Handreichung zur Durchführung von Energieverbrauchs
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Handreichung zur Durchführung von Energieverbrauchs
Handreichung Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Stand: 04. Juli 2012 Version: 1.7 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Inhaltsverzeichnis 1 Gesamtkonzept ................................................................................................................... 4 1.1 AUSGANGSLAGE ....................................................................................................................................... 4 1.2 VORGABE DES MESSVERFAHRENS ............................................................................................................ 4 1.3 BERICHTSWESEN ...................................................................................................................................... 4 2 Messung des Energieverbrauchs von dezentralen IT-Komponenten ................................... 5 2.1 GEGENSTÄNDE DER ERHEBUNG (WAS WIRD GEMESSEN?) ........................................................................ 5 2.2 VORGEHEN ZUM ERMITTELN DES ENERGIEVERBRAUCHS (WIE WIRD GEMESSEN?) .................................. 5 2.2.1 IT-Basistypen ....................................................................................................................................... 6 2.2.2 Betriebsmodus-Prüfverfahren ............................................................................................................. 7 2.2.3 Prüfverfahren für den Typischen Stromverbrauch ............................................................................ 11 2.2.4 Messung von Geräten, die nicht über Rechenzentrum oder EU Energy Star-Verfahren erfasst werden (Eigenmessung) .................................................................................................................................. 13 3 Messungen des Energieverbrauchs im Rechenzentrum .................................................... 16 3.1 GEGENSTÄNDE DER ERHEBUNG (WAS WIRD GEMESSEN?) ...................................................................... 16 3.2 VORGEHEN ZUR ERMITTELUNG DES ENERGIEVERBRAUCHS (WIE WIRD GEMESSEN?) ............................ 16 3.2.1 Kontinuierliche Messung ................................................................................................................... 17 3.2.2 Temporäre Messung .......................................................................................................................... 17 3.2.3 3.3 Hochrechnung ................................................................................................................................... 18 BERÜCKSICHTIGUNG UNTERSCHIEDLICHER ENERGIETRÄGER IM RECHENZENTRUM .............................. 19 3.3.1 Primärenergiespezifische Substitutionsfaktoren ................................................................................ 19 3.3.2 „Sonderfall Fernwärme“ .................................................................................................................. 23 Berichtszeitraum .................................................................................................................... 26 4 Basiswert ........................................................................................................................... 27 4.1 DEFINITION ............................................................................................................................................. 27 4.2 ERMITTLUNG DES BASISWERTS .............................................................................................................. 27 4.3 BEISPIELE ............................................................................................................................................... 28 4.3.1 Virtualisierung und Konsolidierung .................................................................................................. 28 4.3.2 Einsatz von TFT-Monitoren............................................................................................................... 28 4.3.3 Austausch der USV ............................................................................................................................ 29 5 Sonderthemen der Energieverbrauchsmessung ................................................................ 30 5.1 OUTGESOURCTE DIENSTLEISTUNGEN ..................................................................................................... 30 5.1.1 Einbeziehung intern outgesourcter IT-Leistungen............................................................................. 30 5.1.2 Einbeziehung extern outgesourcter IT-Leistungen ............................................................................ 30 5.2 EINBEZIEHUNG VON NOTEBOOKS ........................................................................................................... 30 Der verwendete Büroarbeitsplatz (Desktop oder Notebook) ist dabei als StandardKonfigurationen zu verwenden. ............................... Fehler! Textmarke nicht definiert. 6 Anlage 1 ............................................................................................................................ 32 6.1 6.1.1 PCS......................................................................................................................................................... 32 Standardnutzungszeiten PCs ............................................................................................................. 32 2 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung 6.1.2 6.2 Definition der Betriebszustände bei PCs ........................................................................................... 32 NOTEBOOKS ........................................................................................................................................... 33 6.2.1 Standardnutzungszeiten Notebooks ................................................................................................... 33 6.2.2 Definition der Betriebszustände bei Notebooks ................................................................................. 33 6.3 MONITORE .............................................................................................................................................. 34 6.3.1 Standardnutzungszeiten Monitore ..................................................................................................... 34 6.3.2 Definition der Betriebszustände bei Monitoren ................................................................................. 34 6.4 BILDGEBENDE VERFAHREN: ................................................................................................................... 35 6.4.1 Standardnutzungszeiten Drucker ....................................................................................................... 35 6.4.2 Standardnutzungszeiten Kopierer ...................................................................................................... 35 6.4.3 Standardnutzungszeiten Multifunktionsgeräte (mit FAX) .................................................................. 36 6.4.4 Standardnutzungszeiten Multifunktionsgeräte (ohne FAX) ............................................................... 36 6.4.5 Standardnutzungszeiten Faxgeräte .................................................................................................... 37 6.4.6 Standardnutzungszeiten Scanner ....................................................................................................... 37 6.4.7 Definition der Betriebszustände bei bildgebenden Geräten .............................................................. 38 7 Anlage 2 ............................................................................................................................ 39 7.1 MESSGERÄTE .......................................................................................................................................... 39 7.2 COMPUTER ............................................................................................................................................. 39 7.3 MONITORE .............................................................................................................................................. 41 8 Anlage 3 ............................................................................................................................ 43 8.1 PRODUKTGESCHWINDIGKEIT .................................................................................................................. 43 8.2 BERECHNUNG DER ANZAHL DER AUFTRÄGE PRO TAG ........................................................................... 43 8.3 BEISPIEL ................................................................................................................................................. 43 3 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung 1 Gesamtkonzept 1.1 Ausgangslage Am 13.11.2009 hat der Rat der IT-Beauftragten die Green-IT-Ziele für die Bundesverwaltung beschlossen. Demnach soll der durch den IT-Betrieb verursachte Energieverbrauch um 40 % bezogen auf das Jahr mit dem höchsten Verbrauch vor 2009 bis zum Jahr 2013 reduziert werden. Aus dem Beschluss ergeben sich unterschiedliche Anforderungen zur Umsetzung des Vorhabens. 1.2 Vorgabe des Messverfahrens Um den Energieverbrauch und die erzielten Energieeinsparungen in einem wirtschaftlich angemessenen Rahmen zu ermitteln, sind in diesem Dokument einheitliche Messverfahren für die IT festgelegt worden. Diese gelten für die gesamte Bundesverwaltung. Die Messungen werden an dezentralen IT-Komponenten (siehe Kapitel 2) und im Rechenzentrum (siehe Kapitel 3) durchgeführt. Hierfür sind zentral sowohl die Messgegenstände (PC, Drucker, Rechenzentrum etc.) als auch das konkrete Prüfvorgehen für eine einheitliche Umsetzung in den Behörden vorgegeben. Bei der Ermittlung des Energieverbrauchs wird der Grundsatz einer vollständigen und exakten Erhebung des durch die IT verursachten Energieverbrauchs verfolgt. Dabei sind, solange die Wirtschaftlichkeit für die jeweilige Behörde gegeben ist, für alle Bereiche kontinuierliche Messungen anzustreben. Den Behörden und Ressorts wird eine Arbeitshilfe in Form einer Excel-Vorlage bereitgestellt, damit sie ihren Energieverbrauch entsprechend der Handreichung ermitteln können. 1.3 Berichtswesen Zur Dokumentation des Fortschritts wurde eine Ausgangsgröße ermittelt, auf deren Basis die erzielten Energieeinsparungen gemessen werden können. Hierfür wurde der sogenannte Basiswert (siehe Kapitel 0) definiert. Der Basiswert setzt sich aus dem durch die IT verursachten Energieverbrauch des Jahres 2009 und den belegbaren Energieeinsparungen vor dem Jahr 2009 zusammen. Zur Fortschrittsdokumentation ist ein Berichtswesen etabliert, welches den Jahresenergieverbrauch der Ressorts an die Projektgruppe Green-IT des Rates der ITBeauftragten berichtet. Zur Übermittlung des Jahresenergieverbrauchs und der zugehörigen Angaben ist von den Ressorts die Vorlage „Jährlicher Ressortbericht der Energieverbrauchswerte, Einsparmaßnahmen und Erläuterungen“ zu verwenden. 