11 Marketing-Tricks bei Netzteilen: Nutzlose Features kreativ verpackt

Technik

Schutzschaltung SIP

Die Schutzschaltung SIP (Surge and Inrush Protection) findet sich vor allem auf Datenblättern von Premiumnetzteilen von Enermax. Laut Hersteller soll diese Funktion gegen unvorhergesehene Stromstöße schützen. Die Beschreibung sagt wenig zur konkreten Wirkung aus.

Klarer wird das Bild, wenn man die englischsprachige Bezeichnung selbst übersetzt: Schutz bei Überspannungen aus dem Stromnetz und gegen zu hohen Einschaltstrom. Enermax hat demnach nur eine kreative Möglichkeit gefunden, das absolut selbstverständliche Bauteil des Einschaltstrombegrenzers (Heißleiter) und den in guten Netzteilen weit verbreiteten passiven Überspannungsschutz (Metal Oxide Varistor, kurz: MOV) wohlklingend zu bewerben. Die Schutzschaltung SIP ist gar keine Schutzschaltung im engeren Sinne, sondern Teil der Eingangsfilterung des Netzteils.

Japanischer 105-Grad-Primärkondensator

Die Kondensatorenbestückung wird von Herstellern mitunter ebenfalls weniger aus technischen als vielmehr aus Marketing-Erwägungen gewählt. Sinnvoll wäre es, die verwendeten Kondensatoren so auszuwählen, dass alle eine in etwa gleiche Lebensdauer haben. ComputerBase verwendet daher bei der Bewertung immer das Prinzip der Kettenglieder: Der schlechteste Elko bestimmt die erwartete Lebensdauer.

Die in der Realität angetroffene Bestückung folgt oft einem anderen Muster: Der Primärkondensator ist der größte und auffälligste Elko im Netzteil und wird dementsprechend als hochwertiges Modell eines japanischen Herstellers mit 105-Grad-Rating ausgeführt. Auf der Sekundärseite kommen hingegen preiswertere Modelle zum Einsatz. Beim Einsatz im mitteleuropäischen Stromnetz ist der hochwertige Primärkondensator völlig unnötig: Bei 230 Volt Eingangsspannung und 50 Hertz Frequenz wird dieser kaum belastet. Zudem wird er dank seiner Abmessungen und im Idealfall freistehenden Position nicht sehr warm, wie auch die Wärmebilder des passiven Sea Sonic Platinum 520 Watt bei Volllast zeigen. Der mit dem roten Pfeil markierte Primärkondensator ist auf dem Wärmebild kaum zu erkennen, da sich seine Temperatur kaum von der Umgebungstemperatur absetzt.

Bei etwa 18 Grad Umgebungstemperatur zeigt die Messung zirka 35 Grad für den Elko – unter diesen Bedingungen halten auch Mittelklasse-Modelle lange. Primärkondensatoren der Luxusklasse wie 105-Grad-Elkos japanischer Marken sind daher nur in Netzteilen mit durchweg erstklassiger Bestückung vorteilhaft. Beim semi-passiven Corsair RM konnte ComputerBase einen Einblick in die Berechnungen der Entwicklungsabteilung erhalten: Die erwartete Lebensdauer für den 105-Grad-Elko auf der Primärseite bei 25 Grad Umgebungstemperatur beträgt bei 90 Volt/60 Hertz rechnerisch 9,2 Jahre bei 45 Prozent Last. Ändert man die Eingangsspannung auf 264 Volt, steigt die erwartete Lebensdauer auf 18 Jahre. Sollte das Budget des Käufers demnach nicht für durchgängig perfekte Bestückung ausreichen, ist im europäischen Stromnetz auch die Primärseite nicht der Punkt, auf den besonderen Wert gelegt werden muss – in der Mittelklasse sind hochwertige Primär-Elkos unnötig. Den Höhepunkt des Wahnsinns stellt dabei bisher die Verwendung eines gefälschten Rubycon im Sharkoon SHA350M durch den Auftragsfertiger Leadman dar. Hier wurde kurzerhand ein gefälschter Elko verbaut, um weniger informierte Anwender zu täuschen.

Große Lüfter sind leiser

Größere Lüfter arbeiten bei gleicher Kühlleistung leiser – diese Weisheit trifft auf Netzteile nicht pauschal zu. Je nach verwendeter Elektronik kann ein größerer Lüfter schlimmstenfalls sogar zu mehr Lärm bei höheren Temperaturen führen. Die oft beworbenen, extra großen Lüfter sollte der Kunde daher keinesfalls pauschal als Indiz für einen leisen Betrieb nutzen.

