Beschaffung und Nutzung von energieeffizientem IT
March 24, 2018 | Author: Anonymous | Category: N/A
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Beschaffung und Nutzung von energieeffizientem IT-Equipment an Universitäten Diplomarbeit
Institut für Elektrische Anlagen an der Technischen Universität Graz
Betreuer: Ao. Univ.-Prof. Dr. Manfred Sakulin
Thomas Bogner Graz, Juni 2004
Zusammenfassung Intention der vorliegenden Arbeit ist es, die Möglichkeiten und Handlungspielräume für eine stärkere Berücksichtigung von Energieeffizienzaspekten in der Beschaffung und Nutzung von Geräten der Informationstechnologie (IT) im universitären Kontext auszuloten. Neben einer Analyse
der
rechtlichen
Rahmenbedingungen,
wobei
der
Fokus
auf
dem
Bundesvergabegesetz 2002 liegt, bilden auch technologische Aspekte einen Schwerpunkt. Aus der Befragung von Verantwortlichen der IT-Beschaffung einiger Universitäten sowie von Mitarbeitern
einiger
Institute
der
TU
Graz
fließen
praktische
Erfahrungen
in
die
Situationsanalyse ein. Leistungsmessungen illustrieren typische Nutzungsprofile von PCArbeitsplätzen. Ergänzend werden verschiedene Konzepte für die Angebotsbewertung skizziert. Zentrales Ergebnis stellt die Erkenntnis dar, den Leistungsverbrauch von PCs im Modus "On Idle" als wichtiges Kriterium in die Ausschreibungsbewertung zu integrieren, da dieser Parameter signifikanten Einfluss auf die Gesamtkosten eines PCs hat. Darüberhinaus werden
Handlungsempfehlungen
für
Organisation bzw. Nutzung formuliert.
die
Bereiche
Technik,
Recht,
Beschaffung
und
Danksagung Mein besonderer Dank gilt Univ.-Prof. Dr. Manfred Sakulin und Dr. Ernst Schmautzer, die mich während der Erstellung meiner Diplomarbeit betreut und sich immer wieder Zeit genommen haben, Themen und Fragen weiter zu diskutieren und mich durch viele Inputs unterstützt und motiviert haben. Dankbar bin auch für die zahlreichen Hintergrundinformationen der Mitarbeiter des Zentraler Informatikdienst der TU Graz, namentlich Dr. Manfred Stepponat, Ing. Gernot Prem, DI Harald Prettner. Wichtige Daten konnte ich durch das Entgegenkommen von Univ.-Ass. Dr. Harald Rohracher, DI Bettina Lackner, Mag. Wilma Mert, Dr. Ines Öhme und Sieghard Lettner gewinnen. Weiters möchte ich mich bei meinen Interviewpartner bedanken: DI Günther Rosenkranz, Claus Wohlschlager, Alexander Probst, Oskar Schöpf, Peter Karlsreiter, Peter Berger, Dr. Heinz Gattringer, Mag. Andreas Eder, DI Dietmar Lenz und alle befragten MitarbeiterInnen der Institute. Bei dieser Gelegenheit möchte ich meiner Frau Bernadette innigst danken, die mich in vielerlei Hinsicht gestärkt und großes Verständnis aufgebracht hat. Auch meinen Eltern möchte ich Danke sagen dafür, dass sie mich über all die Jahre begleitet und unterstützt haben.
Inhaltsverzeichnis 1
Zielformulierung.................................................................................. 1
2
Energieverbrauch & Energieeffizienz im IT-Sektor .................................... 2
3
2.1
Energieverbrauch der TU Graz................................................................................ 2
2.2
Anteil & Trend des Energieverbrauchs der IT-Infrastruktur ......................................... 3
2.2.1
Generelle Abschätzung für den tertiären Sektor ..................................................................3
2.2.2
Abschätzung für die TU Graz ............................................................................................5
2.2.3
Schlussfolgerungen .........................................................................................................7
2.3
Akteure & Wirkungsketten ..................................................................................... 8
2.4
IT-Infrastruktur ................................................................................................. 10
2.4.1
TU Graz .......................................................................................................................10
2.4.2
Österreichische Universitäten .........................................................................................11
IT-Equipment.....................................................................................13 3.1 3.1.1
Personal Computer........................................................................................................13
3.1.2
Monitor........................................................................................................................14
3.1.3
Drucker .......................................................................................................................16
3.2
4
Gerätesektor "Arbeitsplatz".................................................................................. 13
Gerätesektor "Netzwerk" ..................................................................................... 17
3.2.1
Server .........................................................................................................................17
3.2.2
Router/Hub/Switch .......................................................................................................19
3.2.3
Unterbrechungsfreie Stromversorgung ............................................................................20
Technologische Aspekte ......................................................................22 4.1
Betriebszustände................................................................................................ 22
4.1.1
Einführung ...................................................................................................................22
4.1.2
Messungen...................................................................................................................23
4.1.3
Advanced Configuration and Power Interface....................................................................25
4.1.4
Energie-Management ....................................................................................................26
4.2
System vs. Produkt am Beispiel PC ....................................................................... 28
4.2.1
Einführung ...................................................................................................................28
4.2.2
Marktübersicht .............................................................................................................32
4.3
Energetische "Keyplayer" .................................................................................... 37
4.3.1
Netzteil........................................................................................................................37
4.3.2
Prozessor.....................................................................................................................43
4.3.3
Grafikkarte ..................................................................................................................43
4.4
Energieverbrauch und Kühlbedarf ......................................................................... 44
4.5
5
Rechtliche Rahmenbedingungen ...........................................................49 5.1
Einführung ........................................................................................................ 49
5.2
EU-Legislative.................................................................................................... 49
5.2.1
Primärrecht der EU .......................................................................................................49
5.2.2
Sekundärrecht der EU ...................................................................................................50
5.2.3
Weitere Aspekte in der EU-Legislative im Bereich ökologische Beschaffung ..........................51
5.3
Einführung ...................................................................................................................53
5.3.2
Geltungsbereich............................................................................................................54
5.3.3
Oberschwellen-Bereich vs. Unterschwellen-Bereich ...........................................................55
5.3.4
Vergaberegeln ..............................................................................................................56
5.3.5
Vergabeverfahren .........................................................................................................59
5.3.6
Zuschlagskriterien: Bestbieter vs. Billigstbieter.................................................................62
5.3.7
Anwendung umweltgerechter Kriterien im Vergaberecht ....................................................63
Universitätsgesetz 2002 ...................................................................................... 65
5.4.1
Rechtsform ..................................................................................................................65
5.4.2
Leitende Grundsätze .....................................................................................................65
5.4.3
Weisungsfreiheit und Satzungsfreiheit .............................................................................66
5.4.4
Geltungsbereich des Bundesvergabe- und des Bundesbeschaffungsgesetzes ........................66
Beschaffung von IT-Equipment.............................................................67 6.1
öffentliche Beschaffung ....................................................................................... 67
6.1.1
grundsätzliche Betrachtungen ........................................................................................67
6.1.2
ökologische Beschaffung ................................................................................................68
6.1.3
Bundesbeschaffungsgesellschaft .....................................................................................68
6.2
7
Bundesvergabegesetz 2002 ................................................................................. 53
5.3.1
5.4
6
Zuverlässigkeit der Hardware............................................................................... 45
IT-Beschaffung der Universitäten.......................................................................... 71
6.2.1
Überblick .....................................................................................................................71
6.2.2
Status-quo an der TU Graz.............................................................................................71
6.2.3
Status-quo an Österreichischen Universitäten...................................................................73
6.2.4
Auswertung und Analyse................................................................................................76
Beurteilungskriterien & Bewertungskonzepte für die IT-Beschaffung ..........78 7.1
Labels .............................................................................................................. 78
7.1.1
Überblick .....................................................................................................................78
7.1.2
Energy Star..................................................................................................................79
7.1.3
Group for Energy Efficient Appliances – GEEA ...................................................................84
7.1.4
Deutsches Umweltzeichen – Blauer Engel ........................................................................85
7.1.5
EU-Umweltzeichen – Eco-Flower .....................................................................................89
7.1.6
Zusammenfassung........................................................................................................91
7.2
Das technisch und wirtschaftlich günstigste Angebot ............................................... 92
7.2.1
Einführung ...................................................................................................................92
7.2.2
Definition der Anforderungen..........................................................................................93
7.2.3
Ermittlung der Gewichtungsfaktoren................................................................................95
7.2.4
Kostenabschätzung .......................................................................................................96
7.2.5
Nutzwertanalyse ...........................................................................................................97
7.2.6
Akkumulierte Energiekosten ...........................................................................................99
7.3
8
7.3.1
Grundlagen ................................................................................................................ 100
7.3.2
Mess-Methoden der Labels ........................................................................................... 100
Nutzung von IT-Equipment ................................................................ 104 8.1
Energieverbrauchsmessungen bei Computerarbeitsplätzen ......................................104
8.1.1
PC "Intel Pentium 4A, 1,817 GHz" ................................................................................. 104
8.1.2
PC "Intel Pentium II, 350 MHz"..................................................................................... 105
8.2
9
Anforderungen an Energie- und Leistungsmessungen bei IT-Hardware ......................100
Nutzer-Befragung in Institutsgebäuden ................................................................106
8.2.1
Hintergrund ............................................................................................................... 106
8.2.2
Auswertung................................................................................................................ 108
Best Practice "ÖkoBeschaffungsService" .............................................. 120
10 Handlungsempfehlungen ................................................................... 122 10.1
Chancen & Handlungsspielräume .........................................................................122
10.2
Hemmnisse & Barrieren......................................................................................123
10.3
Handlungsempfehlungen ....................................................................................123
10.3.1
Empfehlungen für den Bereich 'Technik'......................................................................... 123
10.3.2
Empfehlungen für den Bereich 'Recht' ........................................................................... 124
10.3.3
Empfehlungen für den Bereich 'Beschaffung' .................................................................. 124
10.3.4
Empfehlungen für den Bereich 'Organisation/Nutzung'..................................................... 125
Annex .................................................................................................. 128
1
1
Zielformulierung
Die vorliegende Arbeit versucht, die folgenden zentralen Thesen zu validieren:
1. These Die rechtlichen Rahmenbedingungen (Bundesvergabegesetz 2002, Universitätsgesetz 2002) lassen eine forcierte Gewichtung von Energieeffizienz- oder Ökologie-Kriterien im Bereich der Beschaffung zu.
2. These Die Anwendung von Kriterien, die Energieeffizienz und Ökologie betreffen, zur Auswahl von IT-Equipment erscheint gesamtökonomisch sinnvoll und kosteneffizient.
3. These Die stärkere Berücksichtigung von Energieeffizienz-Kriterien in den Bereichen 'Beschaffung' und 'Nutzung' erzielt eine signifikante Reduktion des Gesamtenergieverbrauches im Sektor 'Büro- und Dienstleistungsgebäude'.
4. These Die konzipierten Methoden und Strategien sind transparent und leicht kommunizierbar und lassen sich mit vertretbarem – finanziellen und organisatorischen – Aufwand implementieren.
2
2
Energieverbrauch & Energieeffizienz im IT-Sektor
2.1
Energieverbrauch der TU Graz
Die Technische Universität Graz ist im Bereich der Ressourcen Strom, Wasser und Wärme Grossverbraucher. Der gesamte elektrische Energiebedarf im Jahr 2002 von etwas über 13 GWh entspricht dem Jahresenergieverbrauch von rund 3700 Haushalten.1
elektrische Energie [GWh]
Bezug elektrischer Energie der TU Graz 14 12 10 8 6 4 2 0
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
Abbildung 2.1: Bezug elektrischer Energie der TU Graz im Zeitraum 1993 – 2002 Quelle: Wolfgang Marth, Abteilung Gebäude und Technik, Juni 2003
Kosten [Mio. €]
Kosten für elektrische Energie der TU Graz 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1993 1994 1995 1996 1997
1998 1999 2000 2001 2002
Abbildung 2.2: Kosten für elektrischer Energie der TU Graz im Zeitraum 1993 – 2002 Quelle: Wolfgang Marth, Abteilung Gebäude und Technik, Juni 2003
1 vgl. www.e-control.at: Der übliche elektrische Jahresenergieverbrauch eines Haushalts liegt bei etwa 3500 – 4000 kWh.
3 Die Kosten für den Strombezug sinken seit Inkrafttreten der Strommarktliberalisierung im Jahr
2002
trotz
steigendem
Verbrauch.
Eine
wachsende
Motivation
für
forcierte
Energieeffizienz lässt sich daraus natürlich nicht ableiten.
2.2
Anteil & Trend des Energieverbrauchs der ITInfrastruktur
2.2.1
Generelle Abschätzung für den tertiären Sektor
Universitäten sind als Bildungseinrichtungen und Forschungsinstitutionen dem tertiären Sektor – dem Dienstleistungsbereich – zuzuordnen. Wie hoch allgemein der Anteil der Informationstechnik (IT) am Gesamtenergieverbrauch von Gebäuden im Dienstleistungssektor ist, lässt sich nicht eindeutig eingrenzen. Die generell in der Literatur verfügbaren relevanten Daten zeigen eine hohe Bandbreite. Ein kurzer Blick auf die
Gebäude
der
Zahlenbereiche
Universität
anzugeben
–
verdeutlicht zu
die
Schwierigkeit,
unterschiedlich
sind
die
scharf
abgrenzbare
Anforderungsprofile
und
Nutzungskonzepte.
Daten für die EU-15 Auf der Homepage2 des europäischen Teils des Energy Star-Programms werden Daten zum Energieverbrauch von Bürogeräten in den Sektoren "Dienstleistungen", "Industrie" und "Privathaushalte"
genannt.
Davon
abgeleitet
werden
Abschätzungen
zu
daraus
resultierenden CO2-Emissionen und zu den Stromkosten. Die entsprechenden Zahlen sind einer im Jahr 2003 erstellten Studie3 entnommen. Im tertiären Sektor wird der Stromverbrauch ausgehend von 27 TWh/Jahr im Jahr 1990 auf geschätzt 76 TWh/Jahr bis 2010 ansteigen. In Bezug auf den Dienstleistungssektor wird erwartet, dass die jährlichen CO2-Emissionen von 14 Mio. Tonnen im Jahre 1990 auf 34 Mio. Tonnen (Schätzung für 2010) ansteigen; dies entspricht einem Stromverbrauch von 27 (1990) und 76 TWh (Schätzung für 2010). Im Jahre
2010
wird
der
Bürogeräte-Anteil
am
gesamten
Dienstleistungssektors 11,4% aufweisen.
2
vgl. www.eu-energystar.org,
3
vgl. ECCP 2nd Progress Report, Can we meet our Kyoto targets? (2003)
Stromverbrauch
des
4
Tabelle 2.1: Stromverbrauch in TWh/Jahr
Dienstleistungen
Industrie
Privathaushalte
Total EU-15
1990
27
8
2
37
Prognose 2010
76
16
64
156
2010 bei Gegenmaßnahmen
34
8
31
73
Quelle: vgl. ECCP 2nd Progress Report, Can we meet our Kyoto targets? (2003)
Die jährlichen CO2-Emissionen von 14 Mio. Tonnen im Jahre 1990 werden dadurch auf 34 Mio. Tonnen (Schätzung für 2010) wachsen.
Tabelle 2.2: CO2-Emissionen in Mio. Tonnen/Jahr
1990
Dienstleistungen
Industrie
Privathaushalte
Total EU-15
14
4
1
19
Prognose 2010
34
7
29
70
2010 bei Gegenmaßnahmen
15
4
14
33
Quelle: vgl. ECCP 2nd Progress Report, Can we meet our Kyoto targets? (2003)
Zusätzlich wird die durch die Geräte verursachte Wärmeableitung die Kosten für die Raumklimatisierung in die Höhe treiben (2010 wird sich der gesamte Stromverbrauch für Klimaanlagen in der EU der 15 auf schätzungsweise 123 TWh pro Jahr belaufen). Bei einem Leistungskoeffizienten von 3 wären damit etwa 25 TWh erforderlich, um 76 TWh zu "kühlen". Dies ist jedoch nur im Sommer bzw. Frühling der Fall, infolgedessen würde der geschätzte Wert etwa bei 10-20 TWh bzw. 10% der Gesamtkosten für Klimatisierung liegen. Hierbei ist zu beachten, dass diese Zahlen nur für die 15 EU-Mitgliedstaaten gelten. Denn in einer erweiterten EU mit 25 Mitgliedstaaten wird die gegenwärtige Marktdurchdringung zwar geringer, die Wachstumsrate bei Bürogeräten aber umso höher sein. Wird ein Strompreis von 0,10 €/kWh – der Preis, den die TU Graz zu zahlen hat, liegt in dieser Kategorie – zugrundegelegt, belaufen sich die gesamten direkten (76 TWh) und indirekten (d.h. 14 TWh) Stromkosten für Bürogeräte aller Sektoren der EU der 15 im Jahre 2010 schätzungsweise auf 9 Milliarden Euro/Jahr.
5
Tabelle 2.3: Stromausgaben in Mrd. Euro bei einem Strompreis von 0,10 €/kWh
Dienstleistungen
Industrie
Privathaushalte
Total EU-15
1990
2,7
0,8
0,2
3,7
Prognose 2010
7,6
1,6
6,4
15,6
2010 bei Gegenmaßnahmen
3,4
0,8
3,1
7,3
Quelle: vgl. ECCP 2nd Progress Report, Can we meet our Kyoto targets? (2003)
Obwohl der Stromverbrauch von Bürogeräten (zumindest) auf dem Dienstleistungssektor schnell ansteigt, weisen Produkte dieser Kategorie das höchste Energiesparpotenzial auf. Bei entsprechenden Maßnahmen und Richtlinien kann der Stromverbrauch von Bürogeräten um über 50% gesenkt werden. Laut den Autoren der zitierten Studie könnte der direkte Stromverbrauch des Dienstleistungssektors bis 2010 auf 34 TWh pro Jahr gesenkt werden, was einem CO2-Ausstoß von 15 Mio. Tonnen pro Jahr entspräche. Dadurch würden die gesamten Stromkosten aller Sektoren der EU der 15 (bei oben genanntem Strompreis von 0,10 EUR/kWh) auf 4 bis 5 Milliarden Euro sinken.
