Notebooks

Notebooks sind heute in vielen Anwendungsbereichen bereits die bevorzugte Alternative zu Standard-PCs. Im teilweise verstärkten Trend zur Arbeit im Home-Office ermöglichen sie eine hohe Flexibilität an verschiedenen Einsatzorten.

Nahaufnahme Geschäftsmann mit Laptop, sitzen am Schreibtisch

Quelle:IStock/fizkes

Hinsichtlich Nachhaltigkeit zeichnen sich Notebooks im Vergleich zu PCs durch eine höhere Energie- und Materialeffizienz aus. Der Anwendungsbereich von klassischen PCs konzentriert sich somit zunehmend auf stationäre Arbeitsplätze oder auf Anwendungen mit Bedarf für besonders hohe Rechenleistung oder lokale Speicherkomponenten und Laufwerke.

Wesenliche Auswahlkriterien bei Notebooks sind die Ergonomie einschließlich Bildschirmqualität, Gewicht und Größe, die Performance entsprechend dem spezifischen Anwendungsbedarf, die Material- und Energieeffizienz und last not least der Beschaffungspreis und TCO.

Performance, funktionale und technische Kriterien

Für den Vergleich der Performance verschiedener Notebooks sollten neutrale international anerkannte Benchmarks herangezogen werden. Etabliert sind beispielsweise die Benchmarks der nicht kommerziell orientierten Organisationen BAPCo und SPEC. Häufig eingesetzte BAPCo-Benchmarks sind beispielsweise

  • SYSmark
  • MobileMark

SYSmark testet die Performance von Notebooks für drei unterschiedliche Anwendungsszenarien. MobileMark erfasst ergänzend dazu die Akkulaufzeit und bietet auch ein Battery Life Rating. Je nach Anwendungsbereich eines Notebooks können unterschiedliche Benchmark- Anwendungsszenarien relevant sein.

Die funktionalen und technischen Kriterien für Notebooks sind vielfältig und betreffen unter anderem das Display, Schnittstellen, Arbeitsspeicher und Speichermedien.  Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über wesentliche Kriterien. Für jedes Kriterium sind jeweils Beispiele für Mindestanforderungen angegeben, die je nach Ausschreibungszweck adaptiert, d.h. ggfs. strenger gefasst werden müssen.

Mindestkriterien für die Beschaffung von Notebooks

KriteriumMindestanforderungen
Benchmark 
SYSmark2018> 900 Punkte
MobileMark2018mind. 6 - 8 h Akkulaufzeit
Prozessor & Speicher 
Prozessortyp (CPU) x86/ Multi-Core-
2 Arbeitsspeicher (RAM)mind. 8 GB, DDR 4 bzw. LPDDR3
Massenspeicher> 200 GB SSD
GrafikeinheitIntegriert/diskret
Display 
Displayauflösung1920x1080 /1366x768
EntspiegelungAnti Glare
BlickwinkelIPS: +/-85, TN +/-40 Grad
Helligkeit> 250 cd/qm
Kontrast> 200:1
Netzwerk & Schnittstellen 
EthernetRJ 45 Ethernet, 10/100/1000 Mbit
 WOL/PXE 2x
WLANgemäß IEEE, 802.11ac
BluetoothVS5
WWANmind. 4G LTE
USB2 x USB3
DisplayausgangHDMI/ Displayport
AudioEingang und Ausgang
Tastatur & TouchpadIndividuelle Spezifikation
FrontkameraHD
Docking Anschlussuniversell oder proprietär sowie Schnittstellen

Umweltkriterien - Energie- und Materialeffizienz

Energieverbrauch im Aktiv- und Leerlauf-Modus

Der Energieverbrauch unterschiedlicher Notebookmodelle ist in erster Linie vom jeweils verbauten Prozessortyp abhängig. Die Bandbreite hinsichtlich Performance und Energieverbrauch ist sehr groß und eine bedarfsgemäße Auswahl daher wesentlich. Es stehen gleichermaßen großformatige Notebooks mit hoher Rechenleistung, wie auch sehr schlanke leichte Modelle, die mit passiver Kühlung d.h. ohne Lüfter auskommen, zur Verfügung. Für einen Großteil der Büroanwendungen eignen sich kleinere Notebooks mit einer mittleren Rechenleistung sehr gut, die überwiegende Zahl der Anwendungen erfordert somit keinen besonders leistungsfähigen Prozessor.