4 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung 2 Messung des Energieverbrauchs von dezentralen ITKomponenten 2.1 Gegenstände der Erhebung (Was wird gemessen?) Für die Erhebung des Energieverbrauchs der dezentralen IT-Komponenten werden die für die Ausführung der Tätigkeiten in der öffentlichen Verwaltung erforderlichen IT-Geräte betrachtet. Die Tabelle 1 listet die zu erfassenden Geräte und die anzuwendenden Messverfahren auf. Es werden alle sich im Betrieb befindlichen Geräte betrachtet. Hiervon sind Telearbeitsplätze ausgenommen, da sich ein Nutzer naturgemäß nur an einem Arbeitsplatz gleichzeitig aufhalten kann. Die Erfassung der Geräte im Betrieb erfolgt im Regelfall über das ITBestandsverzeichnis – alternativ können andere Inventarinformationen herangezogen werden, beispielsweise Logfiles von Virenupdates. Eine gesonderte Rolle bei der Erfassung nehmen Kopierer ein: Diese fallen häufig nicht in die Zuständigkeit der IT-Abteilung und werden daher anderweitig beschafft und betrieben. Eine Einbeziehung ist aber sinnvoll und notwendig, da nur so gewährleistet ist, dass bei einer Einführung von Multifunktionsgeräten mögliche Einspareffekte durch den Wegfall von Kopierern berücksichtigt werden. 2.2 Vorgehen zum Ermitteln des Energieverbrauchs (Wie wird gemessen?) Für die Ermittlung des Energieverbrauchs von dezentralen IT-Komponenten werden ITBasistypen gebildet, anhand derer der Verbrauch für die unterschiedlichen Geräte gemessen wird. Für die Messungen gibt es vier unterschiedliche Vorgehensweisen in Abhängigkeit von den Geräten: 1. Betriebsmodus-Prüfverfahren entsprechend dem EU Energy Star (BM), 2. Eigenmessung von Geräten, die nicht über das Rechenzentrum oder das EU Energy Star-Verfahren erfasst werden (EM) und 3. Prüfverfahren für den typischen Stromverbrauch entsprechend dem EU Energy Star (TSV). 4. Kontinuierliche Messung des Stromverbrauchs durch Energiemanagementsysteme (KM) Der EU Energy Star ist eine Produktkennzeichnung für energiesparende Geräte. Neben Stromsparkriterien für elektrische Geräte werden auch Messverfahren zum Erheben dieser Werte definiert. Die Zuordnung der Messverfahren zu den Geräten ist der Tabelle 1 zu entnehmen, wobei jedes Gerät unter KM aufzuführen ist, sobald eine kontinuierliche Messung des Energieverbrauchs vorliegt. Diese Erhebungsmethode ist im Folgenden nicht erläutert, da Sie vom verwendeten Messsystem abhängt. 5 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Gerät Betrachtungsgegenstand Verfahren APC Ja BM Notebook Ja BM Monitor Ja BM Drucker Ja TSV / EM Kopierer Ja TSV / EM Scanner Ja BM Multifunktionsgerät ohne Fax Ja TSV / EM Multifunktionsgerät mit Fax Ja TSV / EM WLAN/LAN Ja EM Telefone Ja EM Dezentrale WAN-Komponenten Ja EM Mobiltelefone Nein Entfällt PDAs Nein Entfällt Heimarbeitsplätze Nein Entfällt Videokonferenzsysteme, Beamer Nein Entfällt Faxgeräte Ja TSV / EM Tabelle 1: Auflistung der zu erfassenden bzw. nicht zu erfassenden Geräte und die Verfahren zur Erfassung Nachfolgend werden die Bildung von IT-Basistypen erläutert und die Messverfahren im Detail beschrieben. Um die Genauigkeit der Messergebnisse zu gewährleisten, werden für alle Verfahren die gleichen Anforderungen an das Prüfgerät zur Erfassung des Energieverbrauchs gestellt. Die Vorgaben für das Prüfgerät befinden sich im Kapitel 7.1. 2.2.1 IT-Basistypen Einige Behörden haben in ihrem Inventar Gerätemodelle (z. B. HP Compaq Evo D310 oder Dell Optiplex 740 DT), die nur in sehr geringer Stückzahl vorkommen. Zur Reduzierung des Messaufwandes werden sogenannte IT-Basistypen gebildet. Jedes Gerätemodell, das mit einer Häufigkeit von mindestens 5 % und mindestens 10 Stück an der jeweiligen Gerätekategorie (z. B. Arbeitsplatz-PCs oder Monitore) in einer Behörde vertreten ist, stellt einen IT6 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Basistyp dar. Gerätemodelle mit einem Anteil von weniger als 5 % oder weniger als 10 Stück an der entsprechenden Gerätekategorie können auf die anderen Gerätemodelle mit einem Anteil von über 5 % verteilt. Die Gewichtung der Verteilung erfolgt entsprechend der Häufigkeit der Gerätemodelle in der Behörde. Jedoch ist darauf zu achten das der Maximalanteil aller Geräte die nicht zu den IT-Basistypen gehören in Summe nicht 15 % übersteigen sollte. Das folgende Beispiel verdeutlicht das Vorgehen: Die Tabelle 2 listet beispielhaft die APCModelle einer Behörde auf. In den hervorgehobenen Zeilen befinden sich die Modelle, deren Häufigkeit in der Behörde über 5 % liegen. Diese bilden die IT-Basistypen. Alle anderen Modelle werden auf die IT-Basistypen prozentual verteilt (siehe Spalte „Verteilung nach Bildung der Basistypen“). Hersteller HP Compaq HP Compaq HP Compaq HP Compaq HP Compaq Fujitsu Siemens Fujitsu Siemens Fujitsu Siemens Fujitsu Siemens Fujitsu Siemens Dell Modell DX 2000 uT Evo D 230 Evo D 310 Evo D 510 Evo D 5000 Scienic E 300 Scienic E 600 Scienic E 620 Esprimo E 5700 Esprimo E 5905 P4 OptiPlex 740 DT tatsächliches Vorkommen 338 28,9% 138 11,8% 425 36,3% 4 0,3% 5 0,4% 220 18,8% 16 1,4% 4 0,3% 2 0,2% 16 1,4% 2 0,2% Verteilung nach Bildung der Basistypen 353,0 30,2% 144,0 12,3% 444,0 37,9% IT-Basistyp Ja Ja Ja Nein Nein 229,0 19,6% Ja Nein Nein Nein Nein Nein Tabelle 2: Auflistung der vorhandenen Gerätemodelle und Bildung von IT-Basistypen 2.2.2 Betriebsmodus-Prüfverfahren 2.2.2.1 Betriebsmodi und Standardnutzungszeiten Der Energieverbrauch der Geräte wird mit Hilfe definierter Betriebsmodi und Standardnutzungszeiten entsprechend dem Verfahren zur Berechnung der Leitlinien des EU Energy Star ermittelt. Für die Gerätkategorien APCs, Notebooks und Monitore gibt es jeweils definierte Betriebsmodi (siehe Kapitel 6). Die Standardnutzungszeiten legen fest, wie lange über den Tag verteilt (24 h) die einzelnen Betriebszustände aktiv sind. Dabei wird zwischen Werktagen und Feiertagen unterschieden. Die Tabelle 3 zeigt die Betriebsmodi und die möglichen Standardnutzungszeiten eines PCs. Diese Werte berücksichtigen auch, dass beispielsweise einige PCs nachts vom Netz getrennt werden, andere jedoch nicht. Es handelt sich dabei um Durchschnittswerte, die 2005 durch das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) verifiziert wurden. APC Werktage [h] Feiertage [h] Betriebsbereit (on-idle) 7 0 Ruhemodus (sleep-mode) 3 0 Schein-Auszustand (stand-by) 11,2 19,2 Aus-Zustand (netzgetrennt) 2,8 4,8 Tabelle 3: Beispiel für die Betriebsmodi und Nutzungszeiten eines APCs an Werk- und Feiertag (Quelle: Fraunhofer ISI (2005)) 7 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Um den Energieverbrauch des gesamten Jahres zu errechnen, muss die Anzahl der Werkund Feiertage eines Jahres (365 Tage) festgelegt werden. Die Tabelle 4 zeigt eine mögliche Verteilung der Werk- und Feiertage. Die hier angenommen Werte entsprechen den Vorgaben des BMF1. Art Anzahl Tage / Jahr Werktage 251 Wochenend- bzw. Feiertage 114 Urlaub und ganztägige Dienstbefreiung 32,23 Ausfälle durch Erkrankungen, Kuren 15,50 Angepasste Werktage 203,27 Angepasste Wochenend- bzw. Feiertage 161,73 Tabelle 4: Empfehlung für die Verteilung der Werk und Feiertage über das Jahr pro Mitarbeiter Die Standardnutzungszeiten können von jeder Behörde selbst modellhaft aufgestellt werden, um das durchschnittliche Nutzungsverhalten und damit den tatsächlichen Energieverbrauch der IT am besten abzubilden. Alternativ kann das vorgeschlagene Modell verwendet werden. Hierbei ist zu beachten, dass für jeden Gerätetyp Verbrauchswerte für alle Betriebsmodi vorliegen müssen, deren Standardnutzungszeit nicht null Stunden beträgt. Für jede Behörde wird nur ein Modell aufgestellt, das der durchschnittlichen Nutzung entspricht. Das gewählte Modell wird im Regelfall über den gesamten Berichtszeitraum angewendet. Sollte eine Behörde das gewählte Nutzungsmodell im Laufe der nächsten Jahre ändern, ist dies plausibel zu begründen. 2.2.2.2 Aufnahme des Energieverbrauchs Nach der Festlegung der Betriebsmodi muss für jeden Betriebsmodus der Energieverbrauch ermittelt werden. Hierzu bedarf es einheitlichen Vorgaben an das Prüfvorgehen, die Berechnung des Energieverbrauchs und die Verwendung von Fremdwerten, um eine höchstmögliche Vergleichbarkeit der Ergebnisse sicher zu stellen. 2.2.2.2.1 Prüfvorgehen Um die Vergleichbarkeit und Wiederverwendbarkeit der Ergebnisse zu gewährleisten, werden für die Geräte Monitore, Computer und Scanner Vorgaben für ein einheitliches Prüfvorgehen angewendet. Die grundlegende Vorgehensweise für die Geräte kann dem Kapitel 7.2 entnommen werden. Das Prüfvorgehen entspricht dem 1 siehe http://www.bundesfinanzministerium.de/DE/Wirtschaft__und__Verwaltung/Finanz__und__Wirtschaftspolitik/ Bundeshaushalt/002.html 8 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Vorgehen des EU Energy Star. Für weitere Prüf- und Berechnungsvorschriften wird auf den Anhang C der aktuellen EU Energy Star Spezifikation für Bürogeräte verwiesen.2 2.2.2.2.2 Berechnung des Energieverbrauchs Für die Berechnung des Energieverbrauchs wird der Energieverbrauch in verschiedenen Betriebszuständen mit den jeweils zu erwartenden Nutzungszeiten zu einem Nutzungszyklus kombiniert. Ergebnis ist der jährliche Energieverbrauch: E Jahr mit: 1 PBZi (t BZi ,Werk dWerk t BZi ,WoEn dWoEn ) 1000 BZi EJahr Stromverbrauch in kWh pro Jahr [kWh/a] IndizeBZi Betriebszustände i der Geräte tBZi,Werk Nutzungszeiten der Geräte in allen Betriebszuständen i an Werktagen in Stunden pro Tag [h/d] tBZi,WoEn Nutzungszeiten der Geräte in allen Betriebszuständen i an Wochenendund Feiertagen in Stunden pro Tag [h/d] dWerk Anzahl der Werktage in Tagen pro Jahr [d/a] dWoEn Anzahl der Wochenend- und Feiertage in Tagen pro Jahr [d/a] PBZi Leistungsaufnahmen der Geräte in allen Betriebszuständen i in Watt [W] 2.2.2.2.3 Verwendung von Fremdwerten Zur Reduktion des Messaufwandes können grundsätzlich bereits vorhandene Energieverbrauchswerte für die Betriebszustände von Geräten genutzt werden. Wichtig bei der Nutzung ist, dass die Werte entsprechend der hier festgelegten Prüf- und Berechnungsvorschriften erhoben wurden. Da das hier skizzierte Vorgehen sich sehr eng an das Vorgehen vom EU Energy Star anlehnt, können die Datenbasen des EU Energy Star3 oder auch durch andere Ressorts nach den festgelegten Prüf- und Berechnungsvorschriften ermittelte Energieverbrauchswerte verwendet werden. 2.2.2.3 Beispielrechnung Das nachfolgende Beispiel verdeutlicht die Anwendung des beschriebenen Verfahrens zur Ermittlung und Hochrechnung des Energieverbrauchs, ausgehend von einer Behörde mit 200 APCs und Monitoren. Die Tabelle 5 zeigt die verwendeten APC- und Monitor-Modelle mit ihrem jeweiligen Energieverbrauch in den einzelnen Betriebsmodi. Die hier aufgeführten Verbrauchswerte in den verschiedenen Betriebsmodi wurden der Datenbank des EU Energy Star entnommen. 