Wir haben bisher viele einzelne Komponenten unseres PCs kennengelernt. Alle brauchen natürlich Strom um zu funktionieren, wer hätte das gedacht. Dabei braucht jede Komponente ihre eigene, angepasste Stromversorgung. Unsere Netzspannung aus der Steckdose beträgt 230 Volt als Wechselspannung, diese muss nun als Gleichspannung entsprechend im PC verteilt werden. Und genau diesen Job hat das Netzteil.
Funktionen und Wirkung
Das Netzteil, oder auch Power Supply Unit (PSU), versorgt alle internen Komponenten eines PCs mit Energie. Es wird extern mit einem Stromkabel an die nächste Steckdose angeschlossen und intern mit den verschiedenen Steckertypen mit den Komponenten verbunden. Diese brauchen jedoch unterschiedliche Betriebsspannungen, um die sich das Netzteil kümmern muss. Folgende Aufzählung müsst Ihr euch aber nicht unbedingt merken:
- + 3,3 Volt: Prozessor, Chipsatz, Arbeitspeicher, Grafikkarten, SATA-Laufwerke
- -/+ 5 Volt: Laufwerke, Chipsatz, Erweiterungskarten
- -/+ 12 Volt: Laufwerkmotoren, Lüfter, Erweiterungskarten
Die Stromkabel des Netzteils werden an die entsprechenden Komponenten, wie dem Mainboard und der Grafikkarte, im PC angeschlossen. Da es eine Reihe an verschiedenen Kabeln und Anschlüssen gibt, wollen wir erstmal eine Übersicht zu den Kabeltypen und ihren Eigenschaften liefern.
Netzteil-Kabel in der Übersicht
- 20/24Pin ATX Stecker: Der größte Stromstecker des Netzteils. Wird in das Mainboard gesteckt, moderne Mainboards verwenden statt der 20Pin Variante oft die 24Pin Version.
- 4Pin Stecker: aktuelle Prozessoren brauchen meist eine eigene Stromversorgung. Der Anschluss befindet sich auf dem Mainboard, in der Nähe des Prozessorsockels. Teilweise wird auch eine 8Pin Variante für besonders stromhungrige Prozessoren verwendet.
- 6/8Pin PCIe Stecker: Dieser Stecker ist für die Grafikkarte gedacht. Stromhungrige GPUs benötigen dabei zusätzlich zwei Pins. Diese sind meist direkt mit dem 6Pin Anschluss kombinierbar
- 4Pin Molex Stecker: Ein veralteter Anschluss, der zur Sicherheit immer noch mitgeliefert wird. Damit lassen sich ältere Festplatten und CD/DVD Laufwerke betreiben.
- 15Pin SATA Stecker: aktuelles Anschlusskabel für HDDs, SSDs und DVD/Bluray Laufwerke. Die im unten stehenden Bild gezeigten Stecker werden auch so als Stromkabel vom Netzteil benutzt.
Zur Leistung des Netzteils
Viele PC-Neulinge denken, dass je mehr Watt ein Netzteil an Leistung besitzt, desto besser ist es. Doch weit gefehlt. Der Wattwert eines Netzteils gibt immer die maximal verfügbare Leistung an. Wer also viele Komponenten mit Strom versorgen möchte, der muss sich zwangsläufig nach einem Netzteil umschauen, welches mehr Watt an Leistung bietet. Ein Netzteil arbeitet ab ca. 50% bis 60% Auslastung am effizientesten. Wenn man von einem durchschnittlichem Verbrauch von 200 Watt aus geht (Desktop + Gaming), wäre ein Netzteil von ca. 400 Watt Leistung optimal, solange die Technik im Modell auch auf dem neuesten Stand ist. Das Netzteil würde so den Großteil der Zeit mit der effizienten Auslastung von 50% betrieben werden.
Wieviel Watt braucht mein Netzteil?
Doch wieviel würde denn meine gedachte Komponenten-Konfiguration verbrauchen? Ein hilfreiches Tool für eine grobe Berechnung des Verbrauchs bietet der Netzteil-Hersteller BeQuiet. Hier könnt Ihr eure gedachte Konfiguration aus CPU usw. eingeben und Ihr erhaltet den maximalen Strombedarf. Zusätzlich werden Hersteller-eigene Produkte gezeigt, die sich für die angegebene Konfiguration besonders eignen. Bspw. ergibt die Rechnung für mein System 288 Watt, ein Netzteil mit 550 Watt Leistung und dem 80+ Platinum Zertifikat wäre (laut Tool) am effizientesten bezogen auf den Vollast-Verbrauch von 288 Watt. Im Desktop-Betrieb, wenn der Verbrauch deutlich geringer ist, würde das Netzteil hingegen weniger effizient arbeiten. Da ich jedoch häufig grafikintensive Anwendungen durch den Rechner jage, fahre ich insgesamt mit einem 550 Watt Netzteil ganz gut. Ihr müsst also eure Nutzlast etwas einkalkulieren, den ausgerechneten Verbrauch bei Vollast könnt Ihr als Maßstab nehmen. Eure gedachte Durchschnitts-Nutzlast verdoppelt Ihr, und das Ergebnis sollte die Leistung eures zukünftigen Netzteiles sein.