Im Bürobetrieb werden zumeist zusätzliche externe Tastaturen und Bildschirme eingesetzt, um eine gute Ergonomie am Arbeitsplatz sicherzustellen. Leichte kleine Geräte bringen für den Alltagseinsatz im Büro somit keine Nachteile hinsichtlich Ergonomie und sind für den mobilen Einsatz jedoch entsprechend attraktiv.

Die marktführenden CPU-Hersteller wie Intel und AMD bieten heute energiesparende Prozessoren für leichte kleine Notebooks an. Diese Modelle sind unter anderem an einer niedrigen sogenannte Thermal Design Power (TDP) zu erkennen, d.h. einer besonders niedrigen maximalen Leistungsaufnahme und Wärmeabgabe des Prozessors bei voller Last. CPUs für kleine flache Notebooks ohne Lüfter weisen teilweise eine TDP von weniger als 15W teilweise sogar unter 10W auf. Bei Prozessoren, die auf maximale Leistung getrimmt sind, kann die TDP hingegen deutlich über 100W liegen.

Besonders leichte und energieeffiziente Notebooks zeichnen sich auch durch eine sehr lange Akkulaufzeit aus. Allerdings ist der Anschaffungspreis für solche Modelle häufig auch höher und es empfiehlt sich wiederum eine TCO-Kostenbetrachtung auf Basis einer sinnvollen nachhaltigen Nutzungsdauer. Sehr kurze Nutzungsdauern von nur 2-3 Jahren sind zu vermeiden und machen teurere Geräte entsprechend unwirtschaftlich. Nutzungsdauern von 5 Jahren mit entsprechenden Garantien und Ersatzteilverfügbarkeiten sind zu empfehlen.

Thermal Design Power

CPU TypenThermal Design Power
AMD und Intel-Prozessoren für sehr leichte flache Notebooks ohne Lüfter< 20W
AMD und Intel Standard-CPUs für Notebooks unterschiedlicher Leistungsklassen und Anwendungsbereiche inkl. Hochleistungs-notebookshäufig 40-150W

Im Büro werden Notebooks zumeist mit einem externen Monitor und ggfs. einer Docking-Station eingesetzt. Hier ist der Energieverbrauch im Netzbetrieb bzw. über die Docking-Station entscheidend und nicht der Verbrauch im Akkubetrieb. Powermanagement-Features sollten vor allem auch auf einen möglichst niedrigen Stromverbrauch im Netzbetrieb ausgelegt sein. Zur Bewertung des Energieverbrauchs können von den Herstellern Verbrauchsdaten für die verschiedenen Betriebsmodi wie Aktiv-, Leerlauf und Energiesparmodus abgefragt werden (siehe Tabelle).

Der Energieverbrauch im Standardbetriebsmodus oder auch mit konkret spezifizierten Energiespareinstellungen kann auf Basis von standardisierten Benchmarks wie z.B. BAPCo-Sysmark verglichen werden. Im Energiesparmodus wird typischerweise die Prozessorleistung und die Bildschirmhelligkeit etwas reduziert.

Da Notebooks bei klassischen Büroanwendungen wie Textverarbeitung sich häufig in einem leerlaufähnlichen Betriebszustand mit nur geringer Last befinden, ist der Energieverbrauch im Leerlaufmodus (Idle-Modus) auch entsprechend aufschlussreich.

Deklaration der Leistungsaufnahme in verschiedenen Energieverbrauchsmodi

BetriebsmodusTypische Betriebskriterien
Aktiv-Modus mit Standard-WorkloadMessung bei standardisierten Arbeitslasten z.B. mit SYSmark2018
Idle-Modus (Leerlauf)System und Bildschirm gestartet, keine laufenden Programme
Definierter EnergiesparmodusReduzierte CPU Leistung, reduzierte Bildschirmhelligkeit

Das US Energy Star-Programm spezifiziert seit vielen Jahren Energieeffizienzanforderungen für Energy Star-zertifizierte Notebooks, die je nach Gerätekategorie und Hardware-Konfiguration unterschiedlich festgelegt werden. Je nach CPU, Speicherkonfiguration und Grafikkarten-Konfiguration werden unterschiedliche Anforderungen festgelegt. Eine detaillierte Darstellung der neuen Energy Star-Requirements von 2020 findet sich in der Version 8 der Energy Star-Spezifikationen für Computer.

