Intelligente Schaltungen zur Energieeinsparung bei Geräten mit Stand-By Funktion  

Kurzfassung

Viele Geräte im Haushalt sind dauernd am Strom angeschlossen z.B. Klingel, Fernseher, Videorecorder, die neueren Telefonladestationen, usw. Solche Geräte, haben eine Stand-By Funktion. Sie besitzen alle einen Transformator, der immer am Stromnetz angeschlossen ist und für sich selbst ständig etwas Energie braucht. Jeder Transformator verliert aber Energie durch Wärme, Geräusche und Magnetverluste.

Wenn man den Transformator immer nur dann anschalten könnte, wenn er gebraucht wird, könnte man viel Energie sparen.

Am einfachsten wäre es, wenn man mit einem Schalter nur immer dann die Geräte anschließen würde, wenn man sie braucht.

In den meisten Fällen geht das aber nicht, da die Funktion der Geräte (wie bei der Hausklingel) ständig aktiv sein muss, da man nicht weiss, wann sie gebraucht wird.

Wir haben nun eine Schaltung entwickelt, mit der man den Transformator der Hausklingel über ein Reed-Relais nur für den Augenblick des Klingelns gefahrlos einschalten kann, ansonsten läuft er in einem Supersparmodus. Diese Schaltung läßt sich für Ladestationen und viele andere Geräte nutzen.

Manche Geräte benötigen aber dauernd Strom, um bestimmte Kontrollen (Zeitkontrolle beim Videorecorder) durchzuführen oder anzuzeigen. Auch hierbei müßte der Transformator nicht immer angeschlossen sein, wenn man für längere Zeit die Energie speichern könnte. Wir haben nun eine Schaltung entwickelt, die die benötigte Energie speichern kann und den Transformator über einen Microcontroller immer nur dann anschaltet, wenn neue Energie benötiet wird. Als Microcontroller haben wir den Computer aus Lego-Midstorms (RCX)gewählt, den wir in der Programmiersprache NQC programmiert haben.

Die Energie, die man bei einem Klingeltrafo etwa spart, beträgt ca. 2 Watt. In einem Jahr sind das 17,520 Kilowattstunden (Kwh). Beim Preis von 0,29 DM sind das ca. 5,00 DM. Zur Gewinnung von 17,520 Kilowattstunden benötigt man die Energie aus 17 kg Kohle, was der Erzeugung von 8672 Kubikmeter CO2 entspricht. Hierbei sind die großen Verluste bei der Erzeugung und Übertragung der elektrischen Energie nicht mitgerechnet.

Wir glauben, dass mit unseren Ideen noch viel Energie eingespart werden könnte.


Christian Knoll und Andreas Hausdorf für "Schüler experimentieren"



<< Zurück zur Übersicht



Regionalwettbewerb "jugend forscht/Schüler experimentieren" Köln, 2001