2.2.2
Abschätzung für die TU Graz
Im Rahmen einer Diplomarbeit4 wurde der Energieverbrauch zweier Institutsgebäude (Inffeldgasse 16 und Inffeldgasse 18) der TU Graz erhoben. Als Basis für eine Abschätzung der Anteile verschiedener Verbraucherkategorien dienten eingehende Analysen des zeitlichen Verlauf
des
Energiebezugs
(Lastgang)
und
eine
Bestandserhebung
der
technischen
Gebäudeinfrastruktur – einerseits Gebäudetechnik und andererseits individuell eingesetzte Geräte. Demzufolge konnten für jedes Gebäude unterschiedliche Sektoren differenziert werden. Neben einigen anderen Bereichen wurden die Anteile für rund um die Uhr und für während der regulären Arbeitsstunden betriebenen Bürogeräte spezifiziert
Aufteilung des Energiebedarfs des Institutsgebäudes Inffeldgasse 16
Messzeitraum: Mo., 10. – So., 16. November 2003
Wochengesamtenergiebedarf: 4,7 MWh
4 vgl. Brunner, Elektrische Lastganganalyse an Gebäuden der Technischen Universität Graz (Diplomarbeit), 2004
6
Anteile am Gesamtenergieverbrauch - Institutsgebäude IFG 16 Rest: Gangbeleutchtun g, Netzw erkraum 15%
Büro-Equipment Tag 7% Büro-Equipment 24h 21%
Warmwasser 2% Umw älzpumpen 11%
Raumbeleuchtung 7%
Lüftung 2% Klima 35%
Abbildung 2.3: Anteile des Energieverbrauchs für das Institutsgebäude Inffeldgasse 16 Quelle: vgl. Brunner, Elektrische Lastganganalyse an Gebäuden der Technischen Universität Graz (Diplomarbeit), 2004
Tabelle 2.4: Anteil des IT-Equipment am gemessenen Gesamtenergieverbrauch
Verbraucherkategorie
Anteil
Büro-Equipment Tag
7%
Büro-Equipment 24h
21%
Summe
28%
Aufteilung des Energiebedarfs des Institutsgebäudes Inffeldgasse 18
Messzeitraum: Mo., 20. – So., 26. Oktober 2003
Wochengesamtenergiebedarf: 10,5 MWh
7
Anteile am Gesamtenergieverbrauch - Institutsgebäude IFG 18 Büro-Equipment Tag 4%
Büro-Equipment 24h 2% Raumbeleuchtung 8%
Rest: Laborbetrieb, Werkstätte, Hörsäle 37%
Gangbeleuchtung 3% Umwälzpumpen 16%
Lüftung 10% Druckluft 20%
Abbildung 2.4: Anteile des Energieverbrauchs für das Institutsgebäude Inffeldgasse 18 Quelle: vgl. Brunner, Elektrische Lastganganalyse an Gebäuden der Technischen Universität Graz (Diplomarbeit), 2004
Tabelle 2.5: Anteil des IT-Equipment am gemessenen Gesamtenergieverbrauch
Verbraucherkategorie
Anteil
Büro-Equipment Tag
4%
Büro-Equipment 24h
2%
Summe
6%
2.2.3
Schlussfolgerungen
Wie hoch der Anteil des IT-Equipments am Gesamtenergieverbrauch eines Gebäudes tatsächlich ist, kann nur nach eingehender Analyse fallbezogen bestimmt werden. Deutliche Unterschiede werden sich allein schon durch die verschiedenen Nutzungskonzepte des Gebäudes ergeben. Die Bandbreite im universitären Bereich reicht von Institutsgebäuden mit ausschliesslich Büro-Arbeitsplätzen mit einfachen – im Sinne von nicht computing-intensiven – Verwaltungsapplikation über Gebäude mit Laborbetrieb bis hin zu Rechenzentren mit Kühlaggregaten
für
zentrale
Services.
Für
eine
erste
Abschätzung
erscheint
die
Grössenordnung von5 – 10 % IT-Anteil am Gesamtstromverbrauch aber plausibel. Einen Bedeutungszuwachs erfährt dieser Aspekt dennoch, wenn davon ausgegangen wird, dass ein Trend zu immer energieeffizienteren Gebäuden geht. Die EU-Richtlinie zur
8 Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden tangiert die Bereiche Beleuchtung, Heizung und Klimatisierung. Innere Lasten bzw. Wärmequellen müssen nun stärker berücksichtigt werden und beeinflussen damit – zumindest implizit – die Gesamtenergieeffizienz.
2.3
Akteure & Wirkungsketten
Im gesamten Feld der Beschaffung und Nutzung von IT-Equipment sind verschiedene Akteure in unterschiedlichen zeitlichen Phasen involviert, es lässt sich als "chain of responsibilities" abbilden. Vereinfacht
lässt
sich
sagen,
dass
in
der
ersten
Phasen
Grundlagen
gelegt
und
entsprechende Potentiale definiert werden und in den nachfolgenden Phasen diese erst genutzt und ausgeschöpft werden können.
Hardware Für
den
Hardware-Bereich
selbst
lassen
sich
folgende
Ebenen
identifizieren:
Die
(potentiellen) NutzerInnen artikulieren einen Bedarf hinsichtlich zusätzlicher oder verbesserte IT-Infrastruktur. Oft werden aber auch von Beschaffern Prognosen statt Bedarfserhebungen als Grundlage für die Festlegung des Beschaffungsvolumens herangezogen – insbesondere dann, wenn Erfahrungswerte gegeben sind oder Einrichtungen völlig neu geplant werden. Die IT-Verantwortlichen – als Mitarbeiter der Zentralen Verwaltung oder des Zentralen Informatikdienstes aber auch als Zuständige der Institute –definieren und erstellen jedenfalls den
kompletten
Anforderungskatalog.
Die
Hersteller
bzw.
Händler
assemblieren,
konfigurieren, installieren und liefern bei entsprechender Auftragserteilung nach einer Anbotslegung.
In
einer
abschliessenden
Prozessphase
setzen
die
NutzerInnen
-
Wissenschaftliches Personal, MitarbeiterInnen der Universitätsverwaltung und Studierende – die Geräte je nach den tatsächlichen, aktuellen Anforderungen ein.
Gebäude und Technik Für den Bereich Gebäude-Infrastruktur lässt sich ein ähnliches simplifiziertes Modell konstruieren: Die Universitätsleitung erkennt einen Raum-Bedarf und sorgt dafür, dass grosse Budgetmittel bereitgestellt werden. Architekten und Planer konzipieren das Gebäude entsprechend
dem
vorher
formulierten
Anforderungskatalog,
der
je
nach
dem
unterschiedliche Gestaltungsspielräume zulässt. Dabei werden die erforderlichen Büros, Einrichtungen für Studierende, Server-Räume, etc. werden eingeplant. Die Projektierung der Klimaanlagen
setzt
eine
Abschätzung
der
Kühllast
–
gegeben
durch
den
solaren
Wärmeeintrag und die Abwärme installierter Geräten (Server, PCs, Monitore, etc. ) – voraus. Über exakte Nutzungsfrequenzen und Auslastungsgrade ist zu diesem Zeitpunkt natürlich nichts
bekannt.
Dies
bedingt
natürlich
eine
suboptimale
Auslegung
bzw.
9 Überdimensionierung der Klimatisierung, um etwaige zukünftige Erweiterungen auf alle Fälle abfangen zu können. Der funktionale Aspekt einer Gebäudearchitektur spielt ebenso eine Rolle. Unterstützt die Aufteilung der Räume und Verkehrsflächen eine einfache gemeinsame Nutzung zentraler Infrastruktur wie Netzwerkdrucker bzw. Geräte mit Druck- und Kopierfunktion? Können energiesparende Kühl-Konzepte wie free-cooling zur Anwendung kommen, oder lässt sich nur Zwangskühlung einsetzen?
Hardware - Nutzung Definition des Anforderungskataloges
Gebäude-Infrastruktur Æ
Å
Projektierung der Kühlanlagen
Å
Nutzung zentraler Ressourcen
GeräteEnergieverbrauch Konfiguration der Komponenten
Æ
Tatsächliche Nutzung
Æ
= f(Hardware, Nutzung, Gebäude)
Abbildung 2.5: Steuerungsgrössen der Felder "Hardware – Nutzung" und "GebäudeInfrastruktur "
Zentrale Determinanten für den Geräte-Energieverbrauch Bei der Bestimmung des
Energieverbrauchs von Geräten kann folgender trivialer
Zusammenhang formuliert werden: Leistung
Energie = Leistung x Zeit
Zeit
Abbildung 2.6: Schema "Determinanten des Energieverbrauchs"
Zwei prinzipiell mögliche Einflussgrößen des Energiesparens können isoliert voneinander angesprochen werden:
Verringerung der Leistungsbedarfs
Verringerung der Nutzungs- bzw. Einschaltdauer
Diese Steuerungsgrössen wirken auf jeweils unterschiedlichen Ebenen. Eine VEränderung des Leistungsbedarfs wird primär determiniert durch die Geräte-Beschaffung und erst sekundär durch die Nutzung. Bei der Beeinflussung der Nutzungszeit ist das Gegenteil der Fall, hier
10 wirkt sich direkt das Nutzungsprofil aus. Der Beschaffung kommt hier nur geringere Bedeutung zu.
2.4
IT-Infrastruktur
2.4.1
TU Graz
Exakte Daten zum Gerätebestand der TU Graz konnten nicht eruiert werden. Aus Inventarlisten können zwar Bestandszahlen abgerufen werden, diese repräsentieren aber nicht
die
Menge
der
tatsächlich
genutzten
Produkte,
da
viele
Geräte
inzwischen
ausgemustert, aber immer noch inventarisiert sind. Als gute Schätzung kann jedoch das Beschaffungsvolumen der letzten Jahre (1998 – 2002) herangezogen werden. Erfasst sind dabei die zentral beschafften Geräte für wissenschaftliche MitarbeiterInnen, für Bedienstete der Universitätsverwaltung und für die StudierendenEinrichtungen.
Tabelle 2.6: akkumuliertes Beschaffungsvolumen der TU Graz für den Zeitraum 1998 - 2002
Geräte-Typ
Anzahl
Server
154
PCs
2.650
Notebooks
300
CRT-Monitore
2.100
TFT-Monitore
300
Drucker
550
Scanner
175
Multifunktionsgeräte
5
Kopierer
14
Quelle: Dr. M. Stepponat, Juni 2003
Die TU Graz hat insgesamt etwa 1.500 Beschäftige, d.h. Personen, die in einem aufrechten Rechtsverhältnis zur TU Graz stehen. Diese teilen sich etwa je zur Hälfte auf MitarbeiterInnen der Forschung und Lehre sowie der Verwaltung auf. Wie viele Personen als Projektmittel-Beschäftigte in den Instituten mitarbeiten, konnte nur grob abgeschätzt werden – eine Grössenordnung von 350 erscheint angemessen. Es ist davon
auszugehen,
dass
für
jeden
drittfinanzierten
Mitarbeiter
ein
PC-Arbeitsplatz
eingerichtet wird. Die Zahl der ordentlichen Studierenden liegt bei 8.250. Folgende Computer-Arbeitsräume stehen ihnen zur Verfügung.
11 Tabelle 2.7: Übersicht der Computer-Räume für Studierende
Lernzentrum Kopernikusgasse 24/III
Petersgasse 12/UG Rechbauerstraße 12/II
# Räume
# Rechner
CAD-RAum
16 PCs mit 17" TFT
Internet-Raum
17 PCs mit 17" CRT
Lehrsaal
17 PCs mit 17" TFT
Ausbildungsraum
14 PCs mit 17" CRT
Ausbildungsraum
15 PCs mit 17" TFT
Lehrsaal
20 PCs mit 17" TFT
Lessingstraße 25/II
Ausbildungsraum
9 PCs mit 17" CRT
Technikerstraße 4/IV
Ausbildungsraum
14 PCs mit 19" CRT
Inffeldgasse 25E/EG Inffeldgasse 10/II
CAD-Raum
18 PCs mit 19" CRT
Lehrsaal
25 PCs mit 17" CRT
Grosser Saal
36 PCs mit 17" CRT 12 Notebook-Anschlüsse
Quelle: www.zid.tugraz.at, 5. Juni 2004
Studierende können also auf insgesamt 201 frei zugängliche PC-Arbeitsplätze und auf 12 Notebook-Anschlüsse zurückgreifen. Darüber hinaus sind viele Campus-Bereiche mit WLANHot spots ausgestattet.
2.4.2
Österreichische Universitäten
Um eine genaue Analyse zur Gesamtsituation der österreichischen Universitäten durchführen zu können, müsste immenser Aufwand betrieben werden. Einen guten Überblick gestattet jedoch folgende Aufstellung, die Daten
zum Personalstand im Wissenschaftsbereich und in der allgemeinen Verwaltung
zur Zahl ordentlicher Studierender
zur Nutzfläche und
zur Zahl der Institute
bereithält.
12
Tabelle 2.8: Statistische Daten von österreichischen Universitäten
Ordentl. Raumallg. wissenNettoschaftliches Universitäts Studierende Nutzfläche Personal [m²] bedienstete
Anzahl der Institute
Universität Wien
3.621,50
2.396,00
65.397
311.000
171
Universität Graz
1.367,00
966,8
23.011
128.500
111
Universität Innsbruck
1.497,00
980,5
22.204
177.000
121
Universität Salzburg
526,5
469,5
9.818
85.000
60
Technischen Universität Wien
996,5
819
15.801
175.000
91
Technischen Universität Graz
568,5
567
8.451
99.000
74
Montanuniversität Leoben
180
209
1.683
32.500
31
Universität für Bodenkultur Wien
316,5
366,5
4.395
72.000
39
Veterinärmedizinischen Universität Wien
190,5
397,5
2.037
55.000
27
Wirtschaftsuniversität Wien
364
326,5
18.905
52.000
32
Universität Linz
467
405
11.458
65.000
70
Universität Klagenfurt
260
181
5.247
31.500
21
Akademie der bildenden Künste Wien
91
108,5
821
30.000
3
Universität für angewandte Kunst Wien
166
116,5
1.077
20.000
6
Universität für Musik und darstellende Kunst Wien
474,5
196,5
2.433
33.000
13
Universität Mozarteum Salzburg
287
102
1.383
22.000
14
Universität für Musik und darstellende Kunst Graz
232
110
1.192
17.000
17
Universität für künstlerische und industrielle Gestaltung Linz
61
67,5
700
17.000
5
11.666,50
8.785,30
196.013
1.422.500
906
Summe
Quelle: Hochschulbericht 2002 , Medieninhaber (Verleger): Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur
13
3
IT-Equipment
3.1
Gerätesektor "Arbeitsplatz"
3.1.1
Personal Computer
Personal Computer – kurz als PCs bezeichnet – haben nun generell im tertiären Sektor, zu dem in Reinform auch die Universitäten zu zählen sind, eine zentrale Bedeutung erlangt. Beinah undenkbar erscheint es, Büro-Arbeitsplätze nicht mit Computer auszustatten. Der Einsatzbereich geht von Internet-Applikationen über Office-Anwendungen zu spezielleren hochperformanten Programmen. Nebenbei sei angemerkt, dass sogar der Trend dahingeht, für MitarbeiterInnen der TU Graz, die vornehmlich im handwerklich–manuellen Bereich tätig sind, Computer-Arbeitsplätzen einzurichten, allein um eine Erreichbarkeit per Email sicherzustellen. Technisch gesehen, setzen sich Personal Computer aus einer Systemeinheit, einem Monitor und aus Peripheriegeräten wie Monitor, Tastatur, Maus, Drucker, Scanner etc. zusammen. Die Systemeinheit beinhaltet in der Regel ein Motherboard mit einer (seltener mehreren) CPU, einer Festplatte als Permanentspeichermedium, einem Arbeitsspeicher, mehreren Einsteckkarten für Grafikanzeige, Sound, Netzwerk-Schnittstellen, mehreren Laufwerken für optische oder magnetische Datenträger und ein Schaltnetzteil.
Desktop Die am häufigsten verwendete Ausführung eines Personal Computers ist der DesktopComputer
(eigentlich
Deskside).
Hier
stellen
Systemeinheit,
Monitor
und
weitere
Peripheriegeräte getrennte Teile dar. Desktop-Rechner sind nur für stationäre Anwendungen geeignet. Üblicherweise ist dieser Typus prädestiniert für Erweiterungen und Austausch von Hardware. Die Leistungsfähigkeit der aktuell am Markt befindlichen Modelle wird bei normaler Bürotätigkeit beinahe nie ausgeschöpft. Ausnahmen stellen numerisch intensive Anwendungen wie Simulationen und Anforderungen beim Programmieren dar. Der Bereich "private Nutzung" – hier vor allem Computer-Spiele – soll bei den folgenden Ausführungen explizit ausgeklammert werden. Anders formuliert stellt die Computerperformance, d.h. die nominale Taktfrequenz, kein prioritäres Auswahlmerkmal bei der Beschaffung dar, unter der Einschränkung, dass nur Office-Anwendungen betrachtet werden. Andere Kriterien wie Geräusch- und Wärmeentwicklung aber auch Energieverbrauch treten stärker in den Vordergrund.
14 Tabelle 3.1: Geschätzte durchschnittliche Leistungsaufnahme und Nutzungszeit für das Jahr 2005 – Bürobereich: Personal Computer
Leistungsaufnahme [W]
Nutzungszeit [h/a]
On
Standby
Soft-Off
On
Standby
Soft-Off
50
20
4
1540
330
5248
Quelle: Cremer et al., Der Einfluss moderner Gerätegenerationen der Information- und Kommunikationstechnik auf den Energieverbrauch in Deutschland bis zum Jahr 2010 (2003), Abschlussbericht, 141
Notebook Notebooks – oder Laptops – sind tragbare Rechner, die für mobile Anwendungen entwickelt wurden. Zentraleinheit, Monitor, Tastatur und ein mausähnliches Eingabegerät bilden eine konstruktive Einheit. Dieser Gerätetyp kann per internem Akku oder per externem Netzteil mit Spannung versorgt werden. Da für das Produktdesign von Notebooks die Prämisse gilt, den Betrieb mit Akku so lange wie möglich aufrecht erhalten zu können, ist der Leistungsbedarf entsprechend niedriger. Möglich wird dies durch den Einsatz spezieller MobilProzessoren und die optimale Abstimmung mit geeigneten Komponenten. Darin liegt sich auch der deutlich höhere Preis begründet, der jedoch dem signifikanten Aufwärtstrend keinen Abbruch beschert. Die Rechenleistung von Notebooks kann durchaus mit der von Desktops konkurrieren. Gewisse Einschränkungen ergeben sich aber in der maximalen Monitor-Diagonale und in der Grösse der Tastatur, um die Kompaktheit nicht negativ zu beeinflussen. Dieses Manko wird oft dadurch ausgeglichen, dass bei stationärer Nutzung ein externe Monitor betrieben wird, der die sonst sehr positive Leistungsbilanz aber deutlich verschlechtert. Die Erweiterbarkeit der Hardware ist nur bedingt gegeben und mit deutlich höheren Kosten verbunden.