2 3 siehe http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/site/de/oj/2006/l_381/l_38120061228de00260104.pdf siehe http://www.eu-energystar.org/de/database.shtml 9 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Monitor APC Hersteller Modell Anzahl Idle [Watt] Standby [Watt] Sleep [Watt] Dell OptiPlex 745 (Desktop) 30 52 1,1 2,9 FSC ESPRIMO P5625 Energy Saving Edition 40 53 1,9 2,5 FSC SCALEO Li 2410 Green Edition 30 50 1 3,5 Asus Eee BOX B203 50 25,7 1,6 1,9 Lenovo ThinkCentre M58/M58p Eco uSFF 9961 50 53,2 1,8 2,9 Acer BenQ X 222W e V 907 30 40 30 22,3 0,8 0,7 0,8 0,6 Samsung P2050 30 23,5 0,7 0,6 Dell 2208WFP 50 45,1 0,6 0,4 FSC SCALEOVIEW H22-1W 50 43 1,1 0,9 Tage im Jahr Idle Standby Sleep Aus APC Werktags [h/d] 220 7 3 11,2 2,8 Feiertags [h/d] 145 0 0 19,2 4,8 Monitor Tabelle 5: Auflistung der Gerätemodelle und Energieverbrauchswerte in den einzelnen Betriebsmodi Werktags [h/d] 220 7 4 10,4 2,6 Feiertags [h/d] 145 0 0 19,2 4,8 Tabelle 6: Standardnutzungszeiten der Behörde Die Standardnutzungszeiten für die APCs und Monitore der Behörden sind in der Tabelle 6 aufgeführt. Die folgende Berechnung zeigt beispielhaft, wie mit den Betriebsmodi, deren jeweiligem Energieverbrauch und den Standardnutzungszeiten der Energieverbrauch für einen Dell OptiPlex 745 für das gesamte Jahr entsprechend der vorgestellten Formel berechnet wird: EJahr = 1/1000 * [52W * (7h * 220d + 0h * 145d) + 1,1W * (3h * 220d + 0h * 145d) + 2,9W * (11,2h * 220d + 19,2h * 145d) + 0W * (2,8h * 220d + 4,8h * 145d)] = 96,03 kWh/a Die Tabelle 7 zeigt die Jahresverbrauchswerte für alle Gerätemodelle. Bei der Berechnung wurde deren Häufigkeit in der Behörde bereits berücksichtigt. Nach Addition ergibt sich ein Gesamtstromverbrauch von 28.480 kWh/a. 10 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Monitor APC Hersteller Modell Jahresverbrauch pro IT-Basistyp 2.880,76 kWh/a 3.839,76 kWh/a Dell FSC OptiPlex 745 (Desktop) ESPRIMO P5625 Energy Saving Edition FSC SCALEO Li 2410 Green Edition 2.880,84 kWh/a Asus Eee BOX B203 2.530,26 kWh/a Lenovo ThinkCentre M58/M58p Eco uSFF 9961 4.916,76 kWh/a Acer BenQ X 222W e V 907 1.528,85 kWh/a 1.520,05 kWh/a Samsung P2050 1.195,48 kWh/a Dell 2208WFP 3.600,54 kWh/a FSC SCALEOVIEW H22-1W 3.587,64 kWh/a Tabelle 7: Jahresverbrauch aller Gerätemodelle der Beispielbehörde 2.2.3 Prüfverfahren für den Typischen Stromverbrauch Typischerweise wird vom EU Energy Star das nachfolgend beschriebene Verfahren des „typischen Stromverbrauch“ (TSV) für bildgebende Geräte angewandt. Zu bildgebenden Geräten zählen Drucker, Kopierer, Faxgeräte und Multifunktionsgeräte. Für diese wird der Bewertungsansatz „Typischer Stromverbrauch“ (TSV) gewählt. Bei diesem Ansatz wird der typische Stromverbrauch eines Bürogerätes im normalen Bürobetrieb über einen repräsentativen Zeitraum ermittelt. Die nachfolgende Abbildung 1 zeigt den Prüfzyklus für das Messverfahren „Typischer Stromverbrauch“ des EU Energy Star. Falls einer Behörde das Messverfahren zur Ermittlung des typischen Stromverbrauchs zu aufwändig erscheint, kann auch eine Eigenmessung (siehe Kapitel 2.2.4.4) für bildgebende Geräte erfolgen. Abbildung 1: Messverfahren "Typischer Stromverbrauch" (Quelle: EU Energy Star) 11 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Mit Hilfe von unterschiedlichen Messwerten kann der TSV berechnet werden, der den typischen wöchentlichen Energieverbrauch eines Bürogerätes (TSV in kWh pro Woche) widerspiegelt. Die Tabelle 8 listet die Aktivitäten der einzelnen Schritte zur Durchführung des Messverfahrens auf. Die genauen Prüfspezifikationen sind dem Anhang C der aktuellen EU Energy Star Spezifikation für Bürogeräte zu entnehmen.4 Schritt 1 2 3 Drucker, Multifunktionsgeräte mit Druckfunktion und Faxgeräte Messgerät am bildgebenden Gerät anschließen. Messgerät auf Null setzen. Prüfzeitraum abwarten (mindestens fünf Minuten). Gerät einschalten. Anzeige der Betriebsbereitschaft abwarten. Auftrag mit mindestens einem Ausgabebild aber nicht mehr als einen Auftrag laut Auftragstabelle ausdrucken. Zeit stoppen, bis das erste Blatt das Gerät verlässt. Abwarten, bis das Messgerät anzeigt, dass das bildgebende Gerät in den endgültigen Ruhezustand gegangen ist. Kopierer, Multifunktionsgeräte ohne Druckfunktion Messgerät am bildgebenden Gerät anschließen. Messgerät auf Null setzen. Prüfzeitraum abwarten (mindestens fünf Minuten). Gerät einschalten. Anzeige der Betriebsbereitschaft abwarten. Kopierauftrag mit mindestens einem Ausgabebild aber nicht mehr als einen Auftrag laut Auftragstabelle kopieren. 4 Messgerät auf Null setzen. Eine Stunde warten. Zeit stoppen, bis das erste Blatt das Gerät verlässt. Abwarten, bis das Messgerät anzeigt, dass das bildgebende Gerät in den endgültigen Ruhezustand gegangen ist. Messgerät auf Null setzen. Eine Stunde warten. Wenn sich das Gerät in weniger als einer Stunde abschaltet, Zeit und Stromverbrauch im Ruhezustand aufzeichnen. Vor dem Beginn von Schritt 5 jedoch jedenfalls eine volle Stunde warten. 5 Messgerät und Stoppuhr auf Null setzen. Einen Auftrag laut Auftragstabelle drucken. Zeit stoppen, bis das erste Blatt das Gerät verlässt. Warten, bis die Stoppuhr anzeigt, dass 15 Minuten vergangen sind. Messgerät und Stoppuhr auf Null setzen. Einen Auftrag laut Auftragstabelle kopieren. Zeit stoppen, bis das erste Blatt das Gerät verlässt. Warten, bis die Stoppuhr anzeigt, dass 15 Minuten vergangen sind. 6 7 Schritt 5 wiederholen. Schritt 5 wiederholen (ohne Messung der aktiven Zeit). Schritt 5 wiederholen. Schritt 5 wiederholen (ohne Messung der aktiven Zeit). 8 Schritt 5 wiederholen (ohne Messung der aktiven Zeit). Schritt 5 wiederholen (ohne Messung der aktiven Zeit). 9 Messgerät und Stoppuhr auf Null setzen. Abwarten, bis das Messgerät bzw. das bildgebende Gerät anzeigt, dass es in den endgültigen Ruhezustand gegangen ist. Messgerät und Stoppuhr auf Null setzen. Abwarten, bis das Messgerät bzw. das bildgebende Gerät anzeigt, dass es in den Selbstabschaltungsmodus gegangen ist. 10 Messgerät auf Null setzen. Prüfzeitraum abwarten (mindestens fünf Minuten). Tabelle 8: Prüfverfahren für Drucker, Multifunktionsgeräte und Faxgeräte (Quelle: EU Energy Star) Nachdem die Verbrauchswerte in den einzelnen Schritten aufgezeichnet wurden, kann der TSV berechnet werden. Der TSV ist der Energieverbrauch pro Woche. Die beiden folgenden Formeln gelten für alle Produkttypen: Durchschnittlicher Stromverbrauch Auftrag = (Auftrag2 + Auftrag3 + Auftrag4) / 3 Täglicher Stromverbrauch Aufträge = (Auftrag1 × 2) + [(Aufträge pro Tag5 – 2) × Durchschnittlicher Stromverbrauch Auftrag)] Die Berechnung für Drucker, Multifunktionsgeräte mit Druckfunktion und Faxgeräte erfolgt außerdem nach den folgenden drei Formeln: 4 5 Täglicher Stromverbrauch Ruhezustand = [24 Stunden – ((Aufträge pro Tag6 / 4) + (Zeit Schluss × 2))] × Stromverbrauch Ruhezustand siehe http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/site/de/oj/2006/l_381/l_38120061228de00260104.pdf siehe Kapitel 8 12 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Täglicher Stromverbrauch = Täglicher Stromverbrauch Aufträge + (2 × Stromverbrauch Schluss) + Täglicher Stromverbrauch Ruhezustand TSV = (Täglicher Stromverbrauch × 5) + (Stromverbrauch Ruhezustand × 48) Die Berechnung für Kopierer und Multifunktionsgeräte ohne Druckfunktion erfolgt außerdem nach den folgenden drei Formeln: Täglicher Stromverbrauch Selbstabschaltung = [24 Stunden – ((Aufträge pro Tag7 / 4) + (Zeit Schluss × 2))] × Stromverbrauch Selbstabschaltung Täglicher Stromverbrauch = Täglicher Stromverbrauch Aufträge + (2 × Stromverbrauch Schluss) + Täglicher Stromverbrauch Selbstabschaltung TSV = (Täglicher Stromverbrauch × 5) + (Stromverbrauch Selbstabschaltung × 48) Das Ergebnis ist ein gemessener Wert für den typischen wöchentlichen Stromverbrauch eines Bürogerätes (TSV in kWh pro Woche). Um daraus den jährlichen Energieverbrauch zu berechnen, muss der TSV mit 52 multipliziert werden: E Jahr 52 TSVWoche 2.2.4 Messung von Geräten, die nicht über Rechenzentrum oder EU Energy StarVerfahren erfasst werden (Eigenmessung) Dieses Messverfahren wird bei allen Geräten genutzt, bei denen das Betriebsmodusverfahren (siehe Kapitel 2.2.2) oder typischer Stromverbrauch (siehe Kapitel 2.2.3) entsprechend des EU Energy Stars nicht angewandt werden kann. Falls für eine Behörde das Messverfahren zur Ermittlung des typischen Stromverbrauchs zu aufwändig ist, kann auch eine Eigenmessung für bildgebende Geräte erfolgen. 2.2.4.1 LAN / WLAN Die zentrale LAN-Infrastruktur ist im Rechenzentrum (RZ) angesiedelt und wird somit dort erfasst. Demgegenüber müssen die dezentralen LAN / WLAN-Komponenten (z. B. AccessPoints, Switches) im Regelfall gesondert erfasst werden, sofern keine zentrale Erfassung möglich ist. Zur Erfassung der Energieverbrauchswerte können die folgenden Verfahren angewandt werden: 6 7 Für die dezentralen LAN / WLAN-Komponenten werden die Gerätemodelle erfasst (z.B. Access-Point Typ A) und der durchschnittliche Energieverbrauch für diese Komponenten ermittelt. Da der Energieverbrauch nutzungsabhängig sein kann, erfolgt eine Messung an 3 verschiedenen Gerätemodellen mindestens eine Woche (7 Tage) lang. Besteht die Möglichkeit bei LAN-Komponenten den gesamten Verteilerraum zu messen, kann auch eine Messung des gesamten Raumes über mindestens eine Woche (7 Tage) erfolgen. siehe Kapitel 8 siehe Kapitel 8 13 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Bei beiden Verfahren sollte der Messzeitraum repräsentativ gewählt werden, insbesondere hinsichtlich des Nutzerverhaltens. Beispielsweise sind Messungen in Wochen mit Feiertagen oder anderen wesentlichen Abweichungen vom Regelbetrieb nicht aussagekräftig und sollten vermieden werden. Die Messzeiträume sollten auch repräsentativ über das Berichtsjahr verteilt sein. Aus den ermittelten Werten wird der Verbrauch auf das gesamte Jahr hochgerechnet. 2.2.4.2 Telefone Telefone (Festnetz) sind grundsätzlich einzubeziehen. Je nach verwendeter Technologie unterscheiden sich die Verfahren zur Ermittlung des Energieverbrauchs: Herkömmliche Telefone werden durch die Nebenstellenanlage mit Strom versorgt, und es wird kein separates Netzteil am Arbeitsplatz verwendet. Der Stromverbrauch entsteht daher nur im RZ und wird auch dort als Teil des RZ-Stromverbrauchs gemessen. Bei Telefonen (auch VoIP) mit separatem Netzteil werden von jedem Gerätemodell drei unterschiedliche ausgewählt, deren Nutzerverhalten einem durchschnittlichen Mitarbeiter in der öffentlichen Verwaltung entspricht. Anschließend erfolgt eine Messung über eine Woche (7 Tage). Aus den Ergebnissen wird anschließend das arithmetische Mittel bestimmt und der Verbrauch der Telefone hochgerechnet. Bei VoIP-Telefonen, die mit Strom über das Netzwerk („Power over Ethernet“) versorgt werden, erfolgt die Erfassung des Energieverbrauchs der PoE-Switches bereits durch die Aufnahme der dezentralen LAN-Komponenten (siehe Abschnitt 2.2.4.1) bzw. im RZ. 2.2.4.3 WAN-Komponenten Entsprechend dem Vollständigkeitsprinzip bei der Erhebung des Energieverbrauchs werden auch WAN-Komponenten erfasst. Hierzu zählen: WAN-Komponenten im Rechenzentrum und Serverräumen, WAN-Komponenten in Behörden (unter anderem IVBB-/NdB-Räume). Nicht erfasst werden die WAN-Komponenten auf der Carrierseite (Telekommunikationsanbieter). Da die WAN-Komponenten im Rechenzentrum schon durch die Messung an der Einspeisung erfasst und die WAN-Komponenten auf der Carrierseite nicht berücksichtigt werden, sind nur die WAN-Komponenten in den Behörden und dezentralen Serverräumen zu betrachten. Bei der Erhebung der Energieverbrauchswerte der WAN-Komponenten werden 3 Geräte eines Gerätemodells über eine Woche gemessen, die Messwerte aufgezeichnet und das arithmetische Mittel gebildet. Aus den Ergebnissen wird der Jahresverbrauch hochgerechnet. Aufgrund des hohen Standardisierungsgrades und des nur minimal nutzungsbedingten Energieverbrauchs werden IVBB-/NdB-Räume exemplarisch gemessen und die ermittelten Werte allen Behörden zur Verfügung gestellt, damit sie mit den Werten den durch die IVBB-/NdBRäume entstehenden Energieverbrauch hochrechnen können, ohne eigene Messungen durchführen zu müssen. Grund für dieses Vorgehen ist, dass es in einigen Behörden Schwierigkeiten beim Zugang zu den Räumen gibt und somit in diesen Fällen keine Messung erfol14 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung gen kann. Um den durch die IVBB-/NdB-Räume verursachten Energieverbrauch zu ermitteln, müssen die Behörden die Anzahl der IVBB-/NdB-Räume im Berichtswesen angeben. Hierbei dürfen nur IVBB-/NdB-Räume berücksichtigt werden, die nicht bereits durch die Messungen im Rechenzentrum erfasst sind. Aus der Summe und der zentral zur Verfügung gestellten Werte für den Energieverbrauch eines IVBB-/NdB-Raumes ist das Ressort in der Lage, den Verbrauch aller IVBB-/NdB-Räume, die nicht durch eine Messung im Rechenzentrum erfasst sind, anzugeben. 