Vier Hauptprobleme sprechen gegen die pauschale Empfehlung riesiger Lüfter:

1. Im unteren und mittleren Preisbereich ist das Budget für den Lüfter begrenzt. Kleinere Lüfter sind bei gleicher Qualität oft günstiger als ihre größeren Brüder. Schlussendlich kann also ein knapp kalkulierender Netzteilhersteller zwischen Wertigkeit und Format entscheiden müssen. Qualitativ schlechte Lüfter fallen durch Nebengeräusche, Regelbereich und geringe Lebenserwartung negativ auf.
2. Bei gleicher Drehzahl arbeiten größere Lüfter lauter. Die wahrgenommene Lautstärke hängt im Idealfall nur vom Luftstrom, dessen Geschwindigkeit sowie der Geschwindigkeit und Anzahl der Lüfterblätter ab. Ein größerer Lüfter fördert mehr Luft und bewegt sich am Rand absolut gesehen schneller. Der Vorteil bei der beförderten Luftmasse wird daher zumindest teilweise automatisch mit mehr Lärm erkauft.
3. Lüfter mit mehr als 80 Millimeter Durchmesser können nur so verbaut werden, dass der Luftstrom um 90 Grad gedreht wird. Dies verursacht zusätzlichen Widerstand und Luftrauschen. Durch die einzige mögliche Einbauposition wird zudem die Bauhöhe der Kühlkörper deutlich eingeschränkt.
4. Anders als bei der Kühlung eines Prozessors belüftet ein Netzteillüfter keinen optimierten Kühlkörper, der wiederum nur eine einzige, kleine, wärmeproduzierende Fläche abdecken muss. Bei der Erstellung des Kühlkonzepts für ein Netzteil liegt die Herausforderung darin, alle Komponenten ausreichend zu kühlen. Problematisch sind dabei vor allem Totpunkte wie der Bereich direkt unter der Lüfternabe.

Als Praxisbeispiel dient an dieser Stelle das Arctic Fusion 550RF. Die verwendete Elektronik ist inzwischen etwas veraltet, das Kühlsystem mit dem einzelnen 80-mm-Lüfter aber noch immer interessant. Arctic positioniert den hochwertigen FDB-Lüfter voll entkoppelt außerhalb des Netzteils. Im Inneren des Netzteilgehäuses steht die volle Bauhöhe für große Kühlkörper und einen Lufttunnel zur Optimierung der Strömung zur Verfügung. Die Lautstärke bei geringer und mittlerer Last überzeugt, bei Volllast könnte das Netzteil leiser sein. Im Vergleich zu aktuellen 80Plus-Gold-Netzteilen ist die Abwärme jedoch weit größer. 81,3 Prozent Effizienz wie beim Fusion, statt 90 Prozent wie beim Cooler Master V450S bedeuten knapp 90 Prozent mehr Abwärme, die das Kühlsystem bewältigen muss.

Dass Netzteile mit 80-mm-Lüfter vom Aussterben bedroht sind, liegt weniger an ihrer eventuell schlechteren Kühlleistung, sondern an der in dem Fall nicht richtigen, aber weit verbreiteten Annahme der Käufer, dass große Lüfter leiser arbeiten würden. Inzwischen sind zudem die Entwürfe von Schaltungen und Kühlsystemen überwiegend so stark von großen Lüftern dominiert, dass ein Wechsel hohe Kosten verursachen würde.

Dass die präzise Ausrichtung des Luftstroms oft notwendig für die ausreichende Kühlung ist, kann man auch an den gelegentlich verwendeten Luft-Leitfolien bei Netzteilen mit 120- oder 140-mm-Lüfter sehen. Die Hersteller verzichten bewusst auf bis zur Hälfte der geförderten Luftmasse, indem sie den Luftstrom zum Teil blockieren, und nehmen zusätzliche Geräusche durch Luftverwirbelung in Kauf. Trotzdem profitiert davon die Kühlung.

Große Lüfter sind daher nicht notwendigerweise vorteilhaft. Vielmehr wird ein durchdachtes und gut umgesetztes Kühlkonzept benötigt, um alle Bauteile im zulässigen Temperaturbereich zu halten und gleichzeitig die Nerven der Benutzer zu schonen.

Stärkere Netzteile sind bei gleicher Last leiser

Dass Netzteile mit höherer Nennleistung bei gleicher abgerufener absoluter Leistung, also beispielsweise 400 Watt, leiser wären, wird häufig in Foren und gelegentlich auch von Herstellern behauptet.