Tabelle 3.2: Geschätzte durchschnittliche Leistungsaufnahme und Nutzungszeit für das Jahr 2005 – Bürobereich: Notebooks
Leistungsaufnahme [W]
Nutzungszeit [h/a]
On
Standby
Soft-Off
On
Standby
Soft-Off
20
6
2,5
1430
770
3280
Quelle: Cremer et al., Der Einfluss moderner Gerätegenerationen der Information- und Kommunikationstechnik auf den Energieverbrauch in Deutschland bis zum Jahr 2010 (2003), Abschlussbericht, 143
3.1.2
Monitor
Prinzipiell werden Geräte-Typen mit unterschiedlicher Technologie angeboten. Der klassische Kathodenstrahlmonitor besitzt eine Braun'sche Röhre, in der das Bild mittels Elektronenstrahl auf
die
Rückseite
der
Betrachtungsfläche
projiziert
wird,
die
mit
anregbaren
15 Phosphorpigmenten beschichtet ist. Eine neuere Technologie wird in Flachmonitoren eingesetzt: Das Bild wird durch einzelne Bildpunkte erzeugt, die mit je einem Transistor angesteuert und durch Kaltlicht-Leuchtstofflampen hintergrundbeleuchtet werden. CRT (Cathode Ray Tube)-Monitore haben in letzter Zeit einen enormen Preisverfall erlebt. Monitore mit einer Bildschirmdiagonale von 19" sind somit zu einem Quasi-Standard geworden. Für grafische Anwendungen werden nach wie vor CRT-Monitore, wegen ihrer Farbtreue,
leichteren
Kalibrierbarkeit
und
unabhängig
von
der
Betrachtungsachse
gleichbleibenden Darstellungsqualität vorzugsweise eingesetzt. Im Office-Bereich werden sie jedoch sukzessive von TFT (Thin Film Transistor)-Monitoren verdrängt, die durch ihren höheren Kontrast ermüdungsfreieres, ergonomischeres Arbeiten ermöglichen und deutlich weniger Platz bedürfen. Auch hier sind sinkende Preise bei steigender Qualität festzustellen. Der Leistungsbedarf von TFT-Monitoren ist deutlich geringer als der von CRT-Monitoren und weitgehend unabhängig von den Helligkeitsunterschieden wechselnder Bilder.
Röhren-Monitor
Tabelle 3.3: Geschätzte durchschnittliche Leistungsaufnahme und Nutzungszeit für das Jahr 2005 – Bürobereich: CRT-Monitore
Leistungsaufnahme [W]
Nutzungszeit [h/a]
On
Standby
Soft-Off
On
Standby
Soft-Off
80
15
2
1540
880
5072
Quelle: Cremer et al., Der Einfluss moderner Gerätegenerationen der Information- und Kommunikationstechnik auf den Energieverbrauch in Deutschland bis zum Jahr 2010 (2003), Abschlussbericht, 145
Flachbildschirm
Tabelle 3.4: Geschätzte durchschnittliche Leistungsaufnahme und Nutzungszeit für das Jahr 2005 – Bürobereich: TFT-Monitore
Leistungsaufnahme [W]
Nutzungszeit [h/a]
On
Standby
Soft-Off
On
Standby
Soft-Off
22
5
1,5
1540
880
5072
Quelle: Cremer et al., Der Einfluss moderner Gerätegenerationen der Information- und Kommunikationstechnik auf den Energieverbrauch in Deutschland bis zum Jahr 2010 (2003), Abschlussbericht, 146
16
3.1.3
Drucker
Aktuell gehandelte Drucker setzen die Laser- oder die Tintenstrahl-Technologie ein. Im Bürobereich werden tendenziell eher Laserdrucker eingesetzt, weil diese schneller und im Betrieb günstiger sind. Das Einbrennverfahren der Toner-Pigmente erzeugt robuste und langlebige Ausdrucke von hoher Druckqualität, bei der die Wahl des Papiers keinen Einfluss hat. Laserdrucker sind deshalb prädestiniert für den Einsatz als Netzwerkdrucker. Der Toner wird von der fotosensitiven Trommel auf das Papier transferiert. Aufgeladen wird die Trommel üblicherweise mit einem Laserstrahl, in manchen Fällen mittels Leuchtdioden. Ein Großteil des Energiebedarfs wird für die Beheizung der Trommel verwendet, mit der die Tonerpigmente nach Auftragen auf das Druckmedium eingebrannt werden. Um beim Start eines
Druckauftrages
Einbrenntrommel
bei
keine
grossen
heutigen
Zeitverzögerungen
Druckern
zu
üblicherweise
verursachen, durch
eine
wird
die
elektrische
Widerstandsheizung dauerhaft warmgehalten. Tintenstrahl-Drucker kommen überall dort zum Einsatz, wo günstige Farb- aber auch Schwarzweiss-Drucke in geringer Stückzahl produziert werden sollen. Sie sind in der Anschaffung eher günstig, ihre spezifischen Druckkosten liegen aber relativ hoch. Im Druckverfahren werden winzige Farbtröpfchen unter hohem Druck aus den Düsen des Druckkopfs auf das Papier gespritzt. Die erreichbare Qualität ist mit Laserdruckern vergleichbar, für höhere Anforderungen müssen aber spezielle Papiersorten eingesetzt werden.
Laser
Tabelle 3.5: Geschätzte durchschnittliche Leistungsaufnahme und Nutzungszeit für das Jahr 2005 – Bürobereich: Laserdrucker
Leistungsaufnahme [W]
Nutzungszeit [h/a]
On
Standby
Soft-Off
On
Standby
Soft-Off
350
50
2
330
1980
5160
Quelle: Cremer et al., Der Einfluss moderner Gerätegenerationen der Information- und Kommunikationstechnik auf den Energieverbrauch in Deutschland bis zum Jahr 2010 (2003), Abschlussbericht, 148
17
Tintenstrahl
Tabelle 3.6: Geschätzte durchschnittliche Leistungsaufnahme und Nutzungszeit für das Jahr 2005 – Bürobereich: Tintenstrahldrucker
Leistungsaufnahme [W]
Nutzungszeit [h/a]
On
Standby
Soft-Off
On
Standby
Soft-Off
30
6
3
110
2200
5160
Quelle: Cremer et al., Der Einfluss moderner Gerätegenerationen der Information- und Kommunikationstechnik auf den Energieverbrauch in Deutschland bis zum Jahr 2010 (2003), Abschlussbericht, 147
3.2
Gerätesektor "Netzwerk"
3.2.1
Server
Server sind im allgemeinen zentrale Rechner in einem Netzwerk, die den Arbeitsstationen (Clients) Daten, Speicher und Ressourcen zur Verfügung stellen. Auf dem Server ist das Netzwerk-Betriebssystem installiert, und vom Server wird das Netzwerk verwaltet.
Klassifizierung nach Einsatzbereich Bei einer Klassifizierung nach dem Einsatzbereich ergeben sich sechs verschiedene ServerKlassen mit jeweils eigenem Anforderungsprofil:5
Ein File-Server stellt seinen Clients Dateien und Platz auf dem Dateisystem bereit. Zusätzlich übernimmt er die Sicherung der Benutzerdateien.
Ein Application-Server ermöglicht den Anwendern den Zugriff auf ein oder mehrere Anwendungsprogramme.
Auf einem Datenbank-Server läuft eine mehr oder weniger große Datenbank. Die Aufgabe des Servers ist die Verwaltung und Organisation der Daten, die schnelle Suche, das Einfügen und das Sortieren von Datensätzen.
Ein Compute-Server bietet möglichst viel Rechenleistung. Typische Beispiele für Compute-Server sind Supercomputer à la Cray in Kernforschungsanstalten.
Ein Internet-Server stellt Internet- und Intranet-Dienste bereit. Typische Dienste umfassen das World Wide Web, den Domain Name-Service, FTP sowie E-Mail.
5
vgl. Glossar, Verein für Informationstechnologie, www.it-academy.cc, 8. 5. 2004
18
(Streaming) Media-Server stellen Multimedia-Daten (z.B. Audio- und Video-Clips) in Echtzeit und höchster Dienstqualität zur Verfügung.
Der Gerätetyp Server umfasst also eine deutlich grössere Spanne, was die Leistungsfähigkeit und den Energiebedarf angeht als Personal Computer. Die Basisausführung jedoch ist dem PC sehr ähnlich, Performance und Preis haben ähnliche Grössenordnungen. Am oberen Ende der Performance-Skala stehen Geräte, die in grossen Dienstleistungsunternehmen wie Banken oder Fluggesellschaften zentrale Aufgaben übernehmen. Eine häufig eingesetzte Alternative stellen Server-Cluster dar. Als Cluster wird eine Gruppe unabhängiger Computer bezeichnet, die als System zusammenwirken und einem Client gegenüber als einzelner Server erscheinen. Ein gängige Methode einen Server-Cluster auf knappem Raum zu realisieren, ist der Einbau mehrerer, als flaches Einschubgehäuse ausgeführter Server in einen Server-Schrank, der oft als 19"-Rack bezeichnet wird. Neben dem Server-Mainboard sind bis zu vier HotswapFestplatten, ein optisches und ein Floppy-Laufwerk und sechs Speicher- bzw. drei PCI-XSteckplätze integriert. Das Servergehäuse nimmt in der Höhe nur eine Höheneinheit (1 HE entspricht 4,5 cm bzw. 1,75") Platz ein. In einen üblichen Server-Schrank passen somit 42 solcher Dual-ProzesserServer. Der ZID der TU Graz betreibt einen Cluster dieses Konzepts.
Tabelle 3.7: Leistungsaufnahme einiger Dual-Prozessor-Server (19" Formfaktor)
Leistungsaufnahme [W] Bezeichnung
CPU
On Idle
On 100%
ASUS AP1600R-S5
Intel Xeon 3,066 GHz FSB533
177
302
Intel SR1300/SE7501WV2
Intel Xeon 3,066 GHz/1M
119
268
Gigabyte GS-125E
Intel Xeon 3,066 GHz FSB533
132
270
MSI MS-9206
Intel Xeon 3,066 GHz FSB533
124
242
Supermicro SYS6013-L8
Intel Xeon 3,066 GHz FSB533
127
263
Supermicro SYS6013-L8
Intel Xeon 3,066 GHz/1M
121
270
Tyan Transport GX28
AMD Opteron 244 (1,80 GHz)
194
232
Quelle: vgl. Windeck, Flachheizer, in: c't 2003/19
Klassifizierung nach Performance- bzw. Preis-Kriterien In einer einfachen Kategorisierung kann zwischen
Kleinserver (Preisklasse < € 25.000)
Midrange-Server (Preisklasse € 25.000 – 100.000)
High Performance-Server (Preisklasse > € 100.000)
unterschieden werden.
19
Tabelle 3.8: Geschätzte durchschnittliche Leistungsaufnahme und Nutzungszeit für das Jahr 2005 – Bürobereich: Kleinserver
Leistungsaufnahme [W]
Nutzungszeit [h/a]
On
Standby
Soft-Off
On
Standby
Soft-Off
180
-
-
8760
-
-
Quelle: Cremer et al., Der Einfluss moderner Gerätegenerationen der Information- und Kommunikationstechnik auf den Energieverbrauch in Deutschland bis zum Jahr 2010 (2003), Abschlussbericht, 168
Tabelle 3.9: Geschätzte durchschnittliche Leistungsaufnahme und Nutzungszeit für das Jahr 2005 – Bürobereich: Midrange
Leistungsaufnahme [W]
Nutzungszeit [h/a]
On
Standby
Soft-Off
On
Standby
Soft-Off
1000
-
-
8760
-
-
Quelle: Cremer et al., Der Einfluss moderner Gerätegenerationen der Information- und Kommunikationstechnik auf den Energieverbrauch in Deutschland bis zum Jahr 2010 (2003), Abschlussbericht, 168
Tabelle 3.10: Geschätzte durchschnittliche Leistungsaufnahme und Nutzungszeit für das Jahr 2005 – Bürobereich: High Performance-Server
Leistungsaufnahme [W]
Nutzungszeit [h/a]
On
Standby
Soft-Off
On
Standby
Soft-Off
3000
-
-
8760
-
-
Quelle: Cremer et al., Der Einfluss moderner Gerätegenerationen der Information- und Kommunikationstechnik auf den Energieverbrauch in Deutschland bis zum Jahr 2010 (2003), Abschlussbericht, 168
3.2.2 Ein
Router
Router/Hub/Switch hat
die
Funktion,
zwei
räumlich
getrennte
Netzwerke
über
eine
Telekommunikations-Leitung miteinander zu verbinden. Wenn also ein Rechner via LAN eine Netzwerk-Ressource
(Server,
Arbeitsplatz-Rechner,
Drucker)
ansprechen
soll,
die
physikalisch in einem anderen Netzwerk angesiedelt ist, stellt der Router den Kontakt zwischen beiden Netzwerken her.
Begriff "Routing" Mit Routing bezeichnet man den Weg von Datenpakete zwischen den Netzen. Das Internet kennt keine Direktverbindungen zwischen Rechnern, statt dessen erfolgt der Versand von
20 Daten grundsätzlich in kleinen Paketen und nach Bedarf über verschiedene Zwischensysteme - nach Möglichkeit natürlich auf dem zum Zeitpunkt optimalen Weg (dynamisches Routing). Diese Form des Datenverkehrs ermöglicht die hohe Flexibilität und Ausfallsicherheit des Internet. Hub ist die Bezeichnung für einen Knotenpunkt von Leitungen in einem sternförmig angelegten Netzwerk. Sie empfangen Daten an einem oder mehreren Anschlüssen und leiten sie an alle Anschlüsse weiter, ohne irgendwelche semantischen Informationen aus dem Datenstrom zu erkennen und zu verwenden Grössere Hubs werden auch als Switches bezeichnet. Sie übergeben Datenpakete, die an einem Ein- oder Ausgang ankommen, nur an den Ausgang an der gesuchte Empfänger angeschlossen ist. Dazu müssen sie einen Teil der semantischen Information des Übertragungsprotokolls interpretieren und verarbeiten. Switches könnte man damit als "intelligente Hubs" bezeichnen. Gegenüber den Hubs haben Switches den Vorteil, dass die Leitungen nicht durch Datenpakete belastet werden, die nicht für einen am jeweiligen Strang befindlichen Empfänger bestimmt sind.
Tabelle 3.11: Geschätzte durchschnittliche Leistungsaufnahme und Nutzungszeit für das Jahr 2005 – Bürobereich: Router
Leistungsaufnahme [W]
Nutzungszeit [h/a]
On
Standby
Soft-Off
On
Standby
Soft-Off
40
-
-
8760
-
-
Quelle: Cremer et al., Der Einfluss moderner Gerätegenerationen der Information- und Kommunikationstechnik auf den Energieverbrauch in Deutschland bis zum Jahr 2010 (2003), Abschlussbericht, 162
3.2.3
Unterbrechungsfreie Stromversorgung
Die Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) dient zur Vorsorgung von IT-Infrastruktur, die auch bei Ausfallen der Netzversorgung weiterbetrieben werden soll. Üblicherweise trifft dies auf Server, Router und Switches zu. Unterbrechungsfreie Stromversorgungen werden – wie Server – im Dauerbetrieb gefahren. Der Energieverbrauch einer USV ist abhängig von ihrem Wirkungsgrad, für eine grobe Abschätzung kann dieser mit 90% angeben werden.6 Der Eigenverbrauch einer USV wird direkt durch die Qualitätsanforderungen bestimmt. Je kritischer die Anforderungen für die Spannungsqualität gesetzt werden, desto höher ist die potentielle Verlustleistung, da der Schaltungsaufwand komplexer wird.
6 vgl. Grieder/Huser, Ausschreibungsunterlagen im Server-, PC- und Netzwerk-Bereich (Schlussbericht, 2003), im Auftrag des Bundesamtes für Energie
21 Eine effizientere Alternative stellt der By-Pass-Betrieb dar. Bei dieser Betriebsart ist die USV im Normalfall überbrückt und in einem Bereitschaftsbetrieb, die Last hängt direkt oder über Filter am speisenden Netz. Der Laststrom muss nicht über die USV fliessen und erzeugt so geringere Verluste. Bei einer gravierenden Netzstörung muss die Anlage innerhalb einer vorgegeben Zeitspanne in den Versorgungsbetrieb umschalten, damit die Energieversorgung des ausfallsicheren Gerätes gewährleistet bleibt. Eine wichtige Voraussetzung für die Alternative "By pass" besteht darin, dass die angeschlossenen Verbraucher ihren Betrieb auch über eine kurze spannungslose Zeit aufrechterhalten können. Diese Zeit muss mit der Umschaltzeit der USV abgestimmt sein.
22
4
Technologische Aspekte
4.1
Betriebszustände
4.1.1
Einführung
Im Allgemeinen können bei Geräten der Informationstechnik verschiedene Betriebszustände beschrieben werden, die spezifische Charakteristika der Dienstleistungsfunktion des Gerätes aber auch unterschiedliche Energiebedarfsniveaus aufweisen. In erster Linie wird von einem typischen
Ein-Zustand
gesprochen,
in
dem
die
im
Produktdesign
zugrundegelegten
Hauptfunktionen angeboten werden. Darüber hinaus sind auch je nach Geräte-Typus ein bis zwei Ruhezustände vorgesehen. Diese werden nach einer – gestaffelten – Zeitdauer der Inaktivität eingenommen und weisen geringere Leistungswerte auf. Im Regelfall ist auch der Aus-Zustand relevant. Das Gerät wird abgeschalten, jedoch nicht vom Versorgungsnetz getrennt und bezieht auch in diesem Zustand Energie. Die Betriebszustände eines PCs sollen hier exemplarisch genauer erläutert werden:
Modus "On": Die Herausforderung bei der Definition dieses Modus besteht darin, sehr unterschiedliche Aktivitätsstufen einem eindeutigen Begriff zuzuordnen. Aus energetischer Perspektive stellt die Auslastung des Hauptprozessors die maßgebliche Kenngröße dar. Als zulässige Vereinfachung soll für die folgenden Betrachtungen das Aktivitätsverhalten aller anderen PCKomponenten ausgeklammert werden. Es bietet sich also die Einführung folgender Unterkategorien an, wobei die ersten beiden Extrem-Werte einer Auslastungsskala darstellen:
On "100% CPU":
Der Prozessor ist voll ausgelastet und hat maximalen Strombedarf. Dieser Zustand kann auch statisch über einen längeren Zeitraum vorherrschen. Anhand von Messungen lässt sich zeigen, dass der Einfluss weiterer Hardware-Komponenten – wie etwa eine Harddisk mit Schreib/Lese-Aktionen – vernachlässigbar ist.
23
On "Idle7"
In diesem Betriebszustand zeigt der Prozessor den geringsten Strombedarf. Die CPU wartet auf abzuarbeitende Prozesse und ist nur mit dem Leerlaufprozess beschäftigt. Qualitativ kann dieser Zustand als "ruhender Desktop" beschrieben werden. Auch dieser Modus kann statisch über einen längeren Zeitraum auftreten, eben dann, wenn keine Tasks anstehen.
On "random"
Diese Aktivitätskategorie soll hier mit einem Hilfsbegriff eingeführt werden, um alle Auslastungsgrade zu beschreiben, die weder 100% noch Idle sind. Dieser Zustand hat im Regelfall ein sehr dynamisches Verhalten. Die CPU arbeitet nach einem bestimmten "Scheduling"-Verfahren Prozesse verschiedener Prioritäten sequentiell ab. Daraus ergibt sich ein stark variabler Leistungsbezug.