2.2.4.4 Bildgebende Geräte Falls die Umsetzung des TSV-Prüfverfahrens für eine Behörde zu aufwändig ist, kann sie auch das Verfahren der Eigenmessung für die bildgebenden Geräte anwenden. Hierfür werden, wie auch bei LAN / WLAN, Telefonen und WAN-Komponenten, drei Gerätemodelle über einen Zeitraum von einer Woche gemessen und das arithmetische Mittel der Gerätemodelle gebildet. Auf diese Weise erhält die Behörde den durchschnittlichen Verbrauch des Gerätemodells über eine Woche. Bei der Auswahl der Gerätemodelle sollte darauf geachtet werden, dass die Messobjekte einer behördentypischen Nutzung unterliegen. Beispiel: In einer Behörde sind 20 Konica Minolta bizhub C451 im Einsatz. Es werden drei von diesen Multifunktionsgeräten über einen Zeitraum von einer Woche (7 Tage) gemessen. Aus den drei Messwerten wird das arithmetische Mittel gebildet. Dies ergibt den wöchentlichen Energieverbrauch für das Gerät Konica Minolta bizhub C451. Die Tabelle 9 zeigt das Beispiel für die Ermittlung des Energieverbrauchs für bildgebende Geräte mit dem EM-Verfahren. Die hier verwendeten Werte sind fiktiv. Die Messung des ersten Konica Minolta bizhub C451 (Testgerät 1) lieferte einen Energieverbrauch von 25,8 kWh in einer Woche. Das Testgerät 2 hatte einen Energieverbrauch von 29,5 kWh in einer Woche und das Testgerät 3 hatte einen Verbrauch von 26,3 kWh in einer Woche. Somit ergibt sich ein durchschnittlicher Verbrauch aller drei Konica Minolta bizhub C451 von 27,2 kWh in einer Woche. Zusammen mit der Anzahl der Konica Minolta bizhub C451 lässt sich ein Jahresverbrauch von 28.288 kWh berechnen. Gerät Gerätemodellbezeichnung Multifunktionsgerät mit Fax Konica Minolta bizhub C451 Verbrauch für eine Woche (7 Tage) Testgerät 1 Testgerät 2 Testgerät 3 25,80 kWh 29,50 kWh 26,30 kWh Arithmetisches Mittel [kWh] 27,20 kWh Tabelle 9: Beispiel für die Ermittlung des Energieverbrauchs für bildgebende Geräte mit dem EMVerfahren 15 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung 3 Messungen des Energieverbrauchs im Rechenzentrum 3.1 Gegenstände der Erhebung (Was wird gemessen?) Ein Rechenzentrum (RZ) ist ein Bereich, ein Raum, eine Einrichtung oder ein Standort zur zentralen Verarbeitung, Speicherung oder Weiterleitung von Daten. Alle durch das RZ mit Energie versorgten Komponenten und Anlagen werden berücksichtigt. Die Tabelle 10 listet die erfassten Geräte im Rechenzentrum auf. Gerät Einbeziehung in Gesamtverbrauch Klimatechnik (Kälteerzeugung, Kühlwasserpumpen, Kaltlufterzeugung und Verteilung, Warmluftabfuhr, Befeuchtung, In-RackKühlungen und Einhausungen, Wärmetauscher) Ja Strom (Transformatoren, Verteilung, USV, Generatoren, RackVerteilung, etc.) Ja Gebäudetechnik (Gebäudemanagementsystem, Feuer- und Alarm-Systeme, Licht, etc.) Ja IT-Equipment (Server, Massenspeicher etc) Ja TK-Anlage Ja LAN- & WAN-Komponenten im RZ Ja Tabelle 10: Auflistung der erfassten Geräte im RZ Eine wesentliche Maßnahme zur Reduktion des Energieverbrauchs im Rechenzentrum ist die Steigerung der Effizienz bzw. des Wirkungsgrades, d.h. ein günstiges Verhältnis von der dem RZ zugeführten Energie zur durch die IT-Komponenten (Server, Speicher, Netztechnik) benötigten Energie. Eine gängige Kennzahl im Rechenzentrumsbereich ist die sogenannte Power Usage Effectiveness (PUE). PUE ist der Quotient von Gesamt-Energieverbrauch des Rechenzentrums und Energieverbrauch der IT-Systeme wie Server, Speicher, usw.8 . Daher wird grundsätzlich empfohlen, neben dem Gesamtenergieverbrauch des RZs auch die Verbrauchswerte von unterbrechungsfreier Stromversorgung (USV), Kühlung, IT-Komponenten (Server, Speicher, Netztechnik), usw. separat zu erfassen. Dies ermöglicht es, vorhandene Schwachstellen zu identifizieren und Optimierungsmaßnahmen einzuleiten. 3.2 Vorgehen zur Ermittelung des Energieverbrauchs (Wie wird gemessen?) Es können drei Arten zur Aufnahme des Energieverbrauchs im Rechenzentrum unterschieden werden: Die erste Variante „Kontinuierliche Messung“ ist die Standardvorgehensweise. Die zweite Variante „Temporäre Messung“ sollte nur in Ausnahmefällen durchgeführt werden. Die 8 PUE = (Gesamt-Energieverbrauch RZ) / (Energieverbrauch IT-Equipment im RZ) 16 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung dritte Variante „Hochrechnung“ ist für RZs gedacht, die keine Rechenzentrumsleistungen im klassischen Sinn anbieten (beispielsweise Netzwerk-Verteilerräume), sondern vielmehr dezentrale Liegenschaftsserver (z. B. Druckerserver) sind. Bei der Verwendung von Anlagen zur Energierückgewinnung ist es grundsätzlich möglich, die rückgewonnene Energie zu berücksichtigen (Gesamtverbrauch = eingespeiste Energie – rückgewonnene Energie), z. B. bei der Heizung eines Bürogebäudes durch die Abwärme des Rechenzentrums. Die rückgewonnene Energie kann jedoch nicht in die Ermittlung von Kennzahlen zur Rechenzentrumseffizienz wie PUE einbezogen werden. 3.2.1 Kontinuierliche Messung Der Energieverbrauch des Rechenzentrums wird durch einen fest installierten Zähler erfasst, der den gesamten Stromverbrauch des RZs direkt an der Einspeisung misst. Die Messung soll grundsätzlich kontinuierlich über das gesamte Kalenderjahr erfolgen. Falls das RZ über keinen Stromzähler verfügt, sind entsprechende Maßnahmen einzuleiten, die im Rahmen der wirtschaftlichen Möglichkeiten der Behörde liegen, einen Zähler zu installieren. Es wird empfohlen, neben dem gesamten Energieverbrauch des Rechenzentrums auch den Verbrauch des IT-Equipments9 aufzuzeichnen, um für RZs übliche Kennzahlen, wie z B. PUE, ermitteln zu können. Zum IT-Equipment gehören die im Rechenzentrum betriebenen Geräte, unter anderem: Server Speicher Netzwerktechnik und Telekommunikation 3.2.2 Temporäre Messung Temporäre Messungen können verwendet werden, wenn der Einbau eines fest installierten Stromzählers unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht sinnvoll ist. Die Ermittlung des Stromverbrauchs erfolgt wie bei der ersten Variante an der Gesamteinspeisung des RZs, allerdings wird kein fest installierter Stromzähler verwendet, sondern der Verbrauch über einen vorab festgelegten Zeitraum ermittelt, der eine möglichst genaue Hochrechnung des Energieverbrauchs über das gesamte Jahr zulässt. Es wird empfohlen, dass die Berechnung des Jahreswertes auf monatlich erhobenen Werten basiert, um einen möglichst genauen Jahresverbrauch zu ermitteln. Je nach der verwendeten Technologie kann der Energieverbrauch saisonal stark schwanken, insbesondere aufgrund der benötigten Kälteerzeugung. Im Ermessen der Behörde kann die Genauigkeit der bei temporären Messungen ermittelten Energieverbrauchswerte durch Anwendung eines saisonalen Korrekturfaktors verbessert werden. Die Messperiode sollte grundsätzlich so gewählt sein, dass ein beispielhafter Verbrauch für den Jahresverbrauch daraus abgeleitet werden kann. Es sollten beispielsweise Messungen bei ungewöhnlich hohen oder niedrigen Energieverbrauchswerten, z. B. durch Doppelbetrieb während Migrationen, vermieden werden. 9 Verbrauch des IT-Equipment: Energieverbrauch, der durch das Equipment für das Verwalten, Verarbeiten, Speichern und Routing von Daten im RZ entsteht. 17 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Beispielrechnung 1: Bei einem kleinen RZ, das kurz vor der Auflösung steht, ist die Installation eines festen Stromzählers nicht wirtschaftlich vertretbar. In diesem Beispiel wird daher der Energieverbrauch mittels einer temporären Messung erhoben, in diesem Beispiel durch eine Induktionsmessung. Dabei wird das durch den fließenden Strom der Gesamteinspeisung erzeugte Magnetfeld aufgezeichnet und mit Hilfe von Algorithmen der Stromverbrauch ermittelt. Da das RZ nahezu unabhängig von der Außentemperatur arbeitet (d. h. keine Nutzung von freier Kühlung) und sich in einem Keller ohne Fenster befindet, ist es ausreichend, einmal im Jahr eine 14-tägige Strommessung durchzuführen. Für diese 14 Tage wurde ein Stromverbrauch von 20.000 kWh ermittelt. Hieraus wird der Stromverbrauch für das gesamte Jahr hochgerechnet. Berechnung: (20.000kWh/14)*365 ≈ 521.428kWh pro Jahr. Beispielrechnung 2: Für den Fall einer starken Abhängigkeit des Energieverbrauchs von der Außentemperatur, insbesondere bei dem Einsatz von „freier“ Kühlung, wird jeden Monat eine einwöchige Messung durchgeführt. Die ermittelten Werte können der Tabelle 11 entnommen werden. Grundsätzlich ist in einem solchen Fall der Einbau eines festen Stromzählers ratsam. Monat Verbrauch über eine Woche [kWh] 2.000 2.000 3.500 4.500 6.000 8.000 Januar Februar März April Mai Juni Monat Juli August September Oktober November Dezember Verbrauch über eine Woche [kWh] 8.500 8.000 7.000 5.000 4.000 3.500 Tabelle 11: Beispielwerte für die monatlichen Messungen Berechnung: 2.000kWh + 2.000kWh + 3.500kWh + 4.500kWh + 6.000kWh + 8.000kWh + 8.500kWh + 8.000kWh + 7.000kWh + 5.000kWh + 4.000kWh + 3.500kWh = 62.000kWh (62.000kWh/(12*7))*365 ≈ 269.405kWh pro Jahr 3.2.3 Hochrechnung Das Verfahren der Hochrechnung ist nur in Ausnahmefällen zulässig, in denen eine Nutzung der anderen Messverfahren nicht innerhalb eines wirtschaftlichen Rahmens durchführbar ist, z. B. bei Vorliegen einer sehr weit verteilten und fein verstreuten Server-Infrastruktur. Bei dem Verfahren werden IT-Basistypen gebildet und pro IT-Basistyp Energieverbrauchsmessungen durchgeführt oder auf die Verbrauchswerte des Energy Star zurückgegriffen. Aus diesen Werten wird der Energieverbrauch für das ganze Jahr hochgerechnet. Dieses Verfahren sollte nur bei dezentralen Liegenschaftsservern (z. B. Druckerserver) durchgeführt werden, die nicht 18 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Rechenzentrumsleistungen im klassischen Sinn anbieten und einen sehr hohen Standardisierungsgrad aufweisen. 