Netzteile mit höherer Nennleistung können bei gleicher Last in Watt leiser sein, wenn eine andere Plattform verwendet wird oder die Kühlkörper größer sind. Reine lastgeregelte Lüftersteuerungen können ebenfalls dafür sorgen, dass der Lüfter des schwächeren Modells stärker aufdreht. Theoretisch gibt es aber keinen zwingenden Grund, dass stärkere Netzteile grundsätzlich leiser sein sollten. Die Tests von ComputerBase zeigen ebenfalls, dass dies auch in der Praxis eher selten gilt.

Bei geringer Last sind stärkere Modelle oft lauter: Für die höhere Abwärme bei Volllast an einem heißen Sommertag wird ein schneller drehender Lüfter benötigt, dessen Mindestdrehzahl ebenfalls höher liegt. Bei geringer Last ist das schwächere Modell folglich oft leiser. Für Käufer gibt es deshalb pauschal keinen Grund, ein überdimensioniertes Netzteil zu kaufen, um das Betriebsgeräusch zu reduzieren.

Semi-passiv bei unter 1.000 Watt

Semi-passive Kühlung klingt nach einem überzeugenden Konzept. Bei geringer Last und damit einhergehend geringerer Abwärme wird der Lüfter abgeschaltet und kann so auch keinen Lärm erzeugen. Ab gewissen Schwellenwerten für Auslastung und Temperatur sorgt der Lüfter wieder für den dann nötigen Luftstrom.

In der Realität funktioniert dieses Konzept häufig aber nicht wie angepriesen. Bekannt sind die völlig verkorksten Umsetzungen zum Beispiel in den ersten beiden Generationen von Corsairs GS-Netzteilen. Bei Belastung am Schwellenwert zwischen „Lüfter an“ und „Lüfter aus“ reicht die anliegende Spannung nur für ein kurzes Zucken des Lüfters. Das damit einhergehende Geräusch ist lauter als das normale Lüftergeräusch und ausgesprochen nervig. Auch bei anderen Netzteilen kann es vorkommen, dass der Lüfter bei gleichbleibender Last mehrmals pro Minute an und wieder aus geht. Problematische Kombinationen aus Lüftersteuerung und Lüfter können zudem dazu führen, dass der Lüfter im Stillstand deutlich hörbar quietscht.

Eine gelungene Umsetzung für eine semi-passive Lüftersteuerung zu entwickeln, erwies sich für einige Netzteilhersteller als ausgesprochene Herausforderung. Dass Corsair an dieser Stelle exemplarisch als Prügelknabe herhalten muss, liegt daran, dass die Probleme beim GS besonders detailliert und von zahlreichen Nutzern dokumentiert wurden. Corsair ist beileibe nicht der einzige Hersteller, der bei der Umsetzung dieses Kühlungskonzepts auf unerwartete Probleme stieß. Aber selbst bei geglückter Umsetzung sind viele Netzteile bei abgeschaltetem Lüfter nicht lautlos – elektronische Nebengeräusche können ein Ärgernis sein, wenn der Kunde ein lautloses Netzteil erwartet. Wird berücksichtigt, dass der fehlende Luftstrom zwangsweise zu höheren Temperaturen im Netzteil führt, die sich auch auf die Lebensdauer der Komponenten auswirken, wird zudem die Nachhaltigkeit einer semi-passiven Kühlung in Frage gestellt. Temperaturmessungen eines semi-passiven Netzteils kurz vor dem Anspringen des Lüfters zeigen Temperaturen, die denen eines passiven Netzteils nahekommen. Gleichzeitig werden in Semi-passiv-Geräten zum Teil nur Komponenten der Mittelklasse verbaut, was sich in diesem Szenario zusätzlich negativ auf die Lebenserwartung auswirkt.

Dabei beweisen einige aktiv gekühlte Netzteile wie das be quiet! Straight Power E9, Dark Power Pro P10, Enermax Platimax und Chieftec SFX-350BS, dass die Kombination aus nebengeräuscharmem Lüfter und niedrigen Drehzahlen ebenfalls nahezu lautlos agieren kann. Ein hochwertiger Lüfter verringert das Geräuschniveau praktischerweise auch im mittleren Drehzahlbereich.