Modus "Ruhe" Der Ruhezustand wird als temporärer Energiespar-Modus eingesetzt. Nach einer über das Power Management einstellbaren Zeit der Inaktivität werden Komponentenbereiche – primär die CPU – abgeschaltet, um den Leistungsbedarf zu senken. Der Prozessor-Zustand wird dabei entweder im Arbeitsspeicher oder auf der Festplatte gespeichert. In der Literatur finden
sich
hiefür
die
Begriffe
"Suspend
to
RAM"
respektive
"Suspend
to
disk".
Charakteristisch ist, dass die voreingestellte Zeit nach der in den "Suspend to Disk"-Zustand gewechselt wird, länger ist als die Zeit für den Übergang in den "Suspend to RAM"-Zustand. Gleiches gilt auch für die benötigte Zeit, um aus dem jeweiligen Ruhezustand wieder in den On-Modus zu wechseln. Der Leistungsbedarf ist im "Suspend to disk"-Zustand aber deutlich niedriger als im "Suspend to RAM"-Zustand. Oft wird "Suspend to RAM" mit dem Terminus "Standby" und "Suspend to disk" mit der Bezeichnung "Ruhezustand" gleichgesetzt.
Modus "Aus" Ein PC bedindet sich dann im Aus-Zustand, der vielfach auch als "Soft-off"-Modus bezeichnet wird, wenn er ausgeschaltet aber nicht von Spannungsversorgung getrennt wurde.
4.1.2
Messungen
Der Leistungsbedarf und das dynamischer Verhalten der Betriebsmodi eines PCs wurde mit einem Leistungsdatenlogger aufgezeichnet. Nach dem Hochfahren wurden die spezifischen, oben definierten Betriebszustände angesteuert.
7
"Idle": engl., bedeutet "Leerlauf"
24 Test-Prinzip Für die Messung des "On Idle"-Modus wurde der PC abgesehen vom Betriebssystem ohne laufende Aplikation eingesetzt. Um den Prozessor über einen längeren Zeitraum voll auszulasten wurde mit dem unter Windows XP bei "Zubehör" angebotenen "Rechner" die Fakultät (n!) einer hinreichend grossen Zahl berechnet. Zusätzlich wurde für eine bestimmte Zeit parallel dazu die Festplatte des PC genutzt, indem von einem Netzlaufwerk grosse Datenvolumen
kopiert
wurden.
Die
Ruhezustände
wurden
durch
die
entsprechende
Konfiguration des Power Managements realisiert.
Betriebsmodi eines Desktop-PCs Betriebsmodi eines Desktop-PCs (Pentium 4, 1,8GHz)
B
C
B
D
E
F
Abbildung 4.1: zeitlicher Verlauf der Betriebsmodi eines Desktop-PCs
Legende:
Hochfahrvorgang
Æ
A
"On 100% CPU"
Æ
B
"On 100% CPU + Harddisk"
Æ
C
"On Idle"
Æ
D
"Stand by"
Æ
E
"Sleep"
Æ
F
19:26:23:61
19:25:01:83
19:23:40:05
19:22:18:27
19:20:56:50
19:19:34:74
19:18:12:88
19:16:51:12
19:15:29:34
19:14:07:57
19:12:45:83
19:11:24:07
19:10:02:31
19:08:40:54
19:07:18:67
19:05:56:89
19:04:35:13
19:03:13:35
19:01:51:56
19:00:29:75
18:59:07:94
18:57:46:16
18:56:24:30
18:55:02:55
18:53:40:80
18:52:19:05
18:50:57:28
110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 18:49:35:52
Leistungsaufnahme [W]
A
25
4.1.3
Advanced Configuration and Power Interface
Das "Advanced Configuration and Power Interface – ACPI"8 ist ein offener Industriestandard, der 1996 von Compaq, Intel, Pheonix und Toshiba veröffentlicht wurde. Die Spezifikation werden zyklisch im Konsens mit der Industrie überarbeit, adaptiert und publiziert. Die gegenwärtig aktuelle Version 2.0c soll in einiger Zeit von der dritten Generation abgelöst werden.
Zentraler
Gedanke
des
ACPI
ist
die
Verlagerung
der
Funktionen
für
Ressourcenverwaltung vom BIOS in das Betriebssystem. Möglich wird somit die gezielte Abschaltung
bzw.
Deaktivierung
verschiedener
Komponenten,
je
nach
angestrebtem
9
Betriebszustand. ACPI wirkt auf mehreren Ebenen; dies bedeutet, dass alle eingebunden Komponenten gewissen Anforderungen entsprechen müssen. Davon betroffen sind:
Hardwarekomponenten
Gerätetreiber
BIOS
Betriebssystem
Auch im Falle, dass Motherboard und das Betriebssystem ACPI-tauglich sind, können inkompatible Gerätetreiber und Hardwarekomponenten die Funktionalität blockieren.
Unterschiedliche Zustandskategorien
Tabelle 4.1: Übersicht über einige von ACPI spezifizierte Zustände
Globale Systemzustände
Software läuft
Latenzzeit
Energieverbrauch
Schlafzustände
ACPIBezeichnung
Beschreibung
G0
ja
0
Hoch
S0
Working
System arbeitet im normalen Betrieb, Programmcode wird ausgeführt
G1
nein
> 0, abhängig vom Schlafzustand
geringer
S1
Sleeping
System im Ruhezustand, es wird kein Programmcode ausgeführt
S2
Sleeping
Prozessor ausgeschaltet, Speicherkontext wird aufrechterhalten
8 9
siehe www.acpi.info
vgl. Grieder/Huser, Ausschreibungsunterlagen im Server-, PC- und Netzwerk-Bereich (Schlussbericht, 2003), im Auftrag des Bundesamtes für Energie
26 S3
Sleeping
Prozessor und Chipsatz ausgeschaltet, ganzer Kontext in den RAM-Speicher geladen (Suspend to RAM)
S4
Sleeping
Alle BoardKomponenten ausgeschaltet, ganzer Kontext auf die Festplatte gespeichert (Suspend to disk)
G2
lang
beinahe 0
G3
lang
RTCBatterie10
S5
Soft Off
Per Bedienung auf der Benutzeroberfläche oder am Ein/Ausschalter ausgeschaltet
Mechanical Off
Speisegerät mechanisch vom Netz getrennt
Quelle: vgl. "Advanced Configuration and Power Interface Specification, Revision 2.0c" vom 25. August 2003
4.1.4
Energie-Management
Viele Betriebssysteme unterstützen die Verwendung eines Energiemanagements. Der Nutzer kann vorgeben, nach welcher Zeitdauer der Inaktivität der Computer in einen Ruhezustand mit geringer Latenzzeit und anschließend in einen noch sparsameren Ruhezustand mit höherer Latenzzeit wechseln soll. Das
Betriebssystem
Windows
XP
bietet
unter
"Anzeige-Eigenschaften"
und
"Energieverwaltung" die Einstellung der Optionen "Standby" und "Ruhezustand". Zusätzlich besteht die Möglichkeit, den Monitor nach einer definierten Zeitspanne auszuschalten.
10
Die Abkürzung "RTC" bedeutet "real-time clock" – die Echtzeituhr des Computers.
27
Abbildung 4.3: Screenshots "Power Management-Konfigurationen"
Ruhezustände mit geringer Latenzzeit sind solche, aus denen ein System nach kurzer Zeit wieder voll funktionell zur Verfügung steht. Nötig ist hierfür eine Versorgung größerer Systembereiche mit Spannung. Die erzielbare Energieeinsparung ist deshalb eher gering. Im Unterschied dazu werden beim Ruhezustand mit höherer Latenzzeit der Prozessorzustand und die Inhalte dynamischer Speicher – der Zustandsvektor – auf einem permanentem Speichermedium (Harddisk) zwischengespeichert und der Chipsatz abgeschaltet. Die mögliche Energieeinsparung ist in der zweiten Stufe demzufolge signifikant höher. Unter Windows gilt folgende Begriffszuordnung:
Standby
Sleeping S2 oder S3 (Suspend to RAM)
Ruhezustand
Sleeping S4 (Suspend to disk)
Huser und Greider11 empfehlen folgende Zeiteinstellungen für das Powermanagement:
Tabelle 4.2: empfohlene Power Management-Einstellungen
Phase
Dauer
Tiefster Ruhezustand
nach 30 min
Evtl. vorausgehender leichterer Zustand (falls implementiert)
nach 20 min
Angeschlossener Bildschirm wird in einen Energiesparmodus versetzt
nach 15 min
Die Empfehlungen des Energy Star-Labels sprechen sich für einen Übergang in den Ruhezustand nach etwa 15 – 30 Minuten aus.
11
vgl. Grieder/Huser, Ausschreibungsunterlagen im Server-, PC- und Netzwerk-Bereich (Schlussbericht, 2003), im Auftrag des Bundesamtes für Energie
28 Tabelle
4.3:
Überblick
über
die
Unterstützung
von
Power
Management-Systemen
gebräuchlicher Betriebssysteme
Betriebssystem
Realisierung
Ruhezustand mit
Ruhezustand
geringer mit
Latenzzeit
höherer
Latenzzeit
Windows Windows 2000
ACPI
+
+
Windows 2000 Server
ACPI
+
+
Windows XP
ACPI
+
+
Unix
-
-
-
Linux Kernel 2.4
ACPI
+
-
Linux Kernel 2.6
ACPI
+
+
Solaris (Workstations)
Dtpower
+
+
Linux/Unix
Quelle: vgl. Grieder/Huser, Ausschreibungsunterlagen im Server-, PC- und Netzwerk-Bereich (Schlussbericht, 2003), im Auftrag des Bundesamtes für Energie
Signifikantere Einsparungen ergeben sich, wenn bei einem verwendeten CRT-Monitor Power Management-Konfigurationen
genutzt
werden.
Ein
Aspekt
muss
jedoch
dem
gegenübergestellt werden. Die Einschätzung, dass häufiges Ein- bzw. Ausschalten die Lebensdauer von Festplatten oder Bildschirmröhren verkürzt, wird von vielen IT-Fachleuten geteilt. Der Versuch, das grösstmögliche Energiesparpotential durch kurze Schaltzeiten auszuschöpfen, hätte somit kontraproduktive Effekte. Die oben genannten Zeitempfehlungen erscheinen in diesem Zusammenhang als eher kurz gewählt.
4.2
System vs. Produkt am Beispiel PC
4.2.1
Einführung
Der Personal Computer – als Desktop-Rechner oder Notebook – wird als einfaches, relativ klar spezifiziertes Produkt am Markt nachgefragt und angeboten. Als Perspektive für genauere Analysen greift der Ansatz einer Kategorie "Produkt" aber zu kurz. Es erscheint erforderlich, Computer als mehr oder weniger komplexes System zu begreifen. Die Parameterwerte
für
Computing-Performance
und
Energiebedarf
resultieren
aus
dem
Zusammenspiel aller Hardware-Komponenten und der Software. In der Praxis ergeben sich auch bei vergleichbaren Desktop-PCs durchaus signifikante Unterschiede. Generell kann aber gesagt werden, dass Rechenleistung und Strombedarf nicht notwendigerweise korrelieren.
29 Das folgende einfache Schema soll unterschiedlicher Bereiche des Systems PC-Hardware illustrieren. Der Leistungsfluss stellt dabei die grundlegende Perspektive dar. Abwärme
Abwärme
Energiefluss
Input (elektrische Energie 230V)
12V-Schiene
Komponenten 1 Prozessor, Laufwerksmotoren
5V-Schiene
Komponenten 2 Mainboard, div. Peripherie-Geräte
Netzteil
3.3V-Schiene
Energietechnik (Leistungselektronik)
Komponenten 3 Grafikkarte
Dienstleistung (Computing Performance) – primär Luftstrom (Kühlung) – sekundär
Energietechnik (Antriebe für Lüfter und Laufwerke) Signaltechnik (Halbleiter-Elemente)
Abbildung 4.4: System-Modell PC als Energiefluss-Schema
Der Gesamtenergieverbrauch setzt sich zusammen aus dem Leistungsbezug der einzelnen Hardware-Komponenten und der Verlustleistung des Schaltnetzteiles. Natürlich ergeben sich je nach Betriebszustand unterschiedlichen Verbrauchswerte. Die folgende Aufstellung der maximalen Leistungswerte wichtiger Komponenten verdeutlicht die Grössenordnungen.
30
Maximaler Leistungsbedarf von PC-Hardwarekomponenten
Intel Pentium 4 3,2 GHz
110
AMD Athlon XP 3000+
74,3
AGP-Grafikkarte
70
IDE-Festplatte
30
Mainboard
25
DVD-ROM
20
Speichermodul 512 MB
17
C D-Brenner
16
FireWire-Komponenten
8
USB-Komponenten
5
Soundkarte
5
Diskettenlaufwerk
4
Netzwerkkarte
3,5
Lüfter
3
Maus
1,25
Keyboard
1,25 0
20
40
60
80
100
120
maximale Leistungsaufnahme [W]
Abbildung 4.5: Maximaler Leistungsbedarf einzelner Hardware-Komponenten Quelle: Dede/Matthiesen, Moderne PCs benötigen mindestens 350-Watt-Netzteile, in: PC Pr@xis, 11/2003, 191
Es zeigt sich bei der Analyse der Spitzenwerte, dass der Prozessor und die Grafikkarte grossen Einfluss auf den Gesamtenergieverbrauch haben. Mit einem gewissen Abstand erst folgen Festplatte, Motherboard, optische Laufwerke und der Arbeitsspeicher. Idente Verhältnisse zeigen sich auch im für Office-Anwendungen typischen Modus "On Idle". Die folgende Darstellung illustriert die Anteile von Prozessor, Grafikkarte, Arbeitsspeicher, Festplatte und Chipsatz.
31
Leistungsbedarf einzelner Hardware-Komponenten 100 90 80 Chipsatz
70
Leistung [W]
Festplate 60
DRAM Grafikkarte
50
CPU 40
ATX-Netzteil
30 20 10 0 netto
mit ReglerVerlusten
netzseitig
Abbildung 4.6: Leistungsbedarf einzelner Komponenten im Modus "On Idle" Quelle: vgl. Windeck, Immer cool bleiben, in: c't 2003/10
Welche wesentliche Bedeutung der optimalen Auswahl und Konfiguration von Komponenten zukommt, zeigt das Beispiel "Notebooks". Der Leistungsbedarf im "On Idle"-Mode liegt hier im Bereich von nur 20 – 35 W. Voraussetzung für diesen deutlich verringerten Energiebedarf ist der Einsatz spezieller stromsparender
Mobilprozessoren.12
Die
meisten
dieser
Prozessor-Typen
sind
kaum
veränderte, aber in Bezug auf sparsamen Betrieb selektierte Varianten normaler DesktopCPUs wie Athlon XP oder Pentium 4. Ein anderes Konzept wird bei speziellen Prozessoren wie dem Pentium M von Intel, dem Crusoe und dem Efficeon von Transmeta verfolgt. Diese CPUs sind grundlegend auf hohe Energie-Effizienz hin entwickelt. Um den Leistungsbedarf von Prozessoren weiter zu senken, kommen ausgeklügelte SparMethoden
12
zum
Einsatz.
Im
Zusammenspiel
vgl. Windeck, Diät-Prozessoren , in: c't 2004/6
mit
einem
Spezial-Mainboard
und
bei
32 Unterstützung durch das Betriebssystem wird der Prozessor in den Leerlaufphasen in einen Stop-Grant-Zustand versetzt. Ein zusätzliches Faktor ist die schlechte Energieeffizienz der – oft sogar kaskadierten – Schaltwandler am Motherboard, welche die jeweils benötigten Spannungsniveaus direkt vor Ort auf den Platinen herstellen. Durch optimale Dimensionierung der On-board-Wandler und des Netzteiles können beachtliche Sparpotentiale ausgeschöpft werden. Das Beispiel vieler PCs
von
Markenherstellern
verdeutlicht
den
Effekt
einer
exakten
Anpassung
der
Spannungsversorgung an den Lastbedarf: Oft sind 3-GHz-Rechner mit einem 250W-Netzteil ausgestattet. Bei Notebooks geht man noch einige Schritte weiter. Ein externes Netzteil liefert nur eine einzige Spannung. Alle Notebook-Komponenten besitzen jeweils eigene, optimierte Regler, der Kernspannungswandler beispielweise ist nicht für eine breite Palette von Prozessor-Typen ausgelegt, sondern nur für einen schmalen Lastbereich. Insgesamt kann aber gesagt werden, dass die deutlich höhere Energieeffizienz bei optimaler, d.h. knapperer Dimensionierung der Spannungsversorgung, im speziellen bei Notebooks durch Einschränkungen in der Flexibilität bei der Hardware-Konfiguration erkauft wird.
4.2.2
Marktübersicht
Daten von am Markt verfügbaren PCs wurden herangezogen, um Antworten auf folgende Fragen zu suchen:
Besteht ein direkter Zusammenhang zwischen der Computing Performance und dem Leistungsbedarf im "On Idle"- bzw. im "On 100%"-Mode?
Wie gross ist die Spreizung beim "On Idle"-Leistungswert unterschiedlicher Geräte bei gleicher nominaler Taktfrequenz?
Desktop-PCs der "Energy Star"-Datenbank Auf der Homepage des europäischen Energy Star-Programms13 wird eine Datenbank mit Desktop-PCs, die den Energy Star-Anforderungen entsprechen, angeboten. Aktuell sind Geräte der Hersteller Acer, Apple, Compaq, Dell, Fujitsu-Siemens, Gateway, HP Compaq und IBM darauf zu finden. Ein Mapping der angeführten PCs zeigt die prinzipielle Unkorreliertheit der Parameter "nominale Taktfrequenz" und "Leistungbedarf im On Idle-Mode". In dieser Aufstellung lassen sich unterschiedliche Hardware-Ausstattung nicht repräsentieren. Dessen ungeachtet können aber signifikante Unterschiede im Leistungsbedarf beobachtet werden, die nicht allein durch verschiedene Ausstattungsgraden gegeben sein können. Belegt werden kann dies durch den Vergleich der Angaben zur Hardware-Konfigurationen einzelner Geräte
13
vgl. www.eu-energystar.org
33 und durch die Tatsache, dass die Geräte grundsätzlich das gleiche Marktsegment – also PCs für allgemeine, nicht näher definierte Office-Anforderungen – bedienen sollen.
PC-Mapping "Energy Star"-Datenbank
Leistung On-Idle [W]
140 120 100 80 60 40 20 0 2
2,5
3
3,5
Taktfrequenz [GHz]
Abbildung 4.7: PC-Mapping "Energy Star"-Datenbank Quelle: vgl. www.eu-energystar.org, 28. Mai 2004
Mini-Barebone-PCs Die
Datenquelle
für 14
Computerzeitschrift
diesen
Vergleich
stellt
ein
Produktest
von
Mini-PCs
in
einer
dar. Im Focus dieser Testreihe standen sogenannte Mini-Barebone-PCs.
