standby-Verluste praktisch eliminieren lassen. Mit dem neuen Modul lässt sich der Standby-Verbrauch eines Haushaltsgeräts von typischerweise 1 bis 15 Watt auf 0,005 Watt reduzieren. Nach den Vorgaben der Internationalen Normierungsorganisation IEC darf ein so niedriger Wert als «Zero Standby-Verbrauch» bezeichnet werden.

Ideenschmiede an der Limmat

Die Smart Home Technology GmbH hat ihren Sitz in Zürich-Höngg unweit der Limmat. Die Räumlichkeiten sind eine Mischung aus Büro und Werkstatt: Mitten im Raum sind Computer-Arbeitsplätze in zwei Reihen angeordnet. Den Wänden entlang stehen Regale und Schubladen voller Kabel und Leuchtkörper. In der Ecke befindet sich ein Laserschneid- und -beschriftungsgerät.

Wenn Firmengründer Felix Adamczyk über seine Arbeit berichtet, kommt er einem vor wie ein umtriebiger Daniel Düsentrieb. Er zaubert eine selbst entwickelte LED-Leuchte aus einer Schublade, die ohne Elektronik im Sockel auskommt. In einem Regal befindet sich eine Plastikkiste voller Stromschalter, die Adamczyk für eine österreichische Hersteller­firma so aufgerüstet hat, dass sie per Smartphone aus der Ferne geschaltet werden können.

«über lange Zeit summieren sich die Kleinstverbräuche zu erklecklichen Strommengen.»

Felix Adamczyk erzählt, erklärt Details, erläutert Vorzüge. Nur bei dem fingernagelgrossen Bauteil, das den Standby-Verbrauch verschwinden lässt, gibt er sich zugeknöpft. Immerhin soviel: Das Modul sei ein spezielles Netzteil, sagt er, mit effizienter Mikroelektronik ausgerüstet, welche die Herausforderung meistert, die ­hohe Spannung aus der Steckdose (Wechselstrom) in die niedere Gleichspannung fast verlustfrei umzuwandeln, geeignet für jedes Elektrogerät in Haushalt und Büro. Dass das Modul funktioniert, daran lässt der 30-jährige Jungunternehmer keinen Zweifel: «Das hat ein Proof of concept im Labor bewiesen.»

Auf den Markt bringen

Adamczyk hat an der ETH Zürich und gleichzeitig am deutschen Fraunhofer Institut (ITWM Kaiserslautern) Elektrotechnik studiert. Seine 2014 am Institut für Leistungselektronik der ETH Zürich fertiggestellte Masterarbeit enthält die Grundlagen der Technologe, mit der sich Standby-Verbräuche verbannen lassen. Insbesondere für diese neuen Energiespartechnologien wurden Adamczyk und das fünfköpfige Team der Smart Home Technology GmbH nun im September 2016 in Zürich mit dem Impact Hub Fellowship Energy-Cleantech ausgezeichnet – ein einjähriges Förderprogramm für Start-ups mit innovativen Geschäftsideen im Energiebereich. «Das Programm soll die Gewinnerteams unterstützen, ihre Produkte auf geeignetem Weg näher an den Markt zu bringen», begründete Josef Känzig, Programmleiter Wissens- und Technologietransfer beim BFE, die Auszeichnung im Namen der Jury.

Die Zero-Standby-Power-Technologie hat bei der Kommerzialisierung gewisse Hürden zu überwinden. Zwar ermöglicht die Technologie nach Darstellung ihrer Promotoren erhebliche Einsparungen – sie beziffern das theoretische Einsparpotenzial auf 20 bis 200 Franken pro Jahr, je nach Haushalt, Anzahl und Alter der Geräte und Strompreis. «Ein Hersteller beispielsweise einer Kaffeemaschine hat aber leider wenig Anreiz, unsere Stromspar-Technologie einzubauen, die seine Geräte verteuert. Denn zum einen liegt der finanzielle Gewinn aus den Einsparungen beim Endkunden, zum anderen sind die Einsparungen beim einzelnen Elektrogerät dann doch zu gering, als dass sie die Kosten unseres Zero-Standby-Power-Moduls aufwiegen würden», sagt Adamczyk. Der Firmengründer illustriert seine Überlegung am Beispiel des ferngesteuerten Lichtschalters, den er entwickelt hat: Würde der Lichtschalter mit dem Zero-Standby-Power-Modul ergänzt, dann könnte der Standby-Verbrauch von 1 Watt eliminiert werden. Die Einsparung sei indes so gering, dass sie erst nach vier Betriebsjahren amortisiert wäre.

Energieeeffizientes Internet 
of Things

«Vor diesem Hintergrund setzen wir bei der Kundenansprache nicht auf das Thema Energieeffizienz, sondern positionieren uns am Markt als Technologieunternehmen für das Internet of Things», sagt Adamczyk. Die Idee dabei: Das Internet of Things (IoT) betrifft praktisch alle Hersteller von Elektrogeräten und könnte in dieser Branche für den nächsten Innovationsschub verantwortlich sein. Daher dürfte es zielführend sein, die Hersteller auf diesem Weg anzusprechen, um anschliessend die Zero-Standby-Power-Technologie bei neuen IoT-Anwendungen zum Einsatz zu bringen, so Adamczyks Überlegung. Der Chef des Start-ups nennt beispielhaft ein industrielles Einsatzgebiet von IoT: Bei Backöfen in Grossküchen können dank Übermittlung der einschlägigen Betriebsdaten an die Wartungsexperten nahende Defekte frühzeitig erkannt und Wartungsarbeiten vorbeugend durchgeführt werden.

Benedikt Vogel

GEBRAUCHSANWEISUNGEN

Kampf dem Papierberg

Der zweite Preis des Impact Hub Fellowship Energy-Cleantech ging im September 2016 an die Firma dokspot GmbH. Das Unternehmen will Industrieunternehmen ermöglichen, Gebrauchsanweisungen ihren Produkten nicht länger als gedruckte Broschüre beilegen zu müssen, sondern sie auf einer Datenbank elektronisch zur Verfügung zu stellen. Als ersten Zielmarkt haben die Neuunternehmer die europäische Medtech-Branche ausgewählt. Deren 25 000 Unternehmen beliefern schätzungsweise 7000 Spitäler und neun Millionen Ärzte – und produzieren für 100 Millionen Euro Gebrauchsanleitungen aus 8000 bis 12 000 Tonnen Papier. Mit einer Datenbank-Lösung liessen sich in der Branche pro Jahr schätzungsweise 70 000 bis 100 000 Tonnen CO2 vermeiden, sind die Firmengründer überzeugt.

Hersteller und Konsumenten erhalten Gebrauchsanleitungen heute in zahlreichen Sprachen, die sie selber gar nicht brauchen. Die damit verbundenen Kosten für Hersteller, Konsumenten und die Umwelt sind erheblich. BILD: dokspot