Die Kernfrage ist doch : Wo geht wieviel Leistung verloren ?
- Eine historische Kohlefadenbirne
- Eine 7 Watt Filament-LED Birne
Juli 2022 - Wie bei fast allem im Leben geht überall etwas verloren. Bei der Glühbirne wird ca. 95% der Energie in Wärme umgewandelt, nur 5% kommt als "Licht" bei uns an. Bei den modernen LED-Leuchtmitteln / Lampen ist es genau umgekehrt.
Bei den Autos ist es bewiesen, daß beim Diesel die Energie (aus dem Treibstoff) prozentual wesentlich besser (es sind mehr als 30%) ausgenutzt wird als beim Benziner. Das Ineffizienteste ist der Elektroherd, wenn man(n) (Frau) erst abschaltet, wenn das Wasser mehrfach übergekocht ist.
Wie ist das bei unseren häuslichen Vergnügungsgeräten (Radio, Fernsehen, Video, Entertainment) einschließlich der Weckuhren auf dem Nachttisch. Mein über Jahrzehnte geliebtes Grundig Ùhrenradio (die Sonoclock 500a Uhr) verbrauchte 10 Watt Tag und Nacht, nur um einmal die Woche mit Musik zu "Tüteln" und sonst nur zu leuchten und die Zeit anzuzeigen. Das neue Radio vom Discounter braucht 0,2 Watt mit richtig großziffriger und gedimmter LED-Ziffern-Beleuchtung.
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Bei den Trafomessungen ist es aufgefallen - wir verschwenden
Ja, wir verschwenden unsere Uwelt für unseren Luxus. Wenn ich an die hochgelobten und dazu noch besonders teuren Class-A Endstufen denke, die bei 2 x 50 Watt Sinus (das wäre die volle Nennleistung) im Leerlauf bereits über 200 Watt Bereitschaftsleistung verbraten - in Wärme umwandel. Diese Technik "ist halt so". Brauchen wir das aber wirklich ?
Es stellt sich die grundsätzliche Frage, wo gehen die Differenzen zwischen der aufgenommenen Leistung aus dem 230V Netz und der wirklich abgegebenen Leistung verlustig ?
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Wie funktionieren die allermeisten unserer Geräte ?
Eigentlich brauchen die meisten Geräte nur Spannungen zwischen 5 Volt und vielleicht 60 Volt Gleichspannung und dazu den entsprechenden Strom. Ausnahmen sind die alten Röhrengeräte, Fernseher und Radios sowie Receiver und Verstärker und auch alte Magnetbandgeräte. Doch da kommen wir später noch drauf zu spechen.
Die Elektrizität wird aber mit einer (Einphasen-Wechsel-) Spannung von 230 V (aus den 3 Phasen Drehstrom mit 400 Volt) im Hausanschluß angeliefert. Bei dieser Spannung sind die Leitungsverluste im Ort oder in der Siedlung noch erträglich. Und Wechselspannungen lassen sich in den Umspannwerken der Stadtwerke mit großen Transformatoren leichter herunter-"transformieren". Mit hohen Gleichspannungen ist zwar der Überland-Transport effizienter, doch das Reduzieren auf die kompatiblen 230V Hausspannungen ist (war) deutlich komplizierter.
In den meisten unserer Geräte benötigen wir daher ein Netzteil. (Wir reden hier nicht von Staubsaugern und Küchenmaschinen.) Doch das Netzteil ist nicht alleine für unsere Verluste verantwortlich.
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Wo kommen die Leistungs-Verluste her ?
Sowohl bei Transformatoren und auch bei Schaltnetzteilen treten bei der Transformation die sogenannten Magnetisierungsverluste in den magnetischen Komponenten (Trafo und Übertrager) auf. Wie und warum spielt bei unserer Betrachtung keine Rolle, sie sind nun mal da.
Dann gibt es Übergangswiderstände in Kabeln, Schaltern, Klemmen und Steckern aller Art. Bei den von uns betrachteten Hifi-Geräten kommen fast keine schwachbrüstigen Netzkabel (Rasiererleitungen mit Eurostecker) mit China- Steckern mehr vor, doch es gibt da einen Netzschallter und eine erste kleine Glassicherung mit ehemals versilberten Klemmen. Der Netzschalter kann im Laufe der Zeit an demn Kontakten verbrotzeln, auch in CD-Playern. Die versilberten Sicherungshalter korrodieren (sulphatieren) nach 40 Jahren ganz bestimmt und schon haben wir die ersten Übergangswiderstände noch vor dem eigentlichen Trafo.
Es gibt aber noch weitere Komponenten, die uns Verluste bescheren.
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Die eigentlichen Verbraucher sind sensibel. Sie möchten immer eine Gleichspannung deutlich unter ihrer absoluten Grenzspannung haben. Bei zu hoher Spannung sterben nämlich die Halbleiter bzw. die Transistoren. Daher haben viele Geräte eine Spannungsregulierung im Netzteil, die die recht hohen Leerlaufspannungen auf die gewünschte Betriebsspannung reduziert.
Bei Schaltnetzeilen braucht man das nicht, die haben aber in Audiogeräten andere Schwächen, die beachtet werden müssen.
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Wenn mein Beispiel-Verstärker nur 24= Volt verträgt, muß ich die angelieferte Spannung begrenzen, da die Leerlaufspannung fast immer deutlich höher ist als bei Vollast.
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