Die Energieeffizienz wird über einen standardisierten Testzyklus bestimmt:

ETEC = 8760/1000  x  (Poff  x  Toff + Psleep x Tsleep + Plong_idle x Tlong_idle + Pshort_idle x Tshort_idle)

Für den Testzyklus sind verschiedene Gewichtungen für die unterschiedlichen Betriebsmodi vorgesehen, abhängig davon, wie das Notebook an das Netzwerk angebunden ist und wie die Prozesse und Ansprechzeiten im Netzwerk definiert sind. 

Gewichtung der Betriebsmodi für Notebooks bei Energy Star (Auswahl)

GewichtungKonventionellVolle Netzwerkanbindung (Basis)
Toff25 %25 %
Tsleep35 %39 %
Tlong_idle10 %8 %
Tshort_idle30 %28 %

Effizienz der Netzteile und Akkus

Externe Netzteile für Notebooks müssen gemäß EU-Verordnung von 2019 eine Mindestenergieeffizienz im Leerlaufbetrieb ohne Last sowie im aktiven Betriebsmodus aufweisen. Die Mindesteffizienzanforderung für den Leerlaufmodus liegt bei max. 0,1 Watt, die Anforderung im Betriebsmodus ist leistungsabhängig (siehe Tabelle).

Vorgeschriebene Mindestenergieeffizienz von externen Netzteilen entsprechend der EU-Ecodesignverordnung

Energieverbrauch ohne LastMittlere Effizienz im Aktiven Modus bei spezifischer Leistung Po
P < 0,1 WattP<0,071 × ln(Po/1W) – 0,0014 × Po/1W+ 0,67

Für eine Ausschreibung sollten jeweils etwas anspruchsvollere Anforderungen gesetzt werden, die über die gesetzlichen Mindestanforderungen hinausgehen.

Im Bürobetrieb werden Notebooks häufig nicht über externe Netzteile, sondern über eine Docking-Station betrieben. In diesem Fall ist eine entsprechende Effizienz der Docking-Station zu fordern bzw. vom Hersteller entsprechend zu deklarieren. Verpflichtende Effizienzkriterien für Docking-Stations gibt es bislang nicht. Mittels BAPCo Mobile-Benchmark lässt sich die Effizienz der Notebook-Akkus bestimmen und es können entsprechende Anforderungen hinsichtlich der Akkueffizienz spezifiert werden.

Im Sinne einer nachhaltigen möglichst langen Produktnutzung ist auch die einfache Austauschbarkeit der Akkus ein wesentliches Kriterium. Zumeist ist heute dafür Spezialwerkzeug und entsprechendes Know-How erforderlich. In zukünftigen EU-Ecodesignverordnungen wird ein noch stärkerer Fokus auf Reparatur- und recyclinggerechtes Design gelegt werden und damit auf Kriterien, die in der Beschaffung verstärkt, berücksichtigt werden können.

Materialeffizienz

Die Materialeffizienz bei Notebooks wird im Wesentlichen durch den Materialeinsatz, die Nutzungsdauer sowie die Optionen für Recycling bzw. Remanufacturing bestimmt. Die typische Nutzungsdauer von Notebooks im Bürobereich liegt heute durchschnittlich nur bei 3 Jahren, obwohl die tatsächliche Lebensdauer der Hardware zumeist höher wäre. Grundsätzlich wären somit längere Nutzungsdauern wünschenswert und möglich. Hinsichtlich Performance leisten heutige Notebookmodelle sehr viel mehr, als für typische Büroanwendungen erforderlich ist und auch die Innovationsgeschwindigkeit im Markt würde durchaus etwas längere Nutzungsdauern erlauben. Voraussetzung für eine möglichst lange Nutzungsdauer sind unter anderem attraktive Wartungs- und Reparaturservices. Zeit- und kostenintensive Services, steigern entsprechend die frühzeitige Nachfrage nach Neugeräten.

Der Materialressourceneinsatz für Notebooks variiert abhängig von der Gerätegröße und dem Design erheblich. Das lässt sich sehr einfach auch am Gerätegewicht ablesen. Sehr leichte auf Mobilität optimierte Notebookmodelle bringen gerade mal 1 kg auf die Waage, große, nicht auf schlankes Design getrimmte Geräte, hingegen mitunter 3-4 kg.

Leichtes schlankes Design bedeutet allerdings nicht automatisch optimale Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit. Es bestehen vielfach auch Tradeoffs zwischen schlankem leichten Design und recyclingorientiertem Design. Leichtes Design erfordert häufig eine weitgehende Integration von Komponenten mit ggfs. negativen Effekten hinsichtlich Separier- und Recyclingfähigkeit.  Kriterien wie Materialeinsatz/Leichtbauweise und Recyclingfähigkeit sollten daher jeweils parallel betrachtet werden. 