3.3 Berücksichtigung unterschiedlicher Energieträger im Rechenzentrum Bei der Betrachtung des Gesamtenergieverbrauchs von Rechenzentren oder IT-Räumen mit Klimatisierung sind alle eingesetzten Energieträger, d. h. außer elektrischer Energie vor allem Primärenergieträger wie Erdgas oder Heizöl oder auch Fernwärme einzubeziehen, da diese teilweise einen hohen Anteil am Gesamtenergieverbrauch haben. Insbesondere bei der Erzeugung von Kälteleistung (Klimatisierung) kommen diese Energieträger zum Einsatz. Bei der Ermittlung des Gesamtenergiebedarfs ist auch die teilweise von Rechenzentren abgegebene Nutzenergie an andere Verbraucher zu berücksichtigen (z. B. Abwärmenutzung zur Gebäudeheizung). Zusätzlich zur eingesetzten elektrischen Energie sind der Verbrauch eingesetzter Primärenergie sowie die ggf. abgegebenen energetischen Leistungen zu messen und nach der folgenden Formel zum Gesamtenergieverbrauch zusammenzuführen. Gesamtenergie zugeführte Energie abgegebene Energie Um die verschiedenen eingesetzten Energieträger summieren bzw. saldieren zu können, sind sie in eine vergleichbare Maßeinheit zu überführen. Wegen der Dominanz der elektrischen Energie wird hier die Arbeitseinheit [kWh] elektrische Energie [kWhel] als Basis gewählt; andere Energieträger und -formen sind in das Äquivalent [kWhel] umzurechnen. Bei der Bewertung der Energieversorgungsbeiträge der eingesetzten Primärenergieträger bzw. bei der Bewertung der zur anderweitigen Nutzung abgegebenen Energie wird soweit möglich das Substitutionsprinzip angewandt. Dabei wird von der methodischen Überlegung ausgegangen, dass durch die eingesetzten Primärenergieträger zur Leistungserbringung (z. B. Klimatisierung) eine ansonsten beim Einsatz elektrischer Energie erforderliche entsprechende Erzeugung dieser Energie in konventionellen Wärmekraftwerken substituiert wird bzw. dass durch abgegebene anderweitig genutzte Heizleistung die ansonsten zu ihrer Erzeugung erforderliche Primärenergie, z. B. in Form von Erdgas, eingespart wird. Der Saldo der Verbrauchsergebnisse ist dann der Gesamtenergieverbrauch in kWh elektrischer Leistung: Gesamtenergiebedarf kWhel zugeführte Energie kWhel abgegebene Energie kWhel 3.3.1 Primärenergiespezifische Substitutionsfaktoren Die primärenergiespezifischen Substitutionsfaktoren ermitteln sich aus dem Bruttowirkungsgrad eines entsprechenden Wärmekraftwerks zur Erzeugung elektrischer Energie abzüglich der Kraftwerks- und Übertragungsverluste des Stromnetzes vom Kraftwerk bis zum Endverbraucher. Die wichtigsten dieser Substitutionsfaktoren, die den Nettowirkungsgraden der Kraftwerke bis zum Endverbraucher entsprechen, finden sich in der Tabelle 12. Die Bruttonutzungsgrade basieren auf Daten der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (AGEB) von 2004, die Angaben zum Eigenverbrauch der Kraftwerke auf Angaben des Verbandes der Industriel- 19 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung len Energie- und Kraftwirtschaft (VIK) von 2006 und die Übertragungsverluste auf Angaben des Arbeitskreises Energie in „Netzwerk Lebenszyklusdaten“ vom Mai 2008. Energieträger BruttoEigenverbrauch Verluste Nettowirkungsgrad nutzungsgrad Kraftwerke Übertragung (Substitutionsfaktor) Steinkohle 40,7% 7,8% 5,95% 0,353 Braunkohle 37,0% 7,8% 5,95% 0,321 Öl 41,5% 7,8% 5,95% 0,360 Erdgas 40,3% 3,8% 5,95% 0,365 Tabelle 12: Nettowirkungsgrade der verschiedenen Energieträger Hierbei ergibt sich der Nettowirkungsgrad aus Bruttonutzungsgrad, Eigenverbrauch Kraftwerke und Verlust der Übertragung wie folgt: Nettowirk.Energietr. Bruttonutz .Energietr. 1 EigenverbrauchKWEnergietr. 1 VerlusteÜbertragung Im Falle eines lokalen Blockheizkraftwerks (BHKW) entstehen beispielsweise keine Verluste durch die Übertragung. Dies kann anhand der obigen Formel berücksichtigt werden, indem der entsprechende Faktor entfällt. In der folgenden Tabelle 13 sind als Beispiel die Energieträger Erdgas und Diesel / Heizöl in die Äquivalenzeinheit [kWhel] umgerechnet: Energieträger Energiegehalt 3 Erdgas 8,82 kWh/m Diesel, Heizöl 11,63 kWh/kg Substitutionsfaktor Gewichteter Energiegehalt (Elektrizität) 0,365 3,21 KWhel / m 0,360 4,19 KWhel / kg 3 Tabelle 13: Gewichteter Energiegehalt der Energieträger Bei nachgenutzter Wärmeenergie erfolgt die Umrechnung in die Äquivalenzeinheit [kWhel] in zwei Schritten: Unter der Annahme, dass diese Wärmenergie ansonsten durch eine Gasheizung mit einem Wirkungsgrad von 90% erzeugt werden müsste, ergibt sich die eingesparte Gasmenge durch Gas m3 Wärmemenge kJ Wärmemenge kJ Wärmemenge kJ kJ kJ kJ Energiegeh alt Gas 3 Gasheizung 31.736 3 0,9 28.562 3 m m m Die ermittelte Gasmenge wird dann in die Äquivalenzeinheit umgerechnet: kWh kWh Äquival.einh. kWhel Gas m3 gewicht . Energiegeh alt Gas 3 el Gas m3 3,21 3 el m m 20 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung zusammengefasst ergibt sich: Äquivalenzeinh. kWhel Wärmemenge kJ kWh Wärmemenge kJ 3,21 3 el kWhel kJ m 8.886 kJ 28.562 3 m Für Umrechnungen ist folgende Formel zu verwenden: Äquivalenzeinh. kWhel Wärmemenge kJ kWhel 8.886 kJ Beispielberechnung 1: Die Behörde A verfügt über ein zentrales Rechenzentrum (RZ) und mehrere Gebäude- und Etagenverteilerräume. Sie heizt mit der Abwärme des RZ Teile von Bürogebäuden. Zur Ermittlung des Gesamtenergieverbrauchs sind nach der Formel Gesamtenergiebedarf zugeführte Energie abgegebene Energie folgende Energieanteile zu berücksichtigen: zugeführte Energien: Jahresstromverbrauch der IT-Komponenten im RZ (zE1) Jahresstromverbrauch für Klimatisierung, USV, NEA, Beleuchtung usw. für RZ (zE2) Jahresstromverbrauch der IT-Komponenten in den Gebäude- und Etagenverteilerräumen (zE3) Jahresstromverbrauch für Klimatisierung usw. für die Gebäude- und Etagenverteilerräume (zE4) abgegebene Energien: Zur Heizung von Bürogebäuden genutzte Wärmeenergie des RZ (aE1) Folgende Werte wurden ermittelt: zE1 = 3.000 MWh elektrische Energie zE2 = 2.500 MWh elektrische Energie zE3 = 175 MWh elektrische Energie zE4 = 140 MWh elektrische Energie aE1 = 2.400 GJ Wärmeenergie Für aE1 ergibt sich nach der Umrechnung in die Äquivalenzeinheit: aE1 kWhel 2.400.000.000 kJ kWhel 270.088 kWhel 270 MWhel 8.886 kJ Somit ergibt sich der Gesamtenergieverbrauch nach der Formel Gesamtenergiebedarf zugeführte Energie abgegebene Energie Gesamtenergiebedarf = (3.000 + 2.500 + 175 + 140) MWh – 270 MWh = 5.545 MWh 21 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Beispielberechnung 2: Die Behörde B verfügt über zwei zentrale Rechenzentrum (RZ) und mehrere Gebäude- und Etagenverteilerräume. Sie erzeugt die erforderliche Klimaleistung über zwei Blockheizkraftwerke (BHKW) mit angeschlossenen Absorbereinheiten zur Kälteerzeugung (Kraft-WärmeKälte-Kopplung). Mit der von den BHKW’s erzeugten Wärme bzw. der Restwärme der Absorber wird die Heizung von Bürogebäuden unterstützt. Zur Ermittlung des Gesamtenergiebedarfs sind nach der Formel Gesamtenergiebedarf zugeführte Energie abgegebene Energie folgende Energieanteile zu berücksichtigen: zugeführte Energien: Jahresstromverbrauch der IT-Komponenten im RZ (zE1) Jahresstromverbrauch für USV, NEA, Beleuchtung usw. für RZ (zE2) Jahresstromverbrauch der IT-Komponenten in den Gebäude- und Etagenverteilerräumen (zE3) Jahresstromverbrauch für Beleuchtung usw. für die Gebäude- und Etagenverteilerräume (zE4) Jahresgasverbrauch für Blockheizkraftwerk (zE5) abgegebene Energien: abgegebene elektrische Leistung des BHKW (aE1) zur Heizung von Bürogebäuden genutzte Wärmeenergie des BHKW (aE2) Folgende Werte wurden ermittelt: zE1 = 1.600 MWh elektrische Energie zE2 = 160 MWh elektrische Energie zE3 = 150 MWh elektrische Energie zE4 = 15 MWh elektrische Energie zE5 = 1.000.000 m³ Gas aE1 = 1.900 MWh elektrische Energie aE2 = 3.600 GJ Wärmeenergie Für zE5 ergibt sich nach der Umrechnung in die Äquivalenzeinheit: 3 zE5 [kWhel] = 1.000.000 m³ x 3,21 KWhel / m = 3.210 MWh Für aE2 ergibt sich nach der Umrechnung in die Äquivalenzeinheit: aE 2 kWhel 3.600.000.000 kJ kWhel 405.132 kWhel 405 MWhel 8.886 kJ Somit ergibt sich nach der Formel Gesamtenergiebedarf zugeführte Energie abgegebene Energie Gesamtenergiebedarf = (1.600 + 160 + 150 + 15 + 3.210 – 1.900 – 405) MWh = 2.830 MWh 22 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung 3.3.2 „Sonderfall Fernwärme“ Der Einsatz von Ab- und Adsorptionskälteanlagen für die Kältebereitstellung von Rechenzentren kann in vielen Fällen sowohl wirtschaftlich als auch ökologisch vorteilhaft sein, insbesondere wenn die Wärme durch Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) zur Verfügung gestellt wird, die gleichzeitig Strom produzieren. Werden die Kälteanlagen eines Rechenzentrums durch Fernwärme angetrieben, kann ein Substitutionsprinzip, welches sich auf Primärenergiefaktoren stützt, nicht angewendet werden, da ansonsten die Effizienz des Kraftwerksparks, der nicht Bestandteil des Rechenzentrums ist, Einfluss auf dessen Energiebedarf und Energieeffizienz haben würde. Diese Problematik lässt sich umgehen, wenn die Energieform „Wärme“ durch physikalische Kriterien mit „Strom“ verglichen und in eine Äquivalenzeinheit umgerechnet wird. Ausschlaggebendes Kriterium für die Bewertung der Wärme ist dabei deren Qualität, die vom Temperaturniveau der Wärme abhängt. Der methodische Ansatz für die Erstellung des WärmeBewertungsfaktors basiert auf der Definition der Exergie. Repräsentative Wärme-Bewertungsfaktoren, die sich aus mittleren Temperaturniveaus von Fernwärmenetzen ergeben10, sind: Fernwärme-Netztypen Wärme-Bewertungsfaktor Dampfnetz 0,30 [kWhel/kWhth] Heißwassernetz 0,19 [kWhel/kWhth] Tabelle 14: Wärmebewertungsfaktoren für verschiedene Fernwärme-Netztypen Die am Wärmemengenzähler bilanzierte Wärmemengen eines Jahres sind mit diesem Faktor zu gewichten (zu multiplizieren), woraus sich dann das für die behördliche Energiemessung relevante Stromäquivalent ergibt. Ist bei Ferndampfnetzen die jährliche Dampf- bzw. Kondensatmenge und nicht die Energiemenge bekannt, so kann die Wärmeenergie je m³ Kondensat in guter Näherung aus dem Umrechnungsfaktor 0,65 MWh/m³ errechnet werden. Beispielberechnung 1: Ein Rechenzentrum hat seine alte Kompressionskälteanlage durch eine Absorptionskälteanlage ersetzt hat. Pro Jahr benötigt das RZ 1000 MWh Elektrizität für die IT und 200 MWh Elektrizität für die Gebäudeinfrastruktur. Die Kompressionskälteanlage hatte einen Stromverbrauch von 500 MWh im Jahr. Der Gesamtenergiebedarf war (1000 + 200 + 500) MWh = 1700 MWh. 10 Die Herleitung dieser Faktoren kann in der Studie „Fernwärmeangetriebene Absorptionskälteanlagen zur Klimatisierung von Rechenzentren“ nachgelesen werden. 