Dies PCs bestehen in der Regel aus einem kleinen – meist kubischen – Gehäuse mit einem passenden Motherboard und Netzteil. Oft wird noch ein ins Lüftungskonzept des Gerätes passender Prozessorkühler mitgeliefert. Der Anwender muss diesen PC noch mit Prozessor, Hauptspeicher,
Festplatte
und
optischem
Laufwerk
konfigurieren,
um
ein
voll
funktionsfähiges Gerät zu erhalten. Das Testfeld bestand aus 35 Geräten von 12 Herstellern. Sofern es technisch möglich war und den Kühlanforderungen entsprochen werden konnte, wurden die PCs mit einer CPU der 3 GHz-Klasse bestückt. Weitere Komponenten waren zwei RAM-Module je 256 MB und eine 80GB-Festplatte. Das Mapping der jeweiligen Parameter "nominale Taktfrequenz" und "Leistungbedarf im On Idle-Mode" visualisiert die grosse Bandbreite möglicher "On-Idle"-Verbrauchswerte von etwa 40W bis 100W.
14
vgl. Schnurer, Kleine Helden – 35 Mini-PCs zum Selbstkomplettieren, in: c't 2004/3
34
PC-Mapping "Mini-Barebones"-Produkttest
Leistung On-Idle [W]
120 100 80 60 40 20 0 2
2,5
3
3,5
Taktfrequenz [GHz]
Abbildung 4.8: PC-Mapping "Mini-Barebones"-Produkttest Quelle: vgl. Schnurer, Kleine Helden – 35 Mini-PCs zum Selbstkomplettieren, in: c't 2004/3
Im
Rahmen
dieses
Produkttest
wurden
auch
Benchmark-Tests
durchgeführt.
Als
Bewertungsmaßstab diente das Benchmark-Tool BAPCo 2002, das die Leistungsfähigkeit von Office-Anwendungen gut beschreibt. Das Mapping der BAPCo-Benchmark-Werte mit den Leistungbedarfswerten des "On Idle"bzw. des "On 100%"-Modes zeigt, dass Computing-Performance und die Leistungsaufnahme generell unkorreliert sind. Relation: BAPCo 2002 Rating - Leistung "On-Idle"
BAPCo 2002 Benchmark
350 300 250 200 150 100 50 0 35
55
75
95
Leistung On-Idle [W]
Abbildung 4.9: PC-Mapping "Mini-Barebones"-Produkttest – On Idle Quelle: vgl. Schnurer, Kleine Helden – 35 Mini-PCs zum Selbstkomplettieren, in: c't 2004/3
35
Relation: BAPCo 2002 Rating - Leistung "On 100%"
BAPCo 2002 Rating
350 300 250 200 150 100 50 0 80
90
100
110
120
130
140
150
Leistung On 100% [W]
Abbildung 4.10: PC-Mapping "Mini-Barebones"-Produkttest – On 100% Quelle: vgl. Schnurer, Kleine Helden – 35 Mini-PCs zum Selbstkomplettieren, in: c't 2004/3
Media-Center-PCs
Media-Center-PCs wurden ebenso einem Vergleich unterzogen. Die entsprechenden Daten wurden einem Produkttest einer Computer-Zeitschrift15 entnommen. Media-Center-PCs sind Geräte,
die
abgesehen
von
gewöhnlichen
Desktop-PC-Anforderungen
auch
als
Medienzentrum fungieren sollen und mit einem speziellen Betriebssystem (Windows XP Media Center Edition 2004) ausgestattet sind. PC-Mapping "Media Center PC"-Produkttest
Leistung On-idle [W]
120 100 80 60 40 20 0 1,8
2
2,2
2,4
2,6
2,8
3
3,2
Taktfrequenz [GHz]
Abbildung 4.11: PC-Mapping "Media Center PC"-Produkttest Quelle: vgl. Windeck, Medien Meister – Die Hardware der Media Center PCs, in: c't 2004/2
15
vgl. Windeck, Medien Meister – Die Hardware der Media Center PCs, in: c't 2004/2
36 Auch hier zeigt sich, dass zwischen nominaler Taktfrequenz und On Idle-Wert kein enger Zusammenhang besteht. Anders stellt sich die Situation bei Benchmarktests dar. Hier wird eine Abhängigkeit zwischen den Leistungsbedarfswerten und Benchmarks evident. Relation: BAPCo sysmark - Leistung "On-Idle" 350 BAPCo sysmark
300 250 200 150 100 50 0 50
70
90
110
Leistung "On-Idle" [W]
Abbildung 4.12: PC-Mapping "Media-PC"-Produkttest – On-Idle Quelle: vgl. Windeck, Medien Meister – Die Hardware der Media Center PCs, in: c't 2004/2
Relation: BAPCo sysmark - Leistung "On 100%" 350 BAPCo sysmark
300 250 200 150 100 50 0 100
120
140
160
180
200
Leistung "On 100%" [W]
Abbildung 4.13: PC-Mapping "Media-PC"-Produkttest – On 100% Quelle: vgl. Windeck, Medien Meister – Die Hardware der Media Center PCs, in: c't 2004/2
37 im Bereich der TU Graz verwendete PCs
Für dieses Vergleichsmapping wurden zwei PC-Messreihen herangezogen, die einerseits einer Diplomarbeit16 entstammen und andererseits von einem Mitarbeiter17 des Zentralen Informatikdiensts der TU Graz durchgeführt wurden. PC Mapping "PCs der TU Graz"
Leistung "On-Idle" [W]
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
1
2
3
4
Taktfrequenz [GHz]
Abbildung 4.14: PC-Mapping On 100% - Benchmark Quelle: vgl. Brunner, Elektrische Lastganganalyse an Gebäuden der Technischen Universität Graz (Diplomarbeit), 2004, vgl. Messung von M. Hanabick, ZID der TU Graz, 18. 5. 2004
Diese an der TU Graz eingesetzen und hier exemplarisch gemessenen PCs weisen unabhängig von der nominalen Taktfrequenz relativ ähnliche Werte für den "On Idle"-Modus auf.
4.3
Energetische "Keyplayer"
4.3.1
Netzteil
Technische Grundlagen
Die Komponenten eines PCs werden mit Gleichspannung versorgt. Übliche Spannungsniveaus sind dabei:
12 V
5V
16 vgl. Brunner, Elektrische Lastganganalyse an Gebäuden der Technischen Universität Graz (Diplomarbeit), 2004
38
3,3 V
Durch die fortschreitende technologische Entwicklung in der Schaltungstechnik und im Prozessordesign und die damit einhergehende größere Integrationsdichte werden die zulässigen Feldstärken, d.h. die[Durchbruchsfestigkeit des Drain-Source-Übergangs, immer kleiner. Die traditionelle Versorgungsspannung der CMOS-Technik von 5 V wird sich tendenziell immer mehr in Richtung des Bereichs 0,6 bis 0,9 V absenken.18 Positiver Nebeneffekt dieser Entwicklung ist die Reduktion des Energiebedarfs, der proportional dem Quadrat der Speisespannung ist. Die Versorgungsspannung heutiger Prozessoren liegt bei etwa 1,5 V. Um die damit sehr hohen Ströme nicht über lange Leitungen führen zu müssen und um Verluste zu minimieren, wird die 1,5 V-Versorgungsspannung unmittelbar beim Prozessor oder sogar innerhalb des Chips in einem DC-DC-Wandler erzeugt. Die 5V-Versorgungsspannung hat nunmehr für Mainboards untergeordnete Bedeutung, der Anteil des Netzgeräte-Ausgangs liegt etwa bei 2 – 3%. Etwa 2/3 der Leistung werden von der 12V-Schiene und 1/3 von der 3,3V-Schiene bezogen. Noch kleinere Spannungen werden auf dem Board vor Ort aus den Versorgungsspannungen des Netzteils erzeugt. Die dabei verwendeten
DC-DC-Wandler
haben
gemäss
Herstellerangaben
einen
typischen
Wirkungsgradbereich von 80 bis 90%. Das Prinzip des Netzteils entspricht dem eines primärgetakteten Schaltreglers. Dabei wird die Netzspannung gleichgerichtet und mit einem Schaltregler eine Wechselspannung mit einer Frequenz
von
20
bis
200
kHz
erzeugt.
Die
Potentialtrennung
erfolgt
mittels
Hochfrequenztransformator, die Sekundärspannung wird anschliessend gleichgerichtet, gefiltert und dient dann als Versorgungsschiene eines Spannungsniveaus. Zur Regelung der Gleichspannung wird der Schalter auf der Primärseite verwendet. Der Vorteil dieser Technik liegt im relativ hohen Wirkungsgrad, in der geringen Grösse und im geringen Gewicht des HF-Transformators. Häufig wird die 12V- und 5V-Spannung direkt erzeugt und die 3,3V mittels Abwärtswandler aus der 5V-Spannung abgeleitet. Der Wirkungsgrad der 3,3VSpannung ist in diesem Fall etwa 10 Prozentpunkt kleiner als bei den anderen Spannungen. Für die Erzeugung der Standby-Spannung von 5V (5V SB) müssen für einen guten Wirkungsgrad bei kleiner Leistung alle Funktionsblöcke getrennt realisiert sein. Von aussen kann der Leistungsteil mit dem Signal PS/ON abgeschaltet werden. Dieser
Ausgang
dient
dazu,
die
System-Elemente
zu
speisen,
die
durch
das
Powermanagement im Bereitschaftszustand (S3 – S5) nicht deaktiviert werden. In diesen Arbeitspunkten benötigen PCs nur wenige Watt. Im Bereich von 1 bis 5 % des Nennlastbereichs wird bei Verwendung eines speziellen Ausgangs "5V SB" ein Wirkungsgrad
17 18
vgl. Messung von M. Hanabick, ZID der TU Graz, 18. 5. 2004
vgl. Aebischer, Energieeffizienz von Computer Netzgeräten (Schlussbericht, 2002), im Auftrag des Bundesamtes für Energie, 8ff
39 von 30 bis 60 % erreicht was einer substantiellen Verbesserung gegenüber der Standard-5VSchiene entspricht.
Abbildung 4.15: Blockschema eines Netzgerätes für PCs Quelle: Aebischer, Energieeffizienz von Computer Netzgeräten (Schlussbericht, 2002), im Auftrag des Bundesamtes für Energie
Wirkungsgrad
Abhängigkeit des Wirkungsgrades vom Betriebspunkt
Kennlinie
Arbeitspunkt 1
Arbeitspunkt 2
100% 90%
Wirkungsgrad
80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0%
10%
20%
30%
40%
50% 60%
70%
80%
90% 100%
relative Auslastung (P/Pn)
Abbildung 4.16: Idealtypischer Verlauf des Wirkungsgrades in Abhängigkeit der Leistungsabgabe Quelle: vgl. Aebischer, Energieeffizienz von Computer Netzgeräten (Schlussbericht, 2002), im Auftrag des Bundesamtes für Energie
40 Tabelle 4.4: unterschiedliche Arbeitspunkte in Abhängigkeit von der Nennleistung des Netzteils
Leistung "On Idle"
Nennleistung
Auslastung Wirkungs Verlustsgrad grad leistung
[W]
[W]
[%]
[%]
[W]
Arbeitspunkt 1
40
500
8
52
19,4
Arbeitspunkt 2
40
250
16
65
14,12 5,28
Differenz
Für ATX-Netzteile werden in den Spezifaktionen unter "Efficiency – General"19 MinimalEffizienzanforderungen für die Auslastungsgrade
Voll-Last
Typische Last (50%)
Teillast (20%)
definiert, die von den Herstellern eingehalten werden sollen.
Tabelle 4.5: Minimal-Effizienzanforderungen in Abhängigkeit der Auslastung
Last
Voll-Last
Typische Last
Teillast
geforderte Mindesteffizienz
70 %
70 %
60 %
empfohlene Mindesteffizienz
75 %
80 %
68 %
Quelle: vgl. ATX12V Power Supply Design Guide (Version 2.0), www.formfactors.org
Leistungsfaktor
Netzteile haben in der Standardausführung einen relativ niedrigen Leistungsfaktor, er liegt üblicherweise im Bereich von 0,65 – 0,75. Viele neuere Netzteile sind bereits mit einer aktiven Leistungsfaktor-Korrektur (PFC – Power Factor Correction) ausgestattet, die als weiterer Schaltregler mit Pulsweitenmodulator (PWM) ausgeführt ist. Im Nennbetriebspunkt werden somit Leistungsfaktoren erzielt, die fast eins sind.
19
vgl. ATX12V Power Supply Design Guide (Version 2.0), www.formfactors.org
41
Leistungsaufteilung
Tabelle
4.6:
Idealtypische
Leistungsverteilungen
der
12V-,
5V-,
3.3V-Gleichspannung-
Versorgungsschienen:
Nominell 250 W
Nominell 300W
Nominell 350 W
Nominell 400W
Output
Imax [A]
Imax [A]
Imax [A]
Imax [A]
+12 V1 DC
8
8
10
14
+12 V2 DC
14
14
15
15
+ 5 VDC
18
20
21
28
+3,3 VDC
17
20
22
30
-12 VDC
0,3
0,3
0,3
0,3
+5 VSB
2
2
2
2
Quelle: vgl. ATX12V Power Supply Design Guide (Version 2.0), www.formfactors.org
300W Querregelung (5V- und 3,3V-Schiene vs. 12V1- und 12V2-Schiene)
Leistung der 5V- und 3,3VSchiene [W]
140 120 100 80 60 40 20 0 0
20
40
60
80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 Leistung der 12V-Schiene [W]
Abbildung 4.17: Zulässige Leistungsverteilung in Abhängigkeit von unterschiedlichen Auslastungen der 5V- u. 3.3V- Schiene bzw. der 12V-Schiene Quelle: vgl. ATX12V Power Supply Design Guide (Version 2.0), www.formfactors.org
Praxiserfahrungen zur richtigen Netzteil-Dimensionierung
Die otimale Dimensionierung eines Netzteils erfordert einiges an Praxiserfahrung. Um einerseits etwaigen Frühausfällen oder zu starker Wärmeentwicklung vorzubeugen und anderseits noch Kapazität für spätere Hardware-Erweiterungen vorzusehen, tendieren viele Hardware-Fachleute dazu, Netzteile mit zu hoher Nennleistung auszuwählen. Es kann aber
42 vermutet werden, dass Probleme mit der Zuverlässigkeit und Hitzeentwicklung nicht in erster Linie eine Frage der Dimensionierung sind, sondern eher durch Qualitätsaspekte beeinflusst wird. Eine Computerzeitschrift20 ist dem nachgegangen und hat ein älteres Netzteil der Marke "Fortron", Nennleistung 235W, und neues Netzteil "Zalman ZM 400A", Nennleistung 400W, einer Belastungsprobe unterzogen. Folgende Hardware-Konfiguration wurde bei diesem Test eingesetzt:
Mainboard: nForce2-Mainboard Asus A7N8X Deluxe
Prozessor: AMD Athlon 3200+
Grafikkarte: GeForce FX 5900 Ultra
RAM: 1 GB DDR400-RAM
Harddisk: 3 Stk. IDE 7200 U/min
Zusätzlich: 2 Stk. DVD-Laufwerke, USB-Webcam, USB-Maus, 3,5"-Floppy-Laufwerk, PS2-Tastatur, 11 Lüfter
Das Testprogramm bestand aus folgenden Phasen:
½ Stunde unter Windows als Stabilitätstest, einschliesslich Lesen und Schreiben der Harddisk bzw. optischen Laufwerke
1 Stunde Grafikkartentest 3D Mark03
1 Stunde Flugsimulator-Spiel
Als Resultat des Vergleichs konnte festgehalten werden, dass beide Netzteile einwandfrei funktionierten, die Systemstabilität gewährleistet und auch die Wärmeentwicklung bei beiden Komponenten war im normalen Ausmass gegeben war. Natürlich kann aus dieser Untersuchung keine Allgemeingültigkeit abgeleitet werden. Es erscheint jedoch sinnvoll, nicht generell und in allen Fällen ein leistungsfähigeres Netzteil einzusetzen. Validierte Ergebnisse können nur aus breiter angelegten Langzeit-Versuchen mit Test-Hardwarekonfiguration gewonnen werden. Ein Blick auf die Produkt-Datenbank der "Energy Star"-Homepage21 zeigt, dass das Gros der dort gelisteten Marken-PCs mit Netzteilen von nur 150 – 250 W Nennleistung ausgestattet.
20 vgl. Dede/Matthiesen, "Moderne PCs benötigen mindestens 350-Watt-Netzteile" in: PC Pr@xis, 11/2003, 191 21
vgl. www.eu-energystar.org
43
4.3.2
Prozessor
Für einen sehr grossen Einsatzbereich – insbesondere Office-Anwendungen – stellt der Leistungswert für den Modus "On Idle" und nicht der für Voll-Last die wichtigste Kenngrösse des durchschnittlichen Energieverbrauch dar. Bei Rechnern, die vornehmlich für numerisch intensive Anwendungen eingesetzt werden, stellt sich die Situation anders dar. Für Spezialfälle lässt sich zeigen, dass besonders schnelle und auch energieintensive Prozessoren für die Abarbeitung bestimmter Tasks insgesamt weniger Energie beziehen, als ein auf den ersten Blick sparsamerer, aber viel langsamerer Prozessor.22 Die Verwendung eines Mobil-Prozessors auf einem Desktop-Mainboard und mit einem gewöhnlichen ATX-Netzteil führt nicht zu nennenswerter Stromersparnis. Der magere Effekt lässt sich annähernd auch durch Untertakten normaler Desktop-Prozessoren erreichen, zusätzliche
Verbesserungen
bringen
schwächere
Netzteile
und
der
Verzicht
auf
23
Komponenten.
4.3.3
Grafikkarte
Grafikkarten stellen nach den Prozessoren die Komponente dar, die den höchsten Energieverbrauch hat. Zusätzlich kann hier auch für die nächsten Jahre ein deutlicher Zuwachs an Performance und damit auch an Leistungsbedarf erwartet werden. Im Regelfall ist die Grafikkarte für Office-Anwendungen überdimensioniert, ihre Rechenleistung wird nur bei
Computerspielen
oder
komplexen
Simulationsdarstellungen
wirklich
benötigt.