Faustregel:
Ungefährer Durchschnittsverbrauch in Watt x 2 = Netzteilleistung
Das 80-PLUS Zertifikat
Ich habe weiter oben den Begriff 80+ Platinum Zertifikat eingeschmissen. Sicher werden manche von euch noch nichts davon gehört haben, dabei ist das 80 PLUS Zertifikat mittlerweile ein wichtiger Begriff in der Netzteil-Szene. Wir haben in diesem Abschnitt schon oft von Stromverbrauch, Effizienz usw. gesprochen. Doch wie genau ermittelt man denn den Wirkungsgrad eines Netzteiles? Und wie sollte der ausfallen? Mit diesen Fragen beschäftigt sich das Zertifikat und ihre Initiative. Wie genau der Wirkungsgrad berechnet wird, kann auf Wikipedia nachgelesen werden. Im Wesentlichen geht es um die physikalische Verlustleistung, in Form von z.B. Wärme. Das Zertifikat hat das Kriterium, dass an drei Spannungspunkten (20%, 50% und 100% Auslastung, mittlerweile auch 10%) des Netzteiles ein Wirkungsgrad von mindestens 82% erreicht werden muss. Also maximal 18% des Stroms, der aus der Steckdose kommt, darf unnötig verpuffen.
Mit der Zeit wurde die Technik in den Netzteilen immer performanter, mittlerweile gibt es Netzteile, die einen Wirkungsgrad von 95% erreichen. Dementsprechend wurde die 80 PLUS Spezifikation weiter aufgeteilt, in folgende Auszeichnungen.
Die 80-PLUS Effizienzgrade
| Stufe | 10% | 20% | 50% | 100% |
| 80 PLUS | 82% | 85% | 82% | |
| 80+ Bronze | 85% | 88% | 85% | |
| 80+ Silber | 87% | 90% | 87% | |
| 80+ Gold | 90% | 92% | 89% | |
| 80+ Platinum | 92% | 94% | 90% | |
| 80+ Titanium | 90% | 94% | 96% | 94% |
Die Werte beziehen sich auf non-Redundante Netzteil Versionen, also normale Desktop-Netzteile. Für Server-Netzteile sehen die Werte etwas anders aus. Auf der Initiativenwebsite des Zertifikates findet Ihr alle Spezifikationen und eine Datenbank mit sämtlichen, bisher getesteten Netzteilen und deren Messergebnisse. Man muss aber erwähnen, dass die Messumgebung beim Testen auf 23 Grad festgelegt ist. Im Normalbetrieb kann der PC für eine erhöhte Umgebungstemperatur sorgen, dies führt in der Praxis zu einer leicht verminderten Effizienz. Dennoch bietet euch das Zertifikat einen guten Überblick über den Wirkungsgrad eines Netzteils. Hinzu kommt die tatsächliche Nutzungszeit des jeweiligen Nutzers. Läuft die Kiste ununterbrochen, sollte auf einen maximalen Wirkungsgrad und ein entsprechendes Zertifikat geachtet werden, da sich dann die gesparten Stromkosten am ehesten bemerkbar machen.
Modular vs. Non-Modulare Netzteile
Damals wurden die im Handel erhältlichen Netzteile mit einem gewissen Grundstock an Anschlüssen ausgeliefert, um sicherzustellen, dass man für jede Komponente ausreichend Anschlüsse zur Verfügung hat. Wenn man allerdings wenig Komponenten im Rechner verbaut hatte, musste man die übrigen Kabel im Gehäuse verstecken. Die Folge: Kabelsalat und eine schlechtere Durchlüftung des Gehäuses. Das wurde ziemlich schnell lästig, die Hersteller haben reagiert und sog. Modulare Netzteile entwickelt. Diese werden ebenfalls mit allen nötigen Anschlüssen ausgeliefert, doch diese lassen sich je nach Bedarf in das Netzteil stecken, um so nur die Kabel zu verwenden, die wirklich gebraucht werden. Im Gegensatz zu den älteren, Non-Modularen Netzteil-Modellen spart man sich also überflüssige Kabel im PC-Gehäuse.
Zusätzlich unterscheidet man zwischen Voll-Modular und Teil-Modular. Teilmodulare Netzteile haben einen fest verbauten 24Pin Anschluss für das Mainboard. Dieser Stecker wird sowieso zwangsläufig benötigt, um das Grundsystem mit Energie zu versorgen. Bei vollmodulare Netzteilen lässt sich auch dieser Anschluss abstecken, dies bietet sich insbesondere für Netzteil-Modding an, wenn man die Kabel neu ummanteln will. Für den normalen Nutzer hat das Vollmodulare Netzteil gegenüber dem teilmodularen allerdings keinen Vorteil.
Passive und Semi-passive Netzteile
Ein Begriff sollte vielleicht noch erklärt werden: Es gibt aktive, passive, und semi-passive Netzteile. Die Begriffe beziehen sich auf die jeweilige Kühlungsart des Stromspenders. Normalerweise wird ein 12cm Lüfter für die Kühlung eines Netzteiles verwendet (aktiv), ein semi-passives Netzteil ist in der Lage, den Lüfter bei geringer Auslastung komplett abzuschalten. Somit ist es im Normalbetrieb nicht zu hören, und für Silent-PCs gedacht. Ein passives Netzteil hingegen verzichtet komplett auf einen Lüfter. Man muss lediglich auf die Auslastung und die Wärmeentwicklung-, sowie Abfuhr im PC-Gehäuse achten.
Tipps zur Auswahl
- Berechne deinen ungefähren Stromverbrauch deiner gewählten Komponenten mit einem Online-Tool
- Achte auf Effizienz bzw. dem 80Plus Zertifikat
- Plane ein bisschen mehr Leistung ein für zukünftige Aufrüstungen
- nicht am Netzteil sparen! Markenartikel schützen eure Hardware zuverlässiger und länger
- ein (teil)-modulares Netzteil spart ungenutzte Kabel im Gehäuse ein