Semi-passiv-Kühlung lohnt sich daher vor allem dann, wenn bei Netzteilen der gehobenen Wattklasse die Mindestdrehzahl des Lüfters einen leisen Betrieb bei geringer Last verhindert. Ebenso wie Gehäuselüfter haben Netzteillüfter eine Anlaufspannung, minimale Betriebsspannung und damit Mindestdrehzahl. Bei Hochwatt-Netzteilen wird für den Volllastbetrieb an heißen Sommertagen eine ausreichende Drehzahlreserve benötigt. Die für den Betrieb bei geringer Last relevante Mindestdrehzahl ist dann für einen nahezu lautlosen Betrieb zu hoch. Praktischerweise haben diese Netzteile im Niederlastbetrieb dann auch noch gewisse Ähnlichkeiten zu echten Passivnetzteilen: Wenig Abwärme, hochwertige Kondensatoren sowie überdimensionierte Komponenten und Kühlkörper sind beispielsweise auch Sea Sonics Rezept für das gelungene, lüfterlose Platinum Fanless 520 Watt. Ab etwa 1.000 Watt Nennleistung ist semi-passiv daher durchaus eine Überlegung wert.

Single Rail

Um die Anzahl der +12-Volt-Leitungen ranken sich viele Mythen, die immer wieder zu Missverständnissen führen.

Wird die +12-Volt-Leistung auf mehrere getrennt abgesicherte Schienen verteilt, kann der Auslösewert für den Überstromschutz OCP für jede einzelne Schiene und damit niedriger angesetzt werden. Ähnlich wird dies auch bei der Stromversorgung eines Hauses gemacht: Statt eine ganze Wohnung über eine einzelne Sicherung zu versorgen, werden einzelnen Räumen oder besonders verbrauchsintensiven Elektrogeräten wie dem Herd je eine eigene Sicherung zugewiesen. Dies sorgt dafür, dass die Absicherung einerseits schnell genug greift, um Schäden zu minimieren, andererseits zahlreiche Geräte in der Wohnung gemeinsam betrieben werden können, ohne dass „die Sicherung fliegt“.

Interessanterweise haben einige Hersteller den Verzicht auf die Aufteilung der +12-Volt-Leistung schon lange als vorteilhaftes Produktmerkmal deklariert: Single Rail oder Easy Rail wären notwendig oder zumindest nützlich für den stabilen Betrieb leistungsfähiger Rechner – nachvollziehbar ist diese Behauptung nicht. Sinnvoll designte Multi-Rail-Netzteile sind beim spezifikationskonformen Betrieb des Rechners problemlos und stehen auch dem (normalen) Übertakten nicht im Wege. Selbst Extrem-Grafikkarten wie die AMD Radeon R9 295X2 mit zwei High-End-Grafikchips, die die PCIe-Anschlüsse weit über das vorgesehene Limit hinaus belasten, können von entsprechend leistungsstarken Multi-Rail-Netzteilen mit passend angesetzten Auslösewerten jenseits der 30 Ampere versorgt werden. Das Problem ist somit nicht generell in der Aufteilung sondern vielmehr in ungünstig konzipierten Netzteilen mit problematischer Zuordnung der Schienen zu den Anschlüssen zu suchen, die es natürlich gibt. Diese schlechten Vertreter sollten jedoch nicht das Maß für Single-Rail-Netzteile sein. Wer keine Benchmark-Rekorde mit Trockeneis oder Stickstoffkühlung anstrebt, hat mit einem durchdacht konzipierten Multi-Rail-Spannungswandler keine Probleme.

Interessanterweise wird das neben Extrem Overclocking zweite sinnvolle Einsatzgebiet von Single-Rail-Netzteilen von den Herstellern kaum kommuniziert: Im untersten Leistungsbereich, also bei 300- oder 350-Watt-Netzteilen, ist der Gewinn an Sicherheit durch die Rail-Aufteilung minimal. Die Aufteilung ist nicht nötig, verursacht aber Kosten und kann bei fehlerhafter Umsetzung Kompatibilitätsprobleme bescheren.

Kurz: Der Sicherheitsgewinn durch die verbesserten Absicherungen von Multi-Rail-Netzteilen ist absolut betrachtet gering, da die Rail-Aufteilung nur in bestimmten Situationen den Unterschied zwischen Abschalten und glühenden Kabeln macht. In vielen Szenarien schalten Single-Rail-Netzteile ebenfalls korrekt ab. Andererseits lassen sich Bedingungen definieren, in denen auch korrekt gesicherte Multi-Rail-Netzteile nicht abschalten können.

Eins sollte aber klar sein: Abgesehen von Spezialfällen ist Single Rail kein Feature, sondern eine Maßnahme zur Kostensenkung und Reduktion der Komplexität der Produktentwicklung. Die Gerüchteküche behauptet, dass dies auch der ursprüngliche Anlass für die Erfindung von Single Rail war. Nachdem PC Power & Cooling einst an der Aufgabe gescheitert war, ein Multi-Rail-Netzteil der oberen Wattklasse zu entwickeln, wurde kurzerhand auf die Aufteilung komplett verzichtet und diese Einsparung als nützliches Merkmal beworben.