In
Ermangelung an Alternativen bei am Markt verfügbaren Produkten können jedoch für OfficeAnwendungen keine wirklich sparsamen Grafikkarten gekauft werden. Aktuelle AGP-Hochleistungskarten haben einen Leistungsbedarf in der Grössenordnung von 55W.24 Genaue Leistungsdaten sind rar, da der Energieverbrauch von Herstellern nicht angeben wird, sondern nur selbst gemessen werden kann. Gegenwärtig wird ein neuer leistungsfähigerer Standard – der PCI Express – etabliert. Ein PCI Express-Steckplatz kann 75 Watt bereitstellen, bei der Verwendung eines zusätzlichen Versorgungskabels kann der Leistungsbedarf der Grafikkarte sogar 150 W betragen. Die Leistungsaufnahme von Grafikkarten, bestehend aus Speicher, Spannungsregler und Grafik-ASIC, soll bis 2006 auf nahezu 160 Watt ansteigen.25
22
vgl. Windeck, Immer cool bleiben, in: c't 2003/10
23
vgl. Windeck, Diät-Prozessoren, in: c't 2004/6
24
vgl. Bertuch, Pixel-Express, in: c't 2004/6
25
vgl. www.tecchannel.de/hardware/1182/2.html, 24. 5. 2004
44
Leistungsbedarf von Grafikkarten 160
Speicher
140
Regler Leistung [W]
120
Grafik-ASIC
100 80 60 40 20 0
2001
2002
2003
2004
2005
2006
Abbildung 4.18: Leistungsbedarf jeweils aktueller am Markt angebotenen Grafikkarten – zeitliche Entwicklung und Prognose Quelle: vgl. www.tecchannel.de/hardware/1182/2.html, 24. 5. 2004
Die PCI-Express-Arbeitsgruppe entwickelte in der Spezifikation 1.0a die neue Schnittstelle für Grafik-Boards
mit
60
Watt
Leistungsaufnahme.
Doch
noch
vor
der
endgültigen
Verabschiedung der finalen Spezifikationen hat man den Wert für Standard-Grafikkarten auf 75 Watt erhöht. Zudem laufen die ersten Studien für einen PCI-Express-Pro-Standard mit höher spezifizierten Werten für die Leistungsaufnahme - ähnlich dem AGP-Pro-Standard. Für Low-Profile-Grafikkarten bleibt die maximale Leistungsaufnahme von 25 Watt bestehen.
4.4
Energieverbrauch und Kühlbedarf
In vielen Fällen ist eine Klimatisierung für Räume vorgesehen, die mit IT-Infrastruktur ausgestattet sind. Die Energieeffizienz von IT-Equipment tangiert dann somit direkt den Energiebedarf der Raumklimatisierung. Anders formuliert muss jede im Sektor "ITInfrastruktur" eingesparte kWh auch nicht weggekühlt werden und reduziert somit die Kosten für die Klimatisierung Eine Kühlung ist dann erforderlich, wenn ein bestimmtes Temperaturniveau in Serverräumen aus Gründen der Hardware-Zuverlässigkeit eingehalten oder die von PCs in Nutzerräumen abgebene Wärme aus Behaglichkeitsgründen abgeführt werden muss. Für Server und Unterbrechungsfreie Stromversorgungen – hier vor allem hinsichtlich der Batterie-Lebensdauer – wird als optimale Temperatur der Bereich von 21 – 22 °C angegeben.
Bei
Raumtemperaturen
von
über
27°C
schalten
viele
Server
aus
45 Sicherheitsgründen automatisch ab. Kleinere PC-Server können auch in bestimmten Fällen bei höheren Temperaturen sicher betrieben werden. In der Regel haben hiefür eingesetzte Kühlaggregate eine Leistungsziffer im Bereich von 2 – 3, d.h. für das Abführen von 1kW Wärmeleistung sind 0,33 – 0,5 kW elektrische Leistung des Kühlaggregates notwendig. Für eine grobe Abschätzung der Kühlkosten für IT-Equipment können diese Werte herangezogen werden, wenn zusätzlich als spezifische Investitionskosten einer Kühlmaschine € 700 / 1kWel Kühlleistung angesetzt wird. Im Bereich der TU Graz stehen 500 PCs von insgesamt 3500 in Subzentren und Rechnerräumen (8 – 25 PCs/Raum) und haben somit – vor allem in den Sommermonaten – Relevanz für aktive Kühlung. In der Literatur finden sich nur wenig Daten zur Effizienz von IT-Kühlanlagen. An dieser Stelle soll auf die Aktivitäten des Lawrence Berkeley National Laboratory hingewiesen werden, das eine Forschungsstelle für Data Centers26 eingerichtet hat. Als Empfehlung für zukünftige Projekte kann formuliert werden, dass besonderes Augenmerk auf die optimale Dimensionierung von Kühlanlagen gelegt werden und innovative Konzepte wie etwa "Free Cooling"27 zur Anwendung kommen sollte.
4.5
Zuverlässigkeit der Hardware
Den Bestrebungen, den Energieverbrauch durch Abschalten der Hardware in Zeiten der Nichtnutzung
zu
senken,
stehen
Befürchtungen
[Zweifel]
entgegen,
dass
häufigere
Schaltzyklen negative Auswirkungen auf die Hardware-Zuverlässigkeit zur Folge haben – und dadurch frühzeitige Ausfälle verursacht werden. Besonders kritisch wird das Abschalten der Festplattenlaufwerke gesehen, da zur thermischen Belastung auch noch mechanische Effekte wirken. Marcel Held vom Zentrum für Zuverlässigkeit der EMPA (Eidgenössische Materialprüfungsund Forschungsanstalt) ist der Frage nachgegangen, welche Auswirkung das zyklische Schalten von Servern auf deren Zuverlässigkeit hat.28 Im Regelfall wird seitens der Hersteller eine einjährige Garantie auf die Serverhardware gegeben. Für eine Dauer von drei Jahren wird die Verfügbarkeit von Ersatzteilen und die Erbringung von Serviceleistungen sichergestellt. Eine zulässige Betriebsweise – d.h. evtl. zyklisches Schalten – wird dabei nicht näher definiert.
26
siehe datacenters.lbl.gov
27
siehe www.electricity-research.ch
28
vgl. Held, Auswirkungen von periodischem Ein- und Ausschalten auf die Server-HardwareZuverlässigkeit (2003), im Auftrag des Bundesamtes für Energie
46 Für die eingehende Analyse diente das Ausfallsratenmodell "UTE C 80-810 RDF2000: Reliability Data Handbook, A universal model for reliability prediction of Electronics Components, PCBs and Equipment", das aktuell internationaler IEC Standard wird. Ausschlaggebend für die Wahl dieses Modells waren die Kriterien: Verbreitung und Akzeptanz, Standardisierung, Aktualität, praktische Aspekte sowie die Berücksichtigung von Ein-/Ausschaltzyklen. Die Ausfallsrate λ von Komponenten setzt sich aus zwei Einzel-Parametern zusammen: λ = λtemp + λzyklen Die Ausfallsrate λtemp wird durch thermische Effekte (Arrhenius-Gesetz) bestimmt und ist umso höher, je länger der Betrieb bei hoher Temperatur andauert und je höher die Aktivierungsenergie ist. Die Ausfallsrate λzyklen wird von thermomechanischen Effekten (Coffin-Manson-Gesetz) bestimmt. Sie nimmt umso grössere Werte an, je mehr Temperatur-Zyklen durchfahren werden,
je
höher
die
Amplitude
der
Zyklen
und
je
grösser
die
Differenz
der
Ausdehnungskoeffizienten von Komponenten-Material und Substrat ist. Server-Infrastruktur kann nur in Zeiten abgeschaltet werden, in der keine Nutzung vorgesehen ist. In einigen Fällen trifft es sicher zu, wenn von einer ausschliesslichen Nutzung während der Bürozeiten ausgegangen wird. In Phasen der Nichtnutzung wird der Server im Standby- bzw. Idle-Modus betrieben, die Hardware ist dann nur teilweise belastet. Der Übergang von einer regulären Betriebsphase in einen Standby-Modus und vice versa bedeutet eine Änderung des Leistungsbedarfs, d.h. einen Lastwechsel. Damit einher geht auch eine Temperaturänderung. Wird nun der Server ganz abgeschaltet anstatt im StandbyBetrieb weiterzulaufen, tritt dieser Temperaturzyklus auch – nun mit höherer Amplitude auf. Der Berechnung wurden folgende Nutzungsprofile zugrundegelegt:
Dauernd ein: Der Server wird dauernd unter voller Last betrieben.
Ein und Idle: Der Server wird 12 Stunden pro Tag voll belastet, in der Nacht und am Wochenende fährt er im Idle- bzw. Standby-Modus.
Ein und Aus: Der Server wird 12 Stunden pro Tag voll belastet, in der restlichen Zeit, d.h. in der Nacht und am Wochenende ausgeschaltet.
Ausfallraten lambda werden üblicherweise in FIT, Failure in Time, angeben. Ein FIT entspricht einem Ausfall einer Komponente in 10^9 Betriebsstunden. Für den Mittelwert der ausfallfreien Betriebszeit MTBF (Mean Time Between Failure) gilt unter Annahme konstanter Ausfallraten lambda dann: MTBF = 1 / λ
47 Diese Zuverlässigkeitsanalyse geht auch auf den Aspekt "Festplattenlaufwerke" näher ein. Das verwendete Ausfallsratenmodell RDF 2000 rechnet mit einer fixen Ausfallrate von 2800 FIT bei Festplattenlaufwerken. Qualitativ höherwerte Harddisks, wie sie in Servern Verwendung finden, haben laut Herstellerangaben MTBFs in der Grössenordnung von 1.000.000 h, die einer Ausfallrate von 1000 FIT entspricht. In einer einfachen Näherung kann die Ausfallrate um die Zeit im ausgeschalteten Zustand verringert werden. Für die Betriebsprofil "Ein / Aus" lässt sich somit eine Ausfallrate von 1008 FIT (nach RDF 2000) bzw. 360 FIT (entsprechend den Herstellerangaben) ableiten. Dieser Ansatz lässt sich auch durch die Betrachtung der Betriebsmodi von Festplatten untermauern. Moderne Festplatten nutzen ein aufwändiges Power Management, das generell vier Zustände kennt: Normal, d.h. suchen und schreiben, Idle, Standby, Sleep. Im Regelfall arbeitet die Festplatte im Idle-Mode, die Platte dreht sich und der Schreib/Lese-Kopf ist inaktiv. Daher wird vermutet, dass die mechanisch bewegten Teile den grössten Einfluss auf die Ausfallswahrscheinlichkeit haben. Oftmaliges Ausschalten hat demnach trotz mehrerer Temperaturzyklen einen positiven Effekt für die Lebensdauer. Besonderes Augenmerk muss jedoch dem Schreib-Lese-Kopf gewidmet werden, da die Betriebsart "Ein / Aus" zu Start/Stopp-Zyklen führt. Nach dem Einschalten der Harddisk beschleunigt diese und der Schreib/Lese-Kopf wird durch das sich bildende Luftkissen gehoben. Nach dem Ausschalten wird die Festplatte gebremst, das Luftkissen verschwindet und der Schreib/Lese-Kopf landet wieder auf der Platte. Dieser Vorgang wird in der Literatur mit contact start/stop (CSS) – Zyklus bezeichnet. Die Landezone für den Kopf ist ein Bereich auf der Festplatte, auf dem keine Daten gespeichert werden. Jeder Start- und Stopp-Vorgang verursacht jedoch geringfügige Abnützungen auf der Festplatte, dem Schreib/Lese-Kopf und an anderen Komponenten wie zum Beispiel dem Spindelmotor. Hersteller geben deswegen in den
entsprechenden
Datenblättern
eine
Mindestzahl
an
CSS-Zyklen
an.
Werte
für
Festplatten, die in Arbeitsplatzrechnern und Servern eingesetzt werden, liegen im Regelfall zwischen 40.000 und 50.000. Innovative Konzepte – wie etwa die load/unload-Technologie von IBM – erzielen viel grössere Werte. Tägliches Ein- und Abschalten vorausgesetzt, werden bei einer Nutzungsdauer von fünf Jahren weniger als 2000 CSS-Zyklen erreicht. Dieser Wert liegt immer noch weit unter den üblicherweise spezifizierten 40.000 bis 50.000 CSS-Zyklen. Daraus kann der Schluss gezogen werden, dass die vom ein Ein/Ausschalt-Betrieb bewirkten CSS-Zyklen zu keiner Reduktion der Harddisk-Zuverlässigkeit führen. Eine qualitative Unterstützung erfährt diese These durch die Erfahrung, dass Komponenten mit elektromechanisch bewegten Teilen, wie Harddisks und Ventilatoren, die am häufigsten genannten Verursacher von Ausfällen sind. Es wird weiter argumentiert, dass in Ruhezeiten kein Verschleiss an diesen Komponenten und Baugruppen auftritt, womit ihre Lebensdauer in Kalenderzeit verlängert wird.
48 Die Studie kommt zu folgendem zentralen Ergebnis, dass je kleiner die Belastung in Nichtaktiv-Zeiten ist, desto günstiger sich das Abschalten auf die Zuverlässigkeit des gesamten Systems Server auswirkt.29
29 vgl. Held, Auswirkungen von periodischem Ein- und Ausschalten auf die Server-HardwareZuverlässigkeit (2003), im Auftrag des Bundesamtes für Energie, 25
49
5
Re chtliche Rahmenbedingungen
5.1
Einführung
Die Beschaffung von IT-Equipment für bzw. an Universitäten ist in einen rechtlichen Kontext eingebettet. Bedeutung hat hierbei das Bundesvergabegesetz 2002, das wiederum wichtige Impulse aus der EU-Legislative erfährt und das Universitätsgesetz 2002, das die rechtliche Stellung und die grundsätzlichen Aufgaben der Universitäten regelt.
5.2
EU-Legislative
Für die öffentliche Beschaffung gilt ein umfangreiches Reglement auf internationaler, europäischer
und
nationaler
Ebene
mit
unterschiedlichen
Hierarchiestufen
und
Einflussgrößen. Der EG-Vertrag beinhaltet Wettbewerbsregeln, die als Instrument zur Wettbewerbssicherung im EU-Raum dienen. Die Vergabe öffentlicher Aufträge ist durch dieses Regelwerk jedoch nicht explizit definiert. Die unmittelbar anwendbaren Bestimmungen sind
jedenfalls
unabhängig
von
der
Größenordnung
des
Auftragsvolumens
(d.h.
30
Schwellenwerte) bei jeder Vergabe anzuwenden.
Im Vergaberecht sind sowohl das Primärrecht der EU, insbesondere der EG-Vertrag, als auch das Sekundärrecht, in Form der EU-Vergaberichtlinien anzuwenden.31 Das Übereinkommen über Regierungskäufe (Government Procurement Agreement – GPA) als Nachfolger des GATT sichert allen unterzeichnenden Staaten (für die EU-Mitgliedsstaaten die EU selbst sowie die USA, Kanada, Australien, Japan, etc.) gleichen Zugang zu öffentlichen Auftragsvergaben. Das GPA liegt hierarchisch gesehen zwischen dem Primärrecht und dem Sekundärrecht der EU. Die geringfügigen Unterschiede zwischen den Vergaberichtlinien und dem GPA sind in erster Linie durch die verschiedenen Schwellenwerte gegeben.
5.2.1
Primärrecht der EU
Relevant für den Vergabebereich sind folgende Grundsätze des Primärrechts: - Das Diskriminierungsverbot gegenüber einem Auftragnehmer oder Bieter aus einem anderen Mitgliedsstaat. - Die Grundfreiheiten:
30
vgl. Platzer/Öhlinger, EU-konforme Ausschreibungen (1998), 13f
31
vgl. König, Vergaberecht in der Praxis (2000), 4f
50
Freiheit des Warenverkehrs
Freiheit des Personenverkehrs (insbesondere Niederlassungsfreiheit und Freiheit des Dienstleistungsverkehrs)
Freiheit des Kapitalverkehrs
Aus dem primären Gemeinschaftsrecht lassen sich folgende Mindestanforderungen für die Durchführung von Vergabeverfahren definieren:
32
Ausreichende vorherige öffentliche Ankündigung
Gleichbehandlung aller Bieter
Verbot diskriminierender technischer Spezifikationen
Zuschlagserteilung an Hand der den Bietern vorher mitgeteilten Kriterien
Diese Grundsätze sind auch dann einzuhalten, wenn die Vergaberichtlinien nicht gelten oder das Auftragsvolumen unter dem Schwellenwert liegt. Darüber hinaus tangiert die öffentliche Auftragsvergabe das Kartellrecht, die Gebarungen mit Beihilfen und eventuelle Beitrittsverträge.
5.2.2
Sekundärrecht der EU
Zum Sekundärrecht zählt das vom Europäischen Rat und der Europäischen Kommission erlassene
Recht.
Diese
Organe
erhalten
die
dazu
nötige
Kompetenz
aus
den
33
Gründungsverträgen der Gemeinschaft.
Das wichtigste Instrument für die exakte Vergabe-Regelung stellen Richtlinien dar. Da das Primärrecht keine vergabespezifischen Regelungen zur öffentlichen Auftragsvergabe enthält, wurden entsprechende Richtlinien erlassen. Diese Gesetzesvorschriften stellen eigentlich nur einen legislativen Zwischenschritt dar, da die Mitgliedsstaaten die in der Richtlinie definierten Ziele erst in nationales Recht umsetzen müssen. Geeignete Rechtsquellen stellen dann Verfassungsgesetze, Gesetze oder Verordnungen dar. Folgende Richtlinien haben zur Zeit Relevanz für öffentliche Lieferaufträge:34 Lieferrichtlinie: Richtlinie 93/36/EWG des Rates vom 14. Juni 1993 über die Koordinierung der Verfahren zur Vergabe öffentlicher Lieferaufträge idF RL 97/52 EG (ABl L 328 vom 28. 11. 1997)
32
vgl. Platzer/Öhlinger, EU-konforme Ausschreibungen (1998), 25
33
vgl. Schuster, EG-Recht (1997), 6ff
34
vgl. Heid/Hauck/Preslmayr, Handbuch des Vergaberechts (2002), 4
51 Allgemeine Rechtsmittelrichtlinie: Richtlinie 89/665/EWG des Rates vom 21. Dezember 1989 über die Koordinierung der Rechts- und Verwaltungsvorschriften für die Anwendung der Nachprüfungsverfahren im Rahmen der Vergabe öffentlicher Liefer- und Bauaufträge idF RL 92/50 EWG (ABl L 209 vom 24. 7. 1992) Diese Richtlinien kommen erst dann zur Anwendung, wenn Schwellenwerte überschritten werden.
5.2.3
Weitere
Aspekte
in
der
EU-Legislative
im
Bereich
ökologische Beschaffung
Berücksichtigung von Umweltbelangen
Interpretierende Mitteilung der Kommission über das auf das Öffentliche Auftragswesen anwendbare Gemeinschaftsrecht und die Möglichkeiten zur Berücksichtigung von Umweltbelangen bei der Vergabe öffentlicher Aufträge KOM(2001) 274 endgültig, 4. 7. 2001 Die Kommission der Europäischen Gemeinschaft hat im Jahr 2001 ein interpretierendes Papier
zu
den
derzeit
geltenden
EU-Vergaberichtlinien
veröffentlicht.