23 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Die Effizienzkennzahl (PUE-Wert) betrug 1,7. PUE RZ, alt 1000 MWhel 200MWhel 500MWhel 1,70 1000MWhel Nach der Umstellung der Kältetechnik fallen die 500 MWh Strom für den Kompressor weg, werden aber durch 2000 MWh Fernwärme ersetzt. Da es sich um ein „normales“ Fernwärme-, also Heißwassernetz handelt, wird die Fernwärmeenergie mit dem Wärmebewertungsfaktor 0,19 in ein Stromäquivalent umgerechnet: MWhel Äquivalenz einheit [ MWhel ] 2000 MWhFernwärme 0,19 380 MWhel MWhFernwärme Der Gesamtenergiebedarf in Stromäquivalenzeinheiten beträgt nun (1000 + 200 + 380) MWh = 1580 MWh, die Energieeffizienz des Rechenzentrums (PUE-Wert) verbessert sich auf 1,58. MWhel 1000 MWhel 200MWhel 2000MWhth 0,19 MWhth 1,58 PUERZ, neu 1000MWhel Beispielberechnung 2: Hier ist das beschriebene Rechenzentrum an einem Fernwärme-Dampfnetz angeschlossen und besitzt eine „zweistufige“ Absorptionskälteanlage. Der Fernwärmeversorger rechnet in der Jahresabrechnung 2000 m³ „Ferndampf“ ab, womit die im Rücklauf gemessene Menge an Kondensat gemeint ist. Die Wärmeenergie, die durch die Kondensation (und Abkühlung) des Ferndampfes genutzt wurde berechnet sich mit dem pauschalen Umrechnungsfaktor von 0,65 MWh/m³ zu: QFW 0,65 MWh / m³ 2.000 m³ QFW 1.300 MWh Da die Fernwärmeenergie eines Dampfnetzes mit dem Wärmebewertungsfaktor 0,3 in ein Stromäquivalent umgerechnet wird, ergibt sich für die jährliche Stromäquivalenzmenge: MWh el Äquivalenzeinheit [MWh el ] 1300 MWh Fernw ärme 0,3 390 MWh el MWh Fernw ärme 24 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Somit gestaltet sich der ausgewiesene Gesamtenergiebedarf des Rechenzentrums in Stromäquivalenzeinheiten: (1000 + 200 + 390) MWh = 1590 MWh, die Energieeffizienz (PUEWert) beträgt 1,59. MWh el 1000 MWh el 200MWh el 1300MWh th 0,3 MWh th PUERZ, neu 1000MWh el 25 1,59 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Berichtszeitraum Der Rat der IT-Beauftragten hat am 01.12.2010 die Leitlinien für das Berichtswesen beschlossen (vgl. Beschluss Nr. 41/2009). Darin ist festgelegt, dass sich der jährliche Erhebungszeitraum vom 01.10. des Vorjahres bis zum 30.09. des Berichtsjahres erstreckt (z. B.: Für das Berichtsjahr 2011 gilt der Zeitraum vom 01.10.2010 bis zum 30.09.2011). Der gewählte Erhebungszeitraum orientiert sich an dem jährlich stattfindenden IT-Gipfel, zu dem jeweils der „Gesamtbericht zum IT-Energieverbrauch der Bundesverwaltung“ vorliegen soll. Stichtag für die Abgabe der Ressortberichte ist der 30.11. des Berichtsjahres. Die Ressortberichte sind unter Verwendung der Vorlage „Jährlicher Ressortbericht der Energieverbrauchswerte, Einsparmaßnahmen und Erläuterungen“ zu übermitteln. 26 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung 4 Basiswert 4.1 Definition Um die Vorgaben des Rates der IT-Beauftragten umzusetzen (Berücksichtigung von Einsparungen aus den Jahren vor 2009), wurde der sogenannte Basiswert definiert. Anhand des Basiswertes wird die Reduktion des durch den IT-Betrieb verursachten Energieverbrauchs um 40 % ermittelt. Er setzt sich aus den Ergebnissen von Messungen und den erzielten Einsparungen der Ressorts vor 2009 zusammen. Aus dieser Konstellation wird ersichtlich, dass der Basiswert nicht auf ein bestimmtes Jahr festgelegt werden kann, da er sowohl aus Werten aus dem Jahr 2009, als auch aus Werten davor besteht. 4.2 Ermittlung des Basiswerts Die Behörden ermitteln im Jahr 2009 entsprechend der in Kapitel 2 und 3 dargestellten Messverfahren den Energieverbrauch ihres Rechenzentrums und der dezentralen ITKomponenten. Dieser Messwert für den Energieverbrauch im Jahr 2009 bildet die Grundlage zur Festlegung des Basiswertes. Die Ressorts können ihre vor dem Jahr 2009 geleisteten Anstrengungen zur Reduktion des Energieverbrauchs auf den erhobenen Messwert aus dem Jahr 2009 anrechnen lassen. Voraussetzung für eine Anrechnung ist, dass die Ressorts ihre Einsparungen vor dem Jahr 2009 plausibel belegen können und die Einsparmaßnahme das erkennbare Ziel zur Senkung des Energieverbrauchs aufweist („Green-IT“). Eine feste zeitliche Vorgabe, bis wann Maßnahmen rückwirkend anrechenbar sind, obliegt dem IT-Beauftragten des Ressorts. Das folgende Beispiel (siehe Abbildung 2) verdeutlicht die Ermittlung des Basiswertes. Das Ressort ermittelt für das Jahr 2009 einen Energieverbrauch von 9 kWh. Ohne die Berücksichtigung von geleisteten Einsparungen aus den Jahren vor 2009 müsste eine Reduktion des Ressorts auf 5,4 kWh bis zum Jahr 2013 erfolgen. Das Ressort hatte im Jahr 2008 und 2007 durch den Einsatz von energieeffizienten PCs und Virtualisierung jeweils 1 kWh eingespart und kann diese Einsparungen nachweisen. Diese Einsparungen werden auf den Messwert angerechnet und ergeben einen Basiswert von 11 kWh für das Ressort. Somit hat das Ressort bereits im Jahr 2009 eine Reduktion von 19%, gemessen am Basiswert, geleistet. Häufig hat sich der geleistete Leistungsumfang in diesem Zeitraum verändert. Eine Anrechnung von Maßnahmen aus der Vergangenheit ist nur auf die tatsächlich geleisteten Einsparungen möglich. Eine rückwirkende Erhöhung der Ausgangsbasis bei gestiegenem Leistungsumfang ist daher nicht möglich (keine Anwendung eines „Was-wäre,-wenn-wir-dieseMaßnahmen-nicht-vorgenommen-hätten?“-Szenarios). 27 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Abbildung 2: Beispiel Basiswert 4.3 Beispiele 4.3.1 Virtualisierung und Konsolidierung Eine Behörde besitzt das RZ West, in dem es mehrere unterschiedliche Anwendungen betreibt. Das RZ ist schon seit seiner Inbetriebnahme mit einem Stromzähler ausgestattet, der den Verbrauch direkt an der Einspeisung für das gesamte RZ misst. Im Jahr 2007 wurde damit begonnen, die Virtualisierung und Konsolidierung der Serverlandschaft zu planen. Die Umsetzung erfolgte im Jahr 2008. Der fest installierte Zähler hat den Energieverbrauch sowohl für das Jahr 2007, als auch für das Jahr 2008 aufgezeichnet. Mittels dieser Werte ist die Behörde in der Lage, ihre Einsparungen nachzuweisen. Im Jahr 2007 betrug der Energieverbrauch 25.000 kWh und im Jahr 2008 10.000 kWh. Damit erzielte die Behörde im Jahr 2008 durch die Virtualisierung und Konsolidierung eine Energieeinsparung von 15.000 kWh. Diese Einsparung wird bei der Berechnung des Basiswerts berücksichtigt. 4.3.2 Einsatz von TFT-Monitoren Eine Behörde hat im Jahr 2007 150 Röhrenmonitore durch energiesparende TFT-Monitoren ersetzt. Die Standardnutzungszeiten können der Tabelle 15 entnommen werden. Der Energieverbrauch in den einzelnen Betriebszuständen ist in Tabelle 16 dargestellt. Betriebszustand Normalbetrieb (on-mode) Ruhezustand (sleepmode) Schein-Aus (stand-by) Aus-Zustand (netzgetrennt) Standard-Nutzungszeit Werktags [h/d] 7 Standard-Nutzungszeit Feiertags [h/d] 0 4 0 10,4 19,2 2,6 4,8 Tabelle 15: Standardnutzungszeiten für Monitore 28 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Betriebszustand CRT [Watt] Normalbetrieb (on-mode) Ruhezustand (sleepmode) Schein-Aus (stand-by) Aus-Zustand (netzgetrennt) TFT [Watt] 75 22 3 0,5 2 0,5 0 0 Tabelle 16: Energieverbrauch in den unterschiedlichen Betriebsmodi Mit Hilfe des Betriebsmodusverfahrens wurde für die CRT Monitore ein Jahresstromverbrauch von 17,9 kWh errechnet. Für die TFT-Monitore wurde ein Jahresstromverbrauch von 5,1 kWh bestimmt. Damit hat die Behörde pro Monitor 12,8 kWh und durch den Austausch der 150 Monitore 1920 kWh im Jahr eingespart, die sie sich auf den Basiswert anrechnen lassen kann. 4.3.3 Austausch der USV Eine Behörde hat im Jahr 2007 ihre alte USV durch eine neue ausgetauscht, die einen Wirkungsgrad von fast 96 % aufweist. Die alte USV hatte lediglich einen Wirkungsgrad von 70 %. Die Behörde hatte nach dem Einbau den Energieverbrauch des RZs über ein Jahr an der Einspeisung gemessen und konnte so die Einsparungen durch die neue USV berechnen. Diese Einsparung lässt sich die Behörde auf den Basiswert anrechnen. 29 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung 5 Sonderthemen der Energieverbrauchsmessung 5.1 Outgesourcte Dienstleistungen Outgesourcte Dienstleistungen werden grundsätzlich mitbetrachtet. Es muss jedoch zwischen intern und extern outgesourcten Dienstleistungen unterschieden werden: 5.1.1 Einbeziehung intern outgesourcter IT-Leistungen Intern outgesourcte Dienstleistungen (Übertragung der Leistungserbringung durch eine andere Organisationseinheit innerhalb der Bundesverwaltung, beispielsweise ein „Dienstleistungszentrum IT“) werden lediglich als solche im Berichtswesen des Leistungserbringers kenntlich gemacht. Aufgrund der Erfassung des Energieverbrauchs durch den Leistungserbringer innerhalb der Bundesverwaltung bedarf es keines Berichts des entsprechenden Energieverbrauchs durch den Leistungsempfänger. 5.1.2 Einbeziehung extern outgesourcter IT-Leistungen Bei extern outgesourcten Dienstleistungen (Leistungserbringung durch eine Organisationseinheit außerhalb der Bundesverwaltung) ist der verursachte Energieverbrauch durch den Leistungsempfänger zu berichten und im Berichtswesen als externer Energieverbrauch kenntlich zu machen. Grundsätzlich gelten dabei die gleichen Richtlinien wie für die Ermittlung des Energieverbrauchs innerhalb der Bundesverwaltung. Es obliegt dabei der jeweiligen Behörde, dem Dienstleister entsprechende Vorgaben zu machen und die Plausibilität der berichteten Werte zu prüfen. Die Dokumentation des Auftragnehmers ist dem Berichtswesen beizufügen. 5.2 Einbeziehung von Notebooks Notebooks werden bei der Erfassung abhängig von ihrem Nutzungsgrad unterschiedlich behandelt: Das Notebook wird als Desktop-Ersatz genutzt (es existiert kein weiterer Desktop für diesen Nutzer): Das Notebook ist hier als Standard-Konfiguration zu betrachten, welche analog zu anderen Standard-Konfigurationen gemessen bzw. hochgerechnet wird. Das Notebook wird als Zweitgerät genutzt (der Nutzer arbeitet grundsätzlich im Arbeitsplatz an einem Desktop): Das Notebook wird nicht betrachtet, weder zusätzlich zu dem Desktop noch anteilig. Der Energieverbrauch des Nutzers wird bereits durch den Desktop als StandardKonfiguration abgedeckt. 30 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Bei Telearbeitsplätzen (z. B. 60 % Arbeit vom Büro und 40 % am Heimarbeitsplatz) wird der Nutzer wie ein „normaler“ Büroarbeitsplatz betrachtet (100 % Nutzung des Büroarbeitsplatzes): Der verwendete Büroarbeitsplatz (Desktop oder Notebook) ist dabei als StandardKonfigurationen zu verwenden. 31 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung 6 Anlage 1 Die angegebenen Nutzungszeiten wurden in Anlehnung an Fraunhofer ISI (2005) sowie durch Messungen der Deutschen Energie Agentur (dena) bestimmt. 6.1 PCs 6.1.1 Standardnutzungszeiten PCs Betriebszustand StandardNutzungszeit Werktags [h/d] Standard-Nutzungzeit Feiertags [h/d] Betriebsbereit (on-idle) 7h 0h Ruhemodus (sleep-mode) 3h 0h Schein-Aus (stand-by) 11,2 h 19,2 h Aus-Zustand (netzgetrennt) 2,8 h 4,8 h Tabelle 17: Standardnutzungszeiten PCs 6.1.2 Definition der Betriebszustände bei PCs Betriebszustand Definition analog Energy Star Betriebsbereit (on-idle) Für die Prüfung und Einstufung von Computern nach dieser Spezifikation bezeichnet dies den Zustand, in dem das Betriebssystem und die sonstige Software vollständig geladen sind, und das Gerät nicht im Ruhemodus ist sowie die Aktivität auf diejenigen grundlegenden Anwendungen beschränkt ist, die das System automatisch startet. Ruhemodus (sleep-mode) Ein Niedrigverbrauchsmodus, in dem der Computer nach einer bestimmten Inaktivitätszeit automatisch übergehen oder manuell versetzt werden kann. Ein Computer mit Ruhemodusfunktion kann schnell durch Netzverbindungen oder Benutzerschnittstellengeräte „geweckt“ werden. Im Sinne dieser Spezifikation entspricht der Ruhemodus gegebenenfalls dem ACPI-Zustand S3 (Suspend to RAM). Schein-Aus (stand-by) Zustand mit der geringsten, vom Nutzer nicht ausschaltbaren (beeinflussbaren) Leistungsaufnahme, der unbegrenzt fortbesteht, solange das Gerät mit dem Stromnetz verbunden ist und entsprechend der Bedienungsanleitung des Herstellers genutzt wird. Im Sinne dieser Spezifikation entspricht der Standby-Modus gegebenenfalls dem ACPIZustand S4 oder S5. 