Auch Sendestationen sollen weniger Strom benötigen
Das US-Start-up Eta Devices http://etadevices.com hat einen neuartigen Signalverstärker entwickelt. Mit der neuen Technologie, die von zwei MIT-Professoren http://web.mit.edu entwickelt wurde, soll sich der Stromverbrauch von Smartphones und Sendestationen für Mobilfunknetze in Zukunft halbieren lassen, wie Technology Review berichtet. Durch die Neuerung ließen sich enorme Mengen an Strom und Geld sparen. Die Technologie soll auf dem Mobile World Congress im Februar 2013 in Barcelona offiziell vorgestellt werden. Zum Einsatz kommen sollen die neuen Geräte zuerst in Entwicklungsländern.
Effiziente Stromnutzung
Moderne Mobiltelefone verschwenden viel Strom beim Senden und Empfangen von Daten im mobilen Datennetz. Das liegt auch an den ineffizienten Hochfrequenzverstärkern, die in den Handys zum Einsatz kommen. Die fünf derartigen Bauteile, die in einem iPhone 5 stecken, sind für bis zu 60 Prozent des gesamten Energiebedarfs verantwortlich. Die Sendestationen, mit denen die Mobilfunknetze aufgespannt werden, setzen auf dieselbe Technologie und verbrauchen so beinahe ein Prozent des weltweit erzeugten Stroms. Mehr als 65 Prozent der Energie geht in den Verstärkern ungenutzt - großteils in Form von Wärme - verloren.
Eta Devices hat jetzt Prototypen für Verstärker gebaut, die mehr als doppelt so effizient sind als bisherige Konzepte. Die Ersparnis ergibt sich aus einer klugen Reduzierung des Stromverbrauchs im Standby-Modus. Bisherige Verstärker verbrauchen im Standby-Modus sehr viel Strom. Große Sprünge zum Verbrauch bei der tatsächlichen Signalübertragung sollen vermieden werden, weil sie das Signal verzerren können. Das führt dazu, dass der Standby-Modus mehr Energie verbraucht, als die tatsächliche Signalverstärkung und Mobiltelefone warm werden.
Smartphone: Verstärker saugt Strom (Foto: pixelio.de, Joachim Kirchner)
Weniger Wärme
Die neuen Verstärker ermitteln bis zu 20 Mio. Mal pro Sekunde, welche Spannung gerade die größtmöglichste Effizienz garantiert. Die Technologie soll ab 2013 kommerziell weiterentwickelt werden und zuerst in Entwicklungsländern zum Einsatz kommen, wo 640.000 Diesel-Aggregate ständig laufen, um die Sendestationen der Mobilfunknetze mit Strom zu versorgen. Mit stromsparenden Verstärker-Chips könnten die 15 Mrd. Dollar, die derzeit jährlich zu diesem Zweck ausgegeben werden, deutlich reduziert werden. In Sendestationen gehen etwa 67 Prozent der Energie an die Verstärker, weitere elf Prozent sind für Kühlung reserviert.
Mit den neuartigen Verstärkern lässt sich der Strombedarf um rund die Hälfte reduzieren, während gleichzeitig die Temperatur gesenkt wird, wodurch auch für die Klimatisierung weniger Energie gebraucht wird. Längerfristig peilt Eta Devices aber den Smartphone-Markt an, der ja weiterhin wächst. Durch die effizienteren Verstärker könnte die Akkulaufzeit der Geräte verdoppelt werden, was eines der brennendsten Probleme der Hersteller lösen würde. Längerfristig wollen die beteiligten Wissenschaftler einen Signalverstärker entwickeln, der nicht nur effizienter ist, sondern auch mit allen gängigen Mobilfunkstandards umgehen kann. Dann müssten nicht fünf verschiedene Chips in ein Mobiltelefon gebaut werden.
Was das Stromeinsparungspotenzial angeht, ist das Potenzial für einzelne Mobiltelefone relativ gering. "Unter den Haushaltsgeräten spielt das Handy als Verbraucher keine große Rolle, da die Stromaufnahme - etwa im Vergleich zu einer Waschmaschine - sehr gering ist", sagt Heinrich Sigmund von der Österreichischen Energieagentur http://energyagency.at gegenüber pressetext.
(ck)
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