Die
geltenden
Vergaberichtlinien enthalten keine ausdrücklichen Verweise auf den Umweltschutz, die Berücksichtigung von Umweltbelangen oder anderer Aspekte, die über den Kernbereich der Binnenmarktpolitik hinausgeht. Angesichts des zeitlichen Kontexts der Entstehung – der Zeitraum 1971 bis 1993 – ist dies nicht weiter verwunderlich. Seither wurde der Umweltschutz jedoch klar als Gemeinschaftsziel im Vertrag von Amsterdam verankert und als Kernelement einer nachhaltigen Entwicklung postuliert. Darüber hinaus wird im Sechsten Umweltaktionsprogramm für die Jahre 2001 – 2010 wie auch in der Mitteilung der Kommission zur Nachhaltigkeit in Europa das Vergabewesen als ein wesentliches Instrument für eine ökologischere Ausgestaltung des Marktes genannt. Die Kommission formuliert in ihrer interpretierenden Mitteilung, dass "die Mitgliedsstaaten [...]
den
ihres
Erachtens
umweltverträglichsten
Vertragsgegenstand
oder
alternative
Definitionen des Vertragsgegenstandes durch Hinzuziehung von Varianten frei bestimmen [können], sofern die Wahl nicht zu einer Marktzugangsbeschränkung zu Lasten von Anbietern aus anderen Mitgliedsstaaten führt."35 Die Zulässigkeit einer Maßnahme ist
35
KOM(2001) 274 endgültig, 4. 7. 2001, 9
52 einzelfallbezogen zu prüfen. Diese Grundsatz gilt jedoch für alle öffentlichen Aufträge, unabhängig davon, ob sie unter Vergaberichtlinien fallen oder nicht. Eine weitere zentrale Aussage dieses Dokuments trifft der folgenden Passus: "Öffentliche Auftraggeber dürfen bezüglich bestimmter Punkte frei definieren, dass sie ein höheres als in der Gesetzgebung oder in Standards festgelegtes Umweltschutzniveau verlangen, vorausgesetzt, dass das verlangte Schutzniveau nicht den Marktzugang behindert oder zu einer Diskriminierung zu Lasten potentieller Bieter führt."36 Die Mitteilung der Kommission nimmt auch auf Umweltzeichen bezug. Diese enthalten Kriterien, die auf dem Lebenszyklus des Produkts beruhen und verschiedene Aspekte, wie Produktleistung, Produktmaterial, Produktionsablauf, Rücknahme und Wiederverwertung, Gebrauchsanweisung
und
Umweltzeichen,
nationalen
die
Verbraucherinformation, und
berücksichtigen.
multinationalen
und
bei
Das
Europäische
Erfüllung
bestimmter
Voraussetzungen – d.h. Transparenz und gleichberechtigter Zugang – auch die privaten Umweltzeichen sind technische Spezifikationen im Sinne der Richtlinien über das öffentliche Auftragswesen. Der Beweis für das Erfüllen der Anforderungen darf jedoch nicht auf Umweltzeichen
allein
beschränkt
werden.
Die
Auftraggeber
müssen
auch
andere
Beweismittel wie etwa Testberichte akzeptieren. Hinsichtlich der ökologischen Dimension des Auftragsgegenstandes wird angeführt, dass "Umweltelemente [...] dazu dienen können, das wirtschaftlich günstigste Angebot zu ermitteln, wenn sich aus der Bezugnahme auf diese Faktoren ein wirtschaftlicher Vorteil bei dem Produkt oder der Leistung, die Auftragsgegenstand ist, zum wirtschaftlichen Nutzen des Auftraggebers ergibt."37 Die Beurteilung der Kosten eines Produktes ist mitunter nicht unheikel. Bei der Ermittlung des wirtschaftlich günstigsten Angebotes wird empfohlen, alle Kosten, die nach dem Kauf des Produktes anfallen und vom Auftraggeber getragen werden und somit die Wirtschaftlichkeit des
Produkts
direkt
beeinflussen,
zu
berücksichtigen.
In
den
Richtlinien
werden
Betriebskosten und Rentabilität ausdrücklich als Zuschlagskriterien genannt. Davon tangiert sind:
einerseits die direkten Betriebskosten (Verbrauch von Energie, Wasser und anderen Ressourcen während der Lebensdauer des Produkts),
Ausgaben für Energiesparmassnahmen sowie andererseits
Kosten für die Wartung oder Recycling des Produkts.
Nicht heranzuziehen sind die Kosten für Planung, Material, Produktion aber auch Erprobung und Transport, da diese Faktoren bereits im Anschaffungspreis inkludiert sind. Ähnlich
36
KOM(2001) 274 endgültig, 4. 7. 2001, 12
53 verhält es sich mit externen Kosten, die Vor- und Nachteile darstellen, die der Verbraucher oder Nutznießer nicht unter normalen Marktbedingungen bezahlt. Der Preis wird nicht über den Markt bestimmt, die entsprechenden Kosten trägt nicht der Auftraggeber sondern die Gesellschaft. Diese Kosten können daher grundsätzlich nicht als Zuschlagskriterium herangezogen werden. Für Vergaben unterhalb der Schwellenwerte stellt die Kommission hingegen fest, dass die "dargelegten Vorschriften, die auf den Vergaberichtlinien basieren, nicht für Aufträge gelten, die nicht unter diese Richtlinien fallen. [...] Was die Bewertung von Angeboten angeht, so können die Zuschlagskriterien vom Auftraggeber frei festgelegt werden, solange er die Vorschriften des Vertrages und die Grundsätze des Gemeinschaftsrechtes beachtet und die Kriterien objektiv, transparent und nicht diskriminierend sind."38
5.3
Bundesvergabegesetz 2002
5.3.1
Einführung
Rechtsinstrumente für die Vergabe öffentlicher Aufträge existieren seit dem Jahr 1957. Eine Österreichische Norm, die ÖNORM A 2050, erfüllte anfänglich diese Aufgabe. Da ÖNORMen allein keine Rechtsverbindlichkeit erwirken, waren verwaltungsinterne Verordnungen – sog. Selbstbindungsvorschriften – notwendig, um die Verbindlichkeit festzusetzen.39 Zu diesem Zeitpunkt war das Vergaberecht nicht Bestandteil des öffentlichen sondern Teil des Privatrechts.
Bieter
Verfahrensbestimmung
hatten zu
zwar
bestehen,
keine
Rechte,
konnten
jedoch
auf
die
zumindest
Einhaltung bei
dieser
Verstößen
des
Auftraggebers vor ordentlichen Gerichten Schadenersatz fordern. Mit dem EWR-Beitritt Österreichs 1994 war jedoch die Verpflichtung gegeben, die EUVergaberichtlinien umzusetzen. Aus kompetenzrechtlichen Gründen wurde kein einheitliches Vergabegesetz
beschlossen,
Landesvergabegesetze
in
Kraft
sondern
vielmehr 40
gesetzt.
Dies
ein
hatte
Bundesgesetz zur
Konsequenz,
und
neun
dass
jeder
österreichweit tätige Bieter, zehn verschiedene Vergabegesetze zu beachten hatte. Die Gesetze unterschieden sich sowohl in Anwendungsbereich, Struktur und Rechtsschutz. Das BVerG 1993 setzte die entsprechenden EU-Richtlinien nicht vollständig um und beinhaltete einige Fehler. Die Novellen der Jahre 1996 und 1997 korrigierten viele Unzulänglichkeiten, merzten jedoch bei weitem nicht alle aus. Kritisch war dabei auch die Trennung der Geltungsbereiche von Bundes- und Landesgesetzen, insbesondere wenn Auftraggeber teils vom Bund und teils von den Ländern finanziert wurden.
37
KOM(2001) 274 endgültig, 4. 7. 2001, 21
38
KOM(2001) 274 endgültig, 4. 7. 2001, 26f
39
vgl. Heid/Hauck/Preslmayr, Handbuch des Vergaberechts (2002), 14
54 Die Gesetzeslage für die Bundesvergabe wurde im Jahr 2002 entscheidend verändert. Anforderungen
an
ein
neues
BVerG
waren
verfassungsrechtliche
Kompetenz-
und
Gleichheitsanforderungen, ein neu zu regelnder Rechtsschutz aber auch die Vereinheitlichung der
Vergabegesetzgebung
für
Bund
und
Länder
und
das
Anliegen,
sozial-
und
umweltpolitische Belange zu berücksichtigen. Dem gemäß ist das BVerG 2002 durch folgende Charakteristika gekennzeichnet:
materiell-rechtliche Vereinheitlichung zwischen Bund und Ländern
Neugestaltung der Regelungen für Ober- und Unterschwellenbereich durch die direkte Integration der ÖNORM aus dem Jahr 2000
Bestimmungen zum Einsatz elektronischer Medien
Adaptierter Rechtsschutz
Berücksichtigung von Umwelt- und Sozialaspekten
5.3.2
Geltungsbereich
Die Vergabevorschriften des BVerG besitzen – im klassischen Fall, d.h. abgesehen von Auftragsvergaben Auftraggeber.
im
sog.
Sektorenbereich
–
lediglich
Gültigkeit
für
öffentliche
41
Der persönliche Geltungsbereich umfasst dabei: 42 - Den Bund, insbesondere die Bundesministerien und ihre nachgeordneten Dienststellen, die Länder, die Gemeinden und Gemeindeverbände. -
Einrichtungen
des
Bundes,
die
zu
dem
Zweck
gegründet
worden
sind,
im
Allgemeininteresse liegende Aufgaben zu erfüllen, die nicht gewerblicher Art sind, soweit diese zumindest teilrechtsfähig sind und durch den Bund verwaltet, beaufsichtigt oder überwiegend
finanziert
werden.
Dazu
zählen
Kammern,
Sozialversicherungsträger,
Universitäten etc. Der EuGH ist im Jahr 2002 in einer Rechtssache43 zum Entschluss gekommen, dass Schulen und Universitäten, die sowohl staatlich als auch privat finanziert werden, auch als öffentliche Auftraggeber zu qualifizieren sind. Ausschlaggebend für eine adäquate Klassifizierung ist nicht die Rechtsform des öffentlichen Auftraggebers
40
sondern
der
wahre
wirtschaftliche
Gehalt.
vgl. König, Vergaberecht in der Praxis (2000), 8
41
vgl. Heid/Hauck/Preslmayr, Handbuch des Vergaberechts (2002), 22ff
42
vgl. BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 7
43
EuGH 3. 10. 2000, Rs C-380/98 (Universität Cambridge)
44
Auch
ausgegliederte
55 Rechtsträger, die als GmbH geführt werden, gelten als öffentliche Auftraggeber – entscheidend ist die erbrachte Tätigkeit. Der Vollständigkeit halber seien noch die sog. Sektorauftraggeber erwähnt. Darunter sind öffentliche oder private Auftraggeber zu verstehen, die in Bereichen agieren, in denen wenig bis kein Wettbewerb zwischen den Auftraggebern und den Kunden existiert. Vielfach sind bei diesen Anwendungsfällen auch rechtlich abgesicherte Monopol-Situationen zu beobachten. Typische
Sektorentätigkeiten
sind
das
Bereitstellen
und
Betreiben
von
allgemeiner
Netzinfrastruktur (Trinkwasser, Strom, Gas, Wasser) und das Betreiben von (Verkehrs)Netzen nach behördlichen Auflagen (Straßenbahn, Bus, etc.). Der sachliche Geltungsbereich erstreckt sich dabei auf:
Bauaufträge (Errichtung von Bauwerken oder die Erbringung von Bauleistungen)
Lieferungen
(Kauf,
Leasing,
Miete,
Pacht
oder
Ratenkauf
von
Waren
samt
Nebenleistungen wie Verlegen und Installieren)
Dienstleistungen (Aufträge, die weder als Bauaufträge noch als Lieferaufträge zu klassifizieren sind).
5.3.3
Oberschwellen-Bereich vs. Unterschwellen-Bereich
Das Bundesvergabegesetz trennt durch Schwellenwerte für den Auftragswert verschiedene Gültigkeitsbereiche juridischer Bestimmungen.45 Hintergrund der Unterscheidung ist die Berücksichtigung
des
Auftragsvolumens
hinsichtlich
des
organisatorischen
und
wirtschaftlichen Aufwandes eines Ausschreibungsverfahren. Der Aufwand eines komplexen Vergabeverfahren für weniger umfangreiche Auftragsvolumina ist oft nicht gerechtfertigt und kann den so erzielten Preisvorteil neutralisieren. Der Wahl angemessener Mittel wird dadurch Rechnung
getragen,
dass
die
Verfahren
im
Unterschwellenbereich
weniger
ressourcenintensiv gestaltet sind. Der Schwellenwert für Lieferaufträge46 liegt bei einem Auftragswert ohne Umsatzsteuer von € 154.01447 (SZR 130.000) exkl. Umsatzsteuer (Ust.), wenn der Auftraggeber einer der folgenden ist:
das Bundeskanzleramt,
Bundesministerien (abgesehen vom Bundesministerium für Landesverteidigung – hier gelten andere Regelungen),
44
vgl. König, Vergaberecht in der Praxis (2000), 2f
45
vgl. Heid/Hauck/Preslmayr, Handbuch des Vergaberechts (2002), 44f
46
vgl. BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 9
47
vgl. ABl. C 309 vom 19. 12. 2003, S. 14
56
das Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen,
das Österreichische Forschungs- und Prüfzentrum Arsenal GmbH,
die Bundesprüfanstalt für Kraftfahrzeuge,
die Bundesbeschaffung GmbH und
das Bundesrechenzentrum GmbH ist.
Der Schwellenwert für alle übrigen Lieferaufträge ist mit € 200.000 festgesetzt. Als Oberschwellenbereich gilt naturgemäß, wenn der geschätzte Auftrags- oder Vertragswert ohne Umsatzsteuer den Schwellenwert übersteigt und als Unterschwellenbereich, wenn er ihn unterschreitet.
Exkurs "Sonderziehungsrechte (SZR)"
"Das SZR ist ein internationales Reservemedium, das der IWF im Anschluss an die Erste Änderung des Übereinkommens 1969 zur Aufstockung der bestehenden Reserveguthaben der Mitglieder — offizielle Goldbestände, Devisen und Reservepositionen im IWF — einführte." 48
5.3.4
Vergaberegeln
Das Bundesvergabegesetz definiert detaillierte Regeln für das gesamte Vergabeverfahren von der Bekanntmachung bis zur Zuschlagserteilung. Sofern jedoch Situationen auftreten, die nicht direkt durch das BVerG geregelt sind, muss auf die allgemeinen Grundsätze des Vergabeverfahrens im BVerG und in den EU-Vergaberichtlinien zurückgegriffen werden.49 Das BVerG50 nennt folgende Grundsätze für das Vergabeverfahren:
Freier und lauterer Wettbewerb:
Dieser Grundsatz verpflichtet Auftraggeber und Auftragnehmer gleichermaßen. Unter anderem
erfordert
er
eine
neutrale
Leistungsbeschreibung,
die
keinem
Bieter
Wettbewerbsvorteile bringt und er erzwingt den Ausschluss von Angeboten von Bietern, die mit anderen Bietern wettbewerbswidrige Absprachen getroffen haben.
48
Homepage des Internationalen Währungsfonds (www.imf.org/external/np/exr/facts/deu/sdrd.htm), 30. 4. 2004 49
vgl. Heid/Hauck/Preslmayr, Handbuch des Vergabrechts (2002), 80f
50
vgl. BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 21
57 Gleichbehandlung aller Bewerber und Bieter:
Dies stellt den zentralen Aspekt in der Vergabe dar, der für alle Arten von Vergabeverfahren und unabhängig von Schwellenwerten gilt.
Vergabe nur an geeignete Bieter:
Die Bieter müssen den Kriterien "befugt", "leistungsfähig" und "zuverlässig" genügen. Sofern ein
Bieter
diesen
Anforderungen
nicht
entspricht,
muss
das
betreffende
Angebot
ausgeschieden werden.
Vergabe zu angemessenen Preisen:
Dieser Punkt tangiert den Wettbewerb. Das BVerG definiert zu diesem Zweck Bestimmungen zur "Prüfung der Angemessenheit der Preise - vertiefte Angebotsprüfung".51
Verbot der Abhaltung eines Vergabeverfahrens zur Erkundung der Marktlage:
Vergabeverfahren sind nur dann durchzuführen, wenn die Absicht besteht, die Leistung auch tatsächlich zur Vergabe zu bringen.
Vertraulichkeit von Informationen
Es dürfen keinesfalls über Inhalte und Anzahl eingelangter Angebote sowie über die Bieter Auskünfte erteilt werden.
Umweltgerechtheit der Leistung:
"Im Vergabeverfahren ist auf die Umweltgerechtheit der Leistung Bedacht zu nehmen. Dies kann insbesondere durch die Berücksichtigung ökologischer Aspekte bei der Beschreibung der Leistung, bei der Festlegung der technischen Spezifikationen oder durch die Festlegung konkreter Zuschlagskriterien mit ökologischem Bezug erfolgen."52
Besondere Kriterien hinsichtlich der Beschäftigungsverhältnisse und weiterer sozialpolitischer Belange:
Das BVerG eröffnet die Möglichkeit, im Vergabeverfahren "auf die Beschäftigung von Frauen, von Personen im Ausbildungsverhältnis, von Langzeitarbeitslosen von behinderten und
51
vgl. BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 93
52
BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 21 Abs. 6
58 älteren Arbeitnehmern sowie auf Maßnahmen zur Umsetzung sonstiger sozialpolitischer Belange Bedacht"53 zu nehmen.
Transparenz
Der immer wieder vom EuGH betonte Grundsatz der Transparenz des Vergabeverfahrens findet sich jedoch nicht im BVerG.