32 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Aus-Zustand (netzgetrennt) Der Computer wurde vollständig von der Stromversorgung getrennt und ist daher mit keiner externen Stromquelle mehr verbunden (d. h. der Netzstecker wurde aus der Steckdose gezogen). Tabelle 18: Betriebszustände PCs 6.2 Notebooks 6.2.1 Standardnutzungszeiten Notebooks Betriebszustand StandardNutzungszeit tags [h/d] Werk- Standard-Nutzungzeit Feiertags [h/d] Betriebsbereit (on-idle) 6,5 h 0h Ruhemodus (sleep-mode) 3,5 h 0h Schein-Aus (stand-by) 7h 19,2 h Aus-Zustand (netzgetrennt) 7h 4,8 h Tabelle 19: Standardnutzungszeiten Notebooks 6.2.2 Definition der Betriebszustände bei Notebooks Betriebszustand Definition analog Energy Star Betriebsbereit (on-idle) Für die Prüfung und Einstufung von Notebooks [Computern] nach dieser Spezifikation bezeichnet dies den Zustand, in dem das Betriebssystem und die sonstige Software vollständig geladen sind, das Gerät nicht im Ruhemodus ist und die Aktivität auf diejenigen grundlegenden Anwendungen beschränkt ist, die das System automatisch startet. Ruhemodus (sleep-mode) Ein Niedrigverbrauchsmodus, in den das Notebook [der Computer] nach einer bestimmten Inaktivitätszeit automatisch übergehen oder manuell versetzt werden kann. Ein Notebook [Computer] mit Ruhemodusfunktion kann schnell durch Netzverbindungen oder Benutzerschnittstellengeräte „geweckt“ werden. Im Sinne dieser Spezifikation entspricht der Ruhemodus gegebenenfalls dem ACPI-Zustand S3 (Suspend to RAM). Schein-Aus (stand-by) Zustand mit der geringsten, vom Nutzer nicht ausschaltbaren (beeinflussbaren) Leistungsaufnahme, der unbegrenzt fortbesteht, solange das Gerät mit dem Stromnetz verbunden ist und entsprechend der Bedienungsanleitung des Herstellers genutzt wird. Im Sinne dieser Spezi- 33 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung fikation entspricht der Standby-Modus gegebenenfalls dem ACPIZustand S4 oder S5. Aus-Zustand (netzgetrennt) Das Notebook [der Computer] wurde vollständig von der Stromversorgung getrennt und ist daher mit keiner externen Stromquelle mehr verbunden (d. h. der Netzstecker wurde aus der Steckdose gezogen). Tabelle 20: Betriebszustände Notebook 6.3 Monitore 6.3.1 Standardnutzungszeiten Monitore Betriebszustand StandardNutzungszeit Werktags [h/d] Standard-Nutzungzeit Feiertags [h/d] Normalbetrieb (on-mode) 7h 0h Ruhezustand (sleep-mode) 4h 0h Schein-Aus (stand-by) 10,4 h 19,2 h Aus-Zustand (netzgetrennt) 2,6 h 4,8 h Tabelle 21: Standardnutzungszeiten Monitore 6.3.2 Definition der Betriebszustände bei Monitoren Betriebszustand Definition analog Energy Star Normalbetrieb/EinZustand (on-mode) Das Produkt ist an eine Stromversorgung angeschlossen und stellt ein Bild dar („Aktivzustand“). Die Leistungsaufnahme ist in diesem Betriebszustand in der Regel höher als im Ruhe- oder Schein-AusZustand. Ruhezustand (sleep-mode) Zustand mit verringerter Leistungsaufnahme, in den der Bildschirm auf Befehl eines Computers oder durch andere Funktionen versetzt wird. Dieser Zustand ist durch einen leeren Bildschirm und eine verringerte Leistungsaufnahme gekennzeichnet. Der Computerbildschirm kehrt auf Befehl eines Nutzers/Computers (z. B. Mausbewegung oder Tastendruck auf der Tastatur) in den Ein-Zustand mit voller Betriebsfähigkeit zurück. Schein-Aus (stand- Zustand mit der geringsten, vom Nutzer nicht ausschaltbaren (beein34 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung by) flussbaren) Leistungsaufnahme, der unbegrenzt fortbesteht, solange der Computerbildschirm mit dem Stromnetz verbunden ist und entsprechend der Bedienungsanleitung des Herstellers genutzt wird. Im Sinne dieser Spezifikation bezeichnet „Schein-Aus“ den Stromversorgungszustand, in dem das Produkt an eine Stromquelle angeschlossen ist, keine Bilder darstellt und durch ein direktes, vom Nutzer/Computer ausgelöstes Signal unmittelbar wieder in den EinZustand versetzt werden kann (wenn z. B. der Nutzer den Netzschalter drückt). Aus-Zustand (vollständig ausgeschaltet) Zustand, in dem das Produkt zwar noch mit dem Stromnetz verbunden ist, seine Verbindung zur externen Stromquelle aber komplett unterbrochen worden ist. Dieser Zustand wird üblicherweise vom Nutzer durch Drücken eines „echten Netzschalters“ bzw. „AusSchalters“ hergestellt. In diesem Zustand verbraucht das Gerät keinen Strom, so dass die gemessene Leistungsaufnahme in der Regel 0 Watt beträgt. Aus-Zustand (netzgetrennt) Das Produkt wurde vollständig von der Stromversorgung getrennt und ist daher mit keiner externen Stromquelle mehr verbunden (d. h. der Netzstecker wurde aus der Steckdose gezogen). Tabelle 22: Betriebszustände Monitore 6.4 Bildgebende Verfahren: 6.4.1 Standardnutzungszeiten Drucker Betriebszustand StandardNutzungszeit Werktags [h/d] Standard-Nutzungzeit Feiertags [h/d] Aktiv-Modus (active-mode) 0,12 h 0h Betriebsbereit (ready-mode) 3,8 h 0h Ruhezustand (sleep-mode) 6,6 h 0h Aus-Zustand (Schein-Aus) 10,8 h 19,2 h Aus-Zustand (netzgetrennt) 2,7 4,8 h Tabelle 23: Standardnutzungszeiten Drucker 6.4.2 Standardnutzungszeiten Kopierer Betriebszustand Standard35 Standard-Nutzungzeit Feier- Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Nutzungszeit Werktags [h/d] tags [h/d] Aktiv-Modus (active-mode) 0,17 h 0h Betriebsbereit (ready-mode) 5h 0h Ruhezustand (sleep-mode) 5,3 h 0h Aus-Zustand (Schein-Aus) 10,8 h 19,2 h Aus-Zustand (netzgetrennt) 2,7 h 4,8 h Tabelle 24: Standardnutzungszeiten Kopierer 6.4.3 Standardnutzungszeiten Multifunktionsgeräte (mit FAX) Betriebszustand StandardNutzungszeit Werktags [h/d] Standard-Nutzungzeit Feiertags [h/d] Aktiv-Modus (active-mode) 0,17 h 0h Betriebsbereit (ready-mode) 5h 0h Ruhezustand (sleep-mode) 18,8 h 24 h Aus-Zustand (Schein-Aus) 0h 0h Aus-Zustand (netzgetrennt) 0h 0h Tabelle 25: Standardnutzungszeiten Multifunktionsgeräte (mit Fax) 6.4.4 Standardnutzungszeiten Multifunktionsgeräte (ohne FAX) Betriebszustand StandardNutzungszeit Werktags [h/d] Standard-Nutzungzeit Feiertags [h/d] Aktiv-Modus (active-mode) 0,17 h 0h Betriebsbereit (ready-mode) 5h 0h Ruhezustand (sleep-mode) 5,3 h 0h 36 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung Aus-Zustand (Schein-Aus) 10,8 h 19,2 h Aus-Zustand (netzgetrennt) 2,7 h 4,8 h Tabelle 26: Standardnutzungszeiten Multifunktionsgeräte (ohne Fax) 6.4.5 Standardnutzungszeiten Faxgeräte Betriebszustand StandardNutzungszeit Werktags [h/d] Standard-Nutzungzeit Feiertags [h/d] Aktiv-Modus (active-mode) 0,04 h 0h Betriebsbereit (ready-mode) 0,66 h 0h Ruhezustand (sleep-mode) 23,3 h 24 h Aus-Zustand (Schein-Aus) 0h 0h Aus-Zustand (netzgetrennt) 0h 0h Tabelle 27: Standardnutzungszeiten Faxgeräte 6.4.6 Standardnutzungszeiten Scanner Betriebszustand StandardNutzungszeit Werktags [h/d] Standard-Nutzungzeit Feiertags [h/d] Betriebsbereit (ready-mode) 2h 0h Ruhezustand (sleep-mode) 22 h 4h Aus-Zustand (Schein-Aus) 0h 9h Aus-Zustand (netzgetrennt) 0h 11 h Tabelle 28: Standardnutzungszeiten Scanner 37 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung 6.4.7 Definition der Betriebszustände bei bildgebenden Geräten Betriebszustand Definition analog Energy Star Aktiv-Modus (active-mode) Der Stromversorgungszustand, in dem das Produkt an eine Stromquelle angeschlossen ist und aktiv produziert oder andere Hauptfunktionen erfüllt. Betriebsbereit (ready-mode) Der Zustand, in dem das Gerät keine Ausdrucke erstellt, jedoch die Betriebsbedingungen erreicht hat und noch nicht in einen Stromsparzustand übergegangen ist. In diesem Zustand kann das Gerät mit minimaler Verzögerung in den aktiven Betriebszustand wechseln. Alle Produktfunktionen können in diesem Zustand aktiviert werden und das Gerät muss durch Reaktion auf integrierte Eingabeoptionen in den aktiven Betriebszustand zurück wechseln können. Mögliche Eingabeoptionen sind externe elektrische Impulse (z. B. Netzimpulse, Faxanrufe oder Fernsteuerung) und unmittelbare physikalische Eingriffe (z. B. Betätigung eines Schalters oder Knopfs). Ruhezustand (sleep-mode) Der Zustand verminderter Leistungsaufnahme, in den das Gerät nach einer Zeit der Inaktivität eintritt. Zusätzlich zum automatischen Übergang in den Ruhezustand kann das Gerät auch in diesen Zustand übergehen: 1) zu einer vom Benutzer eingestellten Tageszeit, 2) als direkte Reaktion auf einen manuellen Eingriff des Benutzers, ohne wirklich abzuschalten, oder 3) durch andere, automatische Vorgänge, die vom Verhalten des Benutzers abhängen. Alle Produktfunktionen können in diesem Zustand aktiviert werden und das Gerät muss durch Reaktion auf integrierte Eingabeoptionen in den aktiven Betriebszustand zurück wechseln können, wobei es zu Verzögerungen kommen kann. Mögliche Eingabeoptionen sind externe elektrische Impulse (z. B. Netzimpulse, Faxanrufe oder Fernsteuerung) und unmittelbare physikalische Eingriffe (z. B. Betätigung eines Schalters oder Knopfs). Die Netzanbindung des Geräts muss im Ruhezustand aufrecht erhalten bleiben, so dass das Produkt bei Bedarf aufwacht. Aus-Zustand (Schein-Aus) Der Stromversorgungszustand, in den das Produkt übergeht, wenn es manuell oder automatisch ausgeschaltet wurde, aber noch eingesteckt und an das Stromnetz angeschlossen ist. Dieser Zustand wird durch ein Signal, z. B. des Netzschalters oder einer Schaltuhr, beendet, durch den das Gerät in Betriebsbereitschaft versetzt wird. Wird dieser Zustand manuell durch den Benutzer herbeigeführt, wird er häufig als manueller Aus-Zustand bezeichnet. Ist er auf ein automatisches oder voreingestelltes Signal zurückzuführen (z. B. eine Wartezeit oder Schaltuhr) wird er oft automatischer Aus-Zustand genannt. Aus-Zustand (netzgetrennt) Das Produkt wurde vollständig von der Stromversorgung getrennt und ist daher mit keiner externen Stromquelle mehr verbunden (d. h. der Netzstecker wurde aus der Steckdose gezogen). Tabelle 29: Betriebszustände bildgebende Geräte 38 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung 7 Anlage 2 7.1 Messgeräte Frequenzgang: Verwendung von Prüfgeräten mit einem Frequenzgang von mindestens 3 kHz, um Ungenauigkeiten, die durch die Geräte verursachten Oberschwingungen entstehen, zu vermeiden. Stromscheitelfaktor: Das Messgerät muss einen verfügbaren Stromscheitelfaktor von 3 oder mehr in ihrem Nennmessbereich und eine Untergrenze des Strombereichs von 10 mA oder niedriger haben. Messauflösung: Das Leistungsmessgerät müssen eine Leistungsauflösung von 1 mW oder besser haben und folgende Auflösung besitzen: 0,01 W oder besser für Leistungsmessungen von ≤ 10 W, 0,1 W oder besser für Leistungsmessungen zwischen 10 W bis zu 100 W, 1 W oder besser für Leistungsmessungen > 100 W, 10 W oder besser für Leistungsmessungen > 1,5 kW. Genauigkeit: Leistungsmessungen im Bereich von 0,5 W oder mehr sollten mit einer Messunsicherheit von höchstens 2 % bei einem Vertrauensbereich von 95 % durchgeführt werden. Leistungsmessungen im Bereich unter 0,5 W sollten mit einer Messunsicherheit von höchstens 0,01 W bei einem Vertrauensbereich von 95 % durchgeführt werden. Kalibrierung: Die letzte Kalibrierung des Messgerätes darf nicht länger 12 Monate zurück liegen. 