Anforderungen hinsichtlich Materialeffizienz werden unter anderem von den international anerkannten Umweltzertifikaten EPEAT, TCO und Blauer Engel unterstützt.

EPEAT

EPEAT (Electronic Product Environmental Assessment Tool) ist ein Zertifikat und Ecolabel des Global Electronics Council (GEC), einer Non-Profit-Organisation, die sich darauf spezialisiert hat, die Nachfrage nach ressourceneffizienten Elektronikprodukten zu unterstützen.

Das Produktbewertungskonzept von EPEAT ist ganzheitlich ausgerichtet. Die Bewertung der Produkte basiert auf IEEE-Standards.

EPEAT registrierte Produkte müssen über 20 Kriterien erfüllen. Darüber hinaus beinhaltet das Zertifikat eine größere Zahl von Kannkriterien aus den folgenden Kategorien:

  • Materialmanagement und Materialauswahl
  • Produktlebensdauer
  • Energieverbrauch
  • Verpackung
  • Life Cycle Assessment & Carbon Footprint
  • Umweltperformance des Unternehmens
  • Soziale Performance des Unternehmens

Abhängig davon, wie viel Prozent der Kannkriterien erfüllt werden, wird ein EPEAT-Zertifikat der Klasse Gold, Silber oder Bronze vergeben. Der Basislevel Bronze erfordert zumindest die Erfüllung der Musskriterien. Für die Silber-Kategorie müssen 50%, für Gold 75% der Kannkriterien erfüllt werden.

Zu den Musskriterien, die grundsätzlich erfüllt werden müssen, zählen unter anderem:

  • Erfüllung der Energy Star-Energieeffizienz-Kriterien
  • Ersatzteilverfügbarkeit, Service Support, Take-back Service, Batterien Take-Back Programm u. Information zum Batterientausch sowie Compliance mit der EU-Batterienrichtlinie
  • Separierbarkeit und Recyclingfähigkeit der Plastikteile
  • Eliminierung von Quecksilber in Leuchtmitteln und Reduktion von Brom und Chlor in Plastikteilen
  • Mindestanteil von Rezykliertem Plastik im Produkt
  • Diverse Anforderungen an die Verpackung (Vermeidung von Schwermetallen und Chlor, Kennzeichnung von Plastik, Separierbarkeit)
  • Etc.

Sämtliche Muss- und Kann-Kriterien sowie EPEAT-konforme Produkte sind aus der EPEAT-Datenbank abrufbar (www.epeat.net).

TCO

TCO (tcocertified.com) ist ein Zertifikat und Label der unabhängigen schwedischen Non-Profit-Organisation TCO (Swedish Confederation of Professional Employees), das ganzheitlich ausgerichtet ist und die Aspekte Sicherheit, Qualität, Egonomie, und Ressourceneffizienz sowie Nachhaltigkeitskriterien im Allgemeinen umfasst. Dazu zählen unter anderem Kriterien in folgenden Kategorien:

  • Produktsicherheit
  • Ergonomie und Qualität
  • Energieeffizienz
  • Produktlebensdauer
  • Reduktion von Gefahrenstoffen
  • Materialverwertung und Recycling
  • Ressourceneffiziente Produktion
  • Sozial nachhaltige Produktion

Eine Detailbeschreibung der einzelnen Kriterien steht auf tcocertified.com zur Verfügung.  Hinsichtlich Energieeffizienz orientiert sich TCO an den Kriterien des US-Programms Energy Star. TCO-Zertifikate sind jeweils mit dem Datum des Ausgabejahres gekennzeichnet und für 2 Jahre gültig. Die neuesten Zertifikate sind mit dem Datum 2021 deklariert. Im Gegensatz zu verschiedenen anderen Labels verwendet TCO keine Effizienz- oder Güteklassen. Das Zertifikat bescheinigt nur, ob die TCO-Kriterien in Summe erfüllt werden. Sämtliche aktuell registrierten Produkte sind in der TCO-Datenbank gespeichert und können dort abgerufen und verglichen werden. Im Herbst 2021 wird eine neue Version der Kriterien erwartet, die auch das neue EU-Energielabel für Monitore stärker miteinbezieht.

Beschaffungsguidelines