7.2 Computer Die Geräteklasse Computer umfasst PCs und Notebooks. Nachfolgend wird das Prüfvorgehen für Computer entsprechend des EU Energy Star beschrieben. Die genauen Prüfspezifikationen sind dem Anhang C der aktuellen Energy Star Spezifikation für Bürogeräte zu entnehmen. Prüfvorgehen: Vorbereitung 1. Das Gerät muss an einen Ethernet-Switch angeschlossen sein, der die höchste und die niedrigste Netzgeschwindigkeit des Geräts verarbeiten kann. Während der Prüfung muss die Netzverbindung aktiv sein. 2. Zwischen die Wechselstromquelle und dem Computer ist ein Messgerät zu klemmen. Dabei ist darauf zu achten, dass keine Steckdosenleisten oder USV-Geräte zwischen dem Messgerät und dem Computer geschaltet sind. Damit die Prüfung gültig ist, sollte das Messgerät angeschlossen bleiben, bis alle den Standby-, Ruhe- und Idle-Modus betreffenden Daten aufgezeichnet sind. 3. Wechselspannung aufzeichnen. 39 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung 4. Computer hochfahren und warten, bis das Betriebssystem und alle Programme vollständig geladen sind. Falls ein Login erforderlich ist, muss dies durchgeführt werden. Alle Dateiindizierungsprozesse und sonstigen einmaligen/regelmäßigen Prozesse, die bei Betriebssystemstart ablaufen, zum Abschluss kommen lassen. 5. Sicherstellen, dass das Gerät so konfiguriert ist wie bei der Auslieferung, einschließlich aller Zubehörteile, der Stromspareinstellungen, der WOL-Aktivierung und mitgelieferter Software. Das Gerät sollte ferner für alle Prüfungen unter Einhaltung der folgenden Anforderungen konfiguriert sein: Ohne Zubehör ausgelieferte Tischcomputersysteme (einschließlich Arbeitsplatzrechner und Server mit Desktopanbindung) sollten mit Standardmaus, -tastatur und -monitor konfiguriert sein. Bei Notebook-Computern und Tablet-Computern sollten alle mit dem System ausgelieferten Zubehörteile inbegriffen sein; eine gesonderte Tastatur oder Maus ist nicht erforderlich, wenn die Geräte mit einem integrierten Zeigegerät oder Digitalisierer ausgerüstet sind. Bei Notebook-Computern und Tablet-Computern sollten sämtliche vorhandenen Batteriepacks für die Prüfungen entfernt werden. Im Fall von Systemen, bei denen der Betrieb ohne eingelegtes Batteriepack von der Konfiguration her nicht zugelassen ist, kann die Prüfung mit eingesetzten, voll aufgeladenen Batteriepacks durchgeführt werden, wobei sicherzustellen ist, dass die betreffende Konfiguration bei den Prüfungsergebnissen festgehalten wird. Die Stromversorgung von Funkzubehörteilen sollte für alle Prüfungen ausgeschaltet sein. Dies gilt für drahtlose Computernetzadapter (z.B. 802.11) oder für Funkprotokolle für die Kommunikation zwischen funkbetriebenen Geräten. 6. Im Falle von Computern mit externen Anzeigegeräten (die meisten Tischcomputer): Die Stromsparvorgaben des Bildschirms so einstellen, dass der Bildschirm sich nicht ausschaltet, damit er während der Gesamtdauer der nachfolgend beschriebenen Prüfung im Idle-Modus eingeschaltet bleibt. Im Falle von Computern mit integriertem Bildschirm (Notebook-Computer, TabletComputer und integrierte Systeme): Die Stromsparvorgaben des Bildschirms so einstellen, dass er sich nach einer Minute ausschaltet. Prüfung im Standby-Modus 7. Computer herunterfahren und in den Standby-Modus versetzen. Nach Beendigung des Vorgangs ist eine Messung über eine Dauer von 5 Minuten durchzuführen. Jede Sekunde sollte ein Messwert erhoben und aufgezeichnet werden. Nach der Messung ist der Durchschnittswert (arithmetische Mittel) für den Zeitraum zu ermitteln. Prüfung im Idle-Modus 8. Den Computer einschalten und die Zeitmessung starten, entweder beim Einschalten des Computers oder unmittelbar nach einem für das vollständige Hochfahren des Systems erforderlichen Login-Vorgang. Nach dem Einloggen, und wenn das Betriebssystem vollständig geladen und betriebsbereit ist, alle geöffneten Fenster schließen, so 40 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung dass auf dem Bildschirm die Standardoberfläche des Betriebssystems oder eine gleichwertige Betriebsbereitschaftsanzeige zu sehen ist. Genau 15 Minuten nach dem Hochfahren oder Einloggen das Messgerät so einstellen, dass es mit der Aufzeichnung tatsächlicher Leistungswerte in Intervallen von einer Messung pro Sekunde beginnt. Leistungswerte während fünf Minuten aufzeichnen und den Durchschnittswert (arithmetisches Mittel) für diesen Fünf-Minuten-Zeitraum ermitteln. Prüfung im Ruhemodus 9. Nach Abschluss der Messung im Idle-Modus wird der Computer in den Ruhemodus versetzt. Anschließend erfolgt eine Messung über 5 Minuten. Jede Sekunde sollte ein Messwert erhoben und aufgezeichnet werden. Nach der Messung ist der Durchschnittswert (arithmetische Mittel) für den Zeitraum zu ermitteln. 7.3 Monitore Nachfolgend wird das Prüfvorgehen für Monitore entsprechend des EU Energy Star beschrieben. Die genauen Prüfspezifikationen sind dem Anhang C der aktuellen Energy Star Spezifikation für Bürogeräte zu entnehmen. Prüfvorgehen: Prüfung Ein-Zustand 1. Verbinden Sie das zu prüfende Gerät mit der Netzsteckdose oder Stromquelle und dem Prüfgerät. Bei Computerbildschirmen, die mit externem Netzteil geliefert werden, muss die Prüfung mit diesem externen Netzteil erfolgen (nicht mit einem ReferenzNetzteil). 2. Schalten Sie das Prüfgerät ein, und regeln Sie die Netzspannung und Netzfrequenz der Stromquelle. 3. Überprüfen Sie den normalen Betrieb des zu prüfenden Geräts, und setzen Sie sämtliche einstellbaren Werte auf die Werkseinstellungen zurück. 4. Versetzen Sie das zu prüfende Gerät entweder mit der Fernbedienung oder mit dem Ein/Aus-Schalter am Gehäuse des Geräts in den Ein-Zustand. Warten Sie, bis das zu prüfende Gerät seine Betriebstemperatur erreicht hat (etwa 20 Minuten). 5. Stellen Sie den richtigen Anzeigemodus ein. Bei Bildschirmen mit Kathodenstrahlröhre (CRT) wird das Bildformat auf die bevorzugte Standardeinstellung mit der höchsten empfohlenen Auflösung für eine Wiederholrate von 75 Hz gesetzt. Dabei ist eine Bildelement-Aufbauzeit gemäß VESA Discrete Monitor Timing (DMT) Standard oder einem neueren Industriestandard zu verwenden. Der CRT-Bildschirm muss in dem geprüften Bildformat alle vom Hersteller angegebenen Qualitätsspezifikationen einhalten. Bei LCD-Bildschirmen und anderen Anzeigetechniken mit festen Bildpunkten wird das native Bildformat eingestellt. Die LCDBildwiederholrate wird auf 60 Hz gesetzt, es sei denn, der Hersteller empfiehlt ausdrücklich eine andere Wiederholrate, die dann zu verwenden ist. 6. Stellen Sie Dunkelkammerbedingungen her. 41 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung 7. Stellen Sie die Bildgröße und Leuchtdichte ein. Nach der Einstellung der Leuchtdichte werden keine Dunkelkammerbedingungen mehr benötigt. 8. Stellen Sie den Messbereich des Leistungsmessgeräts ein. Der obere Wert des gewählten Messbereichs, multipliziert mit dem Scheitelfaktor des Messgeräts muss größer sein als der auf dem Oszilloskop angezeigte Höchstwert. 9. Warten Sie, bis sich die Messwerte des Leistungsmessgeräts stabilisiert haben und lesen Sie dann vom Leistungsmessgerät die tatsächliche Leistungsaufnahme in Watt ab. Die Messung gilt als stabil, wenn sich der Wattwert über einen Zeitraum von drei Minuten nicht um mehr als 1 % verändert. Ruhezustand (Netzschalter ein, kein Bild) 10. Nach Abschluss der Prüfung im Ein-Zustand versetzen Sie den Computerbildschirm in den Ruhezustand. Schalten Sie alle Prüfgeräte ein und stellen Sie deren Betriebsparameter richtig ein. 11. Belassen Sie den Computerbildschirm im Ruhezustand, bis sich die gemessene Leistungsaufnahme stabilisiert hat. Die Messung gilt als stabil, wenn sich der Wattwert über einen Zeitraum von drei Minuten nicht um mehr als 1 % verändert. Bei der Messung im Ruhezustand/ Stromsparzustand bleibt das EingangsSynchronisierungssignal (input sync signal check cycle) unberücksichtigt. 12. Die Messdauer muss ausreichend lang sein, damit der korrekte Mittelwert bestimmt werden kann (d. h. keine Spitzen- oder Momentwerte). Verfügt das Gerät über mehrere, manuell wählbare Ruhezustände, so erfolgt die Messung in dem Ruhezustand mit dem höchsten Energieverbrauch. Erfolgt eine automatische Umschaltung zwischen den Ruhezuständen, so muss die Messdauer ausreichend lang sein, damit der tatsächliche Mittelwert für alle Ruhezustände bestimmt werden kann. Schein-Aus-Zustand (Netzschalter aus) 13. Nach Abschluss der Prüfung im Ruhezustand versetzen Sie den Computerbildschirm in den Schein-Aus-Zustand. Gibt es nur einen Netzschalter (d.h. entweder einen Standby-Schalter oder einen echten Netzschalter), so betätigen Sie diesen; gibt es zwei Netzschalter (einen Standby-Schalter und einen echten Netzschalter), so betätigen Sie den Standby-Schalter. Schalten Sie alle Prüfgeräte ein, und stellen Sie deren Betriebsparameter richtig ein. 14. Belassen Sie den Computerbildschirm im Schein-Aus-Zustand, bis sich die gemessene Leistungsaufnahme stabilisiert hat. Die Messung gilt als stabil, wenn sich der Wattwert über einen Zeitraum von drei Minuten nicht um mehr als 1 % verändert. Bei der Messung im Schein-Aus-Zustand bleibt das Eingangs-Synchronisierungssignal (input sync signal check cycle) unberücksichtigt. 15. Protokollieren Sie die Prüfbedingungen und die Messdaten. Die Messdauer muss ausreichend lang sein, damit der korrekte Mittelwert bestimmt werden kann (d. h. keine Spitzen- oder Momentwerte). 42 Verbindliche Vorgaben der Green-IT-Initiative des Bundes für Energieverbrauchsmessungen in der Bundesverwaltung 8 Anlage 3 8.1 Produktgeschwindigkeit Bei Produkten für Standardformate entspricht generell das einseitige Bedrucken/ Kopieren/ Scannen eines A4- oder 8,5″ × 11″-Blattes innerhalb einer Minute einem Bild pro Minute (ipm). Benötigt das Erstellen eines Bilds auf A4- bzw. 8,5″ × 11″-Papier unterschiedlich viel Zeit, wird die längere Zeitdauer zugrunde gelegt. Bei Produkten für Kleinformate entspricht das einseitige Bedrucken/Kopieren/Scannen eines A6- oder 4″ × 6″-Blattes innerhalb einer Minute 0,25 ipm. Bei Produkten für Großformate entspricht ein A2-Blatt 4 ipm und ein A0-Blatt 16 ipm. Bei als Endlosformat-Produkt eingestuften Kleinformat-, Großformat- und Standardformat-Geräten wird die Druckgeschwindigkeit in ipm aufgrund der angegebenen Druckgeschwindigkeit in Meter pro Minute anhand der folgenden Umrechnungsformel ermittelt: X ipm = 16 × [Maximale Medienbreite (Meter) × Maximale Druckgeschwindigkeit (Länge-Meter/Minute)] In allen Fällen ist die in Bildern pro Minute (ipm) umgerechnete Geschwindigkeit auf die nächste ganze Zahl zu runden (z. B. werden 14,4 ipm auf 14,0 ipm abgerundet oder 14,5 ipm auf 15,0 ipm aufgerundet). 8.2 Berechnung der Anzahl der Aufträge pro Tag Die Anzahl der Druckaufträge pro Tag ist abhängig von der Produktgeschwindigkeit: 1. Für Geräte mit einer Geschwindigkeit von 8 ipm oder weniger werden 8 Aufträge pro Tag angenommen. 2. Für Geräte mit einer Geschwindigkeit zwischen 8 und 32 ipm entspricht die Anzahl der Aufträge pro Tag der Geschwindigkeit. D. h. für ein Gerät mit 14 ipm sind 14 Aufträge pro Tag anzunehmen. 3. Für Geräte mit einer Geschwindigkeit von 32 ipm und mehr werden 32 Aufträge pro Tag angenommen. 8.3 Beispiel Der Laserdrucker Samsung CLP-315 hat laut Datenblatt eine Produktgeschwindigkeit von: 16 A4 Seiten pro Minute (schwarz) Daraus folgt, dass der Samsung CLP-315 eine Produktgeschwindigkeit von 16 ipm hat. Somit fällt der Samsung CLP-315 unter den Punkt 2, da er schneller als 8 ipm aber langsamer als 32 ipm ist. Daraus folgt, dass die Aufträge pro Minute 16 sind. 43