Trennung von Eignungs- und Zuschlagskriterien
Der Grundsatz von der Trennung von Eignungs- und Zuschlagskriterien ist weder im BVerG noch in den europarechtlichen Vergabebestimmungen erwähnt, wiewohl der EuGH auf diese Unterscheidung großen Wert legt54. Dies stellt eine wichtige Anweisung an den Auftraggeber dar, bei der Auswahl des besten Angebotes die für die Eignungsprüfung relevanten Kriterien der Zuverlässigkeit, Leistungsfähigkeit und Befugnis eines Bieters unberücksichtigt zu lassen. Das BVerG sieht die Prüfung der Eignung des Bieters vor der Prüfung der Angebote vor, auch um Angebote im entsprechenden Fall auszuscheiden. Einende fehlende Trennung von Eignungs- und Zuschlagkriterien erscheint problematisch, weil Angeboten eventuell nicht der Zuschlag erteilt wird, wenn sie das beste wären, sondern solche Angebote zum Zug kommen, die von Bietern stammen, die augenscheinlich über mehr Erfahrung und Finanzkraft als andere Mitbewerber verfügen. Dazu existiert ein Urteil des OGH, das verdeutlicht, dass bei der "Vergabeentscheidung [...] nach Bejahung der generellen Eignung der in die engere Wahl gekommenen Bieter ein 'Mehr an Eignung' eines Bieters nicht als entscheidendes Kriterium für den Zuschlag zu seinen Gunsten berücksichtigt werden darf".55 In
den
Begriffsbestimmungen
des
BVerG
findet
sich
die
Unterscheidung
zwischen
Eignungskriterien und Zuschlagskriterien: "Eignungskriterien
sind
die
vom
Auftraggeber
festgelegten,
nicht
diskriminierenden
Mindestanforderungen an den Bewerber oder Bieter, die gemäß den Bestimmungen dieses Bundesgesetzes nachzuweisen sind. Zuschlagskriterien bzw. Zuschlagskriterium sind bei der Wahl des technisch und wirtschaftlich günstigsten Angebotes die vom Auftraggeber im Verhältnis ihrer Bedeutung festgelegten, nicht diskriminierenden und auftragsbezogenen Kriterien, nach welchen das technisch und wirtschaftlich günstigste Angebot ermittelt wird, oder
53
vgl. BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 21 Abs. 7
54
vgl. Heid/Hauck/Preslmayr, Handbuch des Vergaberechts (2002), 82f
55
BGH 8. 9. 1998, X ZR 109/96
59 ist bei der Wahl des Angebotes mit dem niedrigsten Preis der Preis." 56
5.3.5
Vergabeverfahren
Das BVerG führt folgende mögliche Varianten für Vergabeverfahren57 an:
Offenes Verfahren
Nicht offenes Verfahren
Verhandlungsverfahren
Direktvergabe
Elektronische Auktion
Rahmenvereinbarung
Offenes Verfahren
Beim offenen Verfahren wird eine unbeschränkte Anzahl von Unternehmen öffentlich zur Abgabe von Angeboten aufgefordert.
Nicht offenes Verfahren
Beim nicht offenen Verfahren mit vorheriger Bekanntmachung werden, nachdem eine unbeschränkte Anzahl von Unternehmern öffentlich zur Abgabe von Teilnahmeanträgen aufgefordert wurde, ausgewählte Bewerber zur Abgabe von Angeboten aufgefordert. Beim nicht offenen Verfahren ohne vorherige Bekanntmachung wird eine beschränkte Anzahl von geeigneten Unternehmern zur Abgabe von Angeboten eingeladen.
Verhandlungsverfahren
Beim Verhandlungsverfahren mit vorheriger Bekanntmachung werden, nachdem eine unbeschränkte Anzahl von Unternehmern öffentlich zur Abgabe von Teilnahmeanträgen aufgefordert wurde, ausgewählte Bewerber zur Abgabe von Angeboten aufgefordert. Danach kann über den gesamten Auftragsinhalt verhandelt werden. Beim Verhandlungsverfahren ohne vorherige Bekanntmachung wird eine beschränkte Anzahl von geeigneten Unternehmern zur Abgabe von Angeboten eingeladen. Danach kann über den gesamten Auftragsinhalt verhandelt werden.
56
vgl. BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 20
57
vgl. BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 23
60 Direktvergabe
Bei der Direktvergabe wird eine Leistung formfrei unmittelbar von einem ausgewählten Unternehmer gegen Entgelt bezogen.
Elektronische Auktion
Bei einer elektronischen Auktion ohne beschränkte Teilnehmeranzahl werden, nachdem eine unbeschränkte Anzahl von Unternehmern öffentlich zur Abgabe von Teilnahmeanträgen aufgefordert wurde, alle geeigneten Bewerber zur Teilnahme an der Auktion zugelassen. Bei einer elektronischen Auktion mit beschränkter Teilnehmeranzahl werden, nachdem eine unbeschränkte Anzahl von Unternehmern öffentlich zur Abgabe von Teilnahmeanträgen aufgefordert wurde, nur ausgewählte Bewerber zur Teilnahme an der Auktion zugelassen.
Rahmenvereinbarung
Bei einer Rahmenvereinbarung wird, nachdem eine unbeschränkte Anzahl von Unternehmern öffentlich zur Abgabe von Angeboten aufgefordert wurde, eine Leistung von einem ausgewählten Unternehmer in einem ein- oder zweistufigen Verfahren bezogen.
Bestimmungen für die Wahl des Verfahrens im Unterschwellenbereich
Das BVerG eröffnet den Auftraggebern grundsätzlich die Option, zwischen dem offenen Verfahren und dem nicht offenen Verfahren mit vorheriger Bekanntmachung zu wählen.58 Das BVerG in der aktuellen Fassung geht nunmehr im Unterschied zu den vorangegangenen Fassungen vom Primat des offenen Verfahrens ab59 und schöpft die von der EUVergaberichtlinie eingeräumte Möglichkeit zur freien Wahl des offenen bzw. nicht offenen Verfahren zumindest zum Teil aus. Darüber
hinaus
können
"Lieferaufträge
im
Verhandlungsverfahren
nach
vorheriger
Bekanntmachung vergeben werden, wenn ein durchgeführtes offenes oder nicht offenes Verfahren mit vorheriger Bekanntmachung keine für den Auftraggeber nach diesem Bundesgesetz geeigneten Angebote erbracht hat und die ursprünglichen Bedingungen für den Lieferauftrag nicht grundlegend geändert werden."60 Ebenso können Lieferaufträge "im Verhandlungsverfahren ohne vorherige Bekanntmachung vergeben werden, wenn ein durchgeführtes offenes oder nicht offenes Verfahren mit vorheriger Bekanntmachung kein oder kein im Sinne dieses Bundesgesetzes geeignetes Angebot
erbracht
hat,
die
ursprünglichen
Bedingungen
58
vgl. BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 24
59
vgl. Heid/Hauck/Preslmayr, Handbuch des Vergaberechts (2002), 84
60
BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 25 Abs. 1
für
den
Lieferauftrag
nicht
61 grundlegend geändert werden"61 oder "bei früher durchgeführten Lieferungen zusätzliche Lieferungen notwendig werden, die entweder zur teilweisen Erneuerung gelieferter Waren oder Einrichtungen oder zur Erweiterung von Lieferungen oder bestehenden Einrichtungen bestimmt sind, und ein Wechsel des Auftragnehmers dazu führen würde, dass der Auftraggeber Material sehr unterschiedlicher technischer Merkmale kaufen müsste und dies eine technische Unvereinbarkeit oder unverhältnismäßige technische Schwierigkeiten bei Gebrauch und Wartung mit sich bringen würde; die Laufzeit dieser Aufträge sowie der Daueraufträge darf in der Regel drei Jahre nicht überschreiten."62 Für Vergaben im Unterschwellenbereich führt das BVerG noch folgende zusätzliche Bestimmungen für Lieferaufträge an:63 Aufträge können im nichtoffenen Verfahren ohne vorherige Bekanntmachung vergeben werden, sofern dem Auftraggeber genügend geeignete Unternehmer bekannt sind, um einen freien und lauteren Wettbewerb sicherzustellen und der geschätzte Auftragswert € 60.000 (exkl. Ust.) nicht erreicht. Ein Verhandlungsverfahren ohne vorherige Bekanntmachung kann dann zu Anwendung kommen, wenn der geschätzte Auftragswert € 40.000 (exkl. Ust.) nicht erreicht oder wenn bei Gelegenheitskäufen Lieferungen auf Grund einer besonders günstigen Gelegenheit, die sich für einen sehr kurzen Zeitraum ergeben hat, zu einem Preis gekauft werden können, der erheblich unter den normalerweise marktüblichen Preisen liegt. Eine Direktvergabe ist nur dann zulässig, wenn der geschätzte Auftragswert der Leistung € 20.000 (exkl. Ust.) nicht erreicht. Das Verfahren der elektronischen Auktion kann laut BVerG dann herangezogen werden, wenn
der
geschätzt
Auftragswert
€
40.000
(exkl.
Ust.)
nicht
übersteigt
und
der
Auftragsgegenstand eindeutig beschrieben ist, sodass die Gleichwertigkeit der Angebote garantiert ist. Für
die
Rahmenvereinbarung
Unterschwellenbereich fest.
legt
das
BVerG
nur
deren
Zulässigkeit
im
64
Begriffsbestimmung "Rahmenvereinbarung – Rahmenvertrag":
"Rahmenvereinbarung ist eine Vereinbarung ohne Abnahmeverpflichtung zwischen einem oder mehreren Auftraggebern und einem oder mehreren Unternehmen, die zum Ziel hat, die Bedingungen für die Aufträge, die während eines bestimmten Zeitraums vergeben werden
61
BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 25 Abs. 2
62
BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 25 Abs. 2
63
vgl. BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 26
64
vgl. BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 29
62 sollen, festzulegen, insbesondere in Bezug auf den in Aussicht genommenen Preis und gegebenenfalls die in Aussicht genommene Menge."65 Rahmenvereinbarungen sind somit nach obiger Definition nicht als "Aufträge" im Sinne der BVerG
anzusehen,
da
sie
auf
keinem
Bindungswillen
der
beruhen.66
Parteien
Der
Auftraggeber hat beim Einzelabruf insbesondere noch die Möglichkeit, die Spezifikationen des Leistungsgegenstandes und die kaufmännischen Bedingungen zu ändern. Das BVerG beinhaltet
keinerlei
Angaben
über
Erfordernisse
und
Gebarung
im
Bereich
der
Rahmenverträge, die somit nicht explizit spezifiziert sind. Ein gesetzlicher Anhaltspunkt findet sich nur in der bereits oben erwähnten Definition für Rahmenvereinbarungen. 67 Der Rahmenvertrag wiederum enthält bereits alle für den Abschluss eines Vertrages erforderlichen Vereinbarungen und entfaltet daher Bindungswirkung zwischen den Parteien. Der Auftraggeber sieht sich in einer Abnahmeverpflichtung, bei der feste Konditionen vorliegen. Der Rahmenvertrag ist deshalb als "Auftrag" zu qualifizieren, der nach den allgemeinen Regeln zu vergeben ist. Aufgrund der Geltung des Bestbieterprinzips ist es generell nicht möglich, einen Rahmenvertrag – wie die Rahmenvereinbarung – mit mehreren Unternehmen abzuschließen. Kosten-Abschätzung: Um den geschätzten Auftragswert einer Rahmenvereinbarung zu schätzen, muss dafür der für ihre Laufzeit geschätzte Gesamtwert aller auf der Basis dieser Rahmenvereinbarung voraussichtlich zu vergebenden Aufträge herangezogen werden.
5.3.6
Zuschlagskriterien: Bestbieter vs. Billigstbieter
Eine exakte, wenngleich lapidare Definition der Zuschlagskriterien findet sich im BVerG unter "Begriffsbestimmungen": "Zuschlagskriterien bzw. Zuschlagskriterium sind bei der Wahl des technisch und wirtschaftlich günstigsten Angebotes die vom Auftraggeber im Verhältnis ihrer Bedeutung festgelegten, nicht diskriminierenden und auftragsbezogenen Kriterien, nach welchen das technisch und wirtschaftlich günstigste Angebot ermittelt wird, oder ist bei der Wahl des Angebotes mit dem niedrigsten Preis der Preis."68 Konkret wird auch noch die Wahl des Angebotes für den Zuschlag spezifiziert:
65
BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 20
66
vgl. Heid/Hauck/Preslmayr, Handbuch des Vergaberechts (2002), 53
67
vgl. Heid/Hauck/Preslmayr, Handbuch des Vergaberechts (2002), 53
68
BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 20
63 "Von den Angeboten, die nach dem Ausscheiden übrig bleiben, ist der Zuschlag gemäß den Angaben in der Ausschreibung dem technisch und wirtschaftlich günstigsten Angebot oder dem Angebot mit dem niedrigsten Preis zu erteilen."69
5.3.7
Anwendung umweltgerechter Kriterien im Vergaberecht
Grundsätze
In den allgemeinen Grundsatzbestimmungen70 des BVerG wird festgelegt, in welchen Phasen des Vergabeverfahrens ökologische Aspekte berücksichtigt werden können:
bei der Leistungsbeschreibung,
bei der Festlegung der technischen Spezifikationen oder
durch die Festlegung konkreter Zuschlagskriterien mit ökologischem Bezug.
Dies stellt ein Novum im geltenden BVerG dar und schafft einen großen Spielraum für die Beachtung ökologischer Aspekte bei der Leistungsbeschreibung und bei der Festlegung der technischen
Spezifikationen.
Auftraggeber
können
zudem
durch
die
Festlegung
der
entsprechenden Zuschlagskriterien bei der Bewertung der Angebote im Rahmen der Zuschlagserteilung umweltfreundlichen Produkten einen Bonus geben. Das BVerG führt unter "Beschreibung der Leistung – Allgemeine Grundsätze" auch an, dass "in der Beschreibung der Leistung [...] gegebenenfalls auch die Spezifikationen für die Lieferung von umweltgerechten Produkten oder für die Erbringung von Leistungen im Rahmen umweltgerechter Verfahren, soweit dies nach dem jeweiligen Stand der Technik und dem jeweils aktuellen Marktangebot möglich ist, anzugeben"71 sind. Weiter heißt es: "Bei der Erstellung der Beschreibung der Leistung sind auch mit der Leistung in Zusammenhang stehende allfällige zukünftige laufende bzw. anfallende kostenwirksame Faktoren (z.B. Betriebs- und Erhaltungsarbeiten, Serviceleistungen, erforderliche ErsatzteilLagerhaltung,
Entsorgung)
aufzunehmen,
falls
deren
Kosten
ein
Zuschlagskriterium
72
bilden."
Im Bereich "Beschreibung der Leistung – Technische Spezifikationen" findet sich folgende Passage im BVerG: "Werden Anforderungen an die Umweltgerechtheit der Leistung in Form von Leistungs- oder Funktionsanforderungen festgelegt, so können Auftraggeber zur Beschreibung der Leistung
69
BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 99 Abs. 1
70
vgl. BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 21, Abs. 6
71
BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 74 Abs. 4
72
BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 74 Abs. 4
64 auf technische Spezifikationen Bezug nehmen, die im Europäischen Umweltzeichen, in nationalen,
multinationalen
oder
in
sonstigen
Umweltzeichen
festgelegt
sind.
Die
Anforderungen betreffend das Umweltzeichen müssen auf wissenschaftlicher Basis entwickelt worden sein, müssen in einem Verfahren erarbeitet und beschlossen worden sein, an dem sich
alle
interessierten
Parteien
wie
Erzeuger,
Konsumenten,
Verkaufs-
und
Umweltschutzorganisationen sowie Verwaltungsbehörden beteiligen können, und müssen allen interessierten Parteien zugänglich und verfügbar sein. Auftraggeber können in den Ausschreibungsunterlagen angeben, dass bei Waren oder Dienstleistungen, die mit einem bestimmten Umweltzeichen ausgestattet sind Ausschreibungsunterlagen
angegebenen
vermutet wird, dass sie den in
technischen
Spezifikationen
den
entsprechen.
Auftraggeber müssen jedoch jedes andere geeignete Beweismittel, wie etwa eine technische Beschreibung des Herstellers oder einen Prüfbericht einer anerkannten Stelle, anerkennen."73
Bestimmungen zur Ausschreibung – Ausschreibungsunterlagen
In dem Teil des BVerG, der sich mit der Ausschreibung auseinandersetzt, findet sich ein Passus, der die Umweltgerechtheit von Leistungen tangiert. Das BVerG schreibt somit vor, dass
"die
Ausschreibungsunterlagen
[...]
bei
der
Projektierung
und
Ausschreibung
umweltgerechter Leistungen auf für die Planung und Ausschreibung umweltgerechter Produkte sowie umweltgerechter Verfahren geeignete technische Spezifikationen Bezug zu nehmen bzw. diese zu berücksichtigen"74 haben. Erforderlich
ist
auch
die
Ausschreibungsunterlagen.
Angabe
der
betreffenden
Interessant erscheint 75
hinsichtlich der Zuschlagsverfahren vorsieht.
dabei
Zuschlagskriterien
die Wertung,
in
den
die das BVerG
Grundsätzlich ist anzugeben, ob der Zuschlag
dem technisch und wirtschaftlich günstigsten Angebot zu erteilen ist. Relevant ist die Nennung des Billigstbieter-Zuschlags aber nur dann, wenn der Qualitätsstandard der Leistung klar und eindeutig definiert ist und demzufolge durch die Ausschreibung nur qualitativ äquivalente Angebote sichergestellt sind. Im Falle des Bestbieter-Prinzips muss in den Ausschreibungsunterlagen die Wertigkeit aller angewendeten Zuschlagskriterien hervorgehen. Gestattet sind auch Margen, wenn diese sachlich gerechtfertigt sind und deren größte Bandbreiten angemessen sind. Wenn auch dies nicht möglich ist, sind die Kriterien nach der ihnen zukommenden Gewichtung zu reihen.
73
BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 75 Abs. 7
74
BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 66 Abs. 2
75
vgl. BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 67 Abs. 3
65
5.4
Universitätsgesetz 2002
5.4.1
Rechtsform
Die Universitäten sind der Rechtsform nach juristische Personen öffentlichen Rechts.76 Dies bedeutet, dass Universitäten jeweils in ihrer Gesamtheit die volle Rechtsfähigkeit haben und als autonome Einrichtungen über eine umfassende Geschäftsfähigkeit verfügen, die es ihnen ermöglicht, im eigenen Namen und auf eigene Rechnung Geschäfte zu tätigen und Verträge abzuschließen. Die Aktivitäten der Universitäten haben dabei der wissenschaftlichen Forschung und Lehre bzw. der Entwicklung und Erschließung der Künste sowie der Vermittlung der Kunst zu dienen. Als Einrichtungen des Bundes sind die Universitäten durch den Bund garantiert und daher auch durch ihn zu finanzieren.77
5.4.2
Leitende Grundsätze
"Die leitenden Grundsätze für die Universitäten bei der Erfüllung ihrer Aufgaben sind: 1. Freiheit der Wissenschaften und ihrer Lehre (Art. 17 des Staatsgrundgesetzes über die allgemeinen
Rechte
der
Staatsbürger,
RGBl.
Nr.
142/1867)
und
Freiheit
des
wissenschaftlichen und des künstlerischen Schaffens, der Vermittlung von Kunst und ihrer Lehre (Art. 17a des Staatsgrundgesetzes über die allgemeinen Rechte der Staatsbürger); 2. Verbindung von Forschung und Lehre, Verbindung der Entwicklung und Erschließung der Künste und ihrer Lehre sowie Verbindung von Wissenschaft und Kunst; 3. Vielfalt wissenschaftlicher und künstlerischer Theorien, Methoden und Lehrmeinungen; 4. Lernfreiheit; 5. Berücksichtigung der Erfordernisse der Berufszugänge; 6.
Mitsprache
der
Studierenden,
insbesondere
bei
Studienangelegenheiten,
bei
der
Qualitätssicherung der Lehre und der Verwendung der Studienbeiträge; 7. nationale und internationale Mobilität der Studierenden, der Absolventinnen und Absolventen sowie des wissenschaftlichen und künstlerischen Universitätspersonals; 8. Zusammenwirken der Universitätsangehörigen; 9. Gleichstellung von Frauen und Männern; 10. soziale Chancengleichheit;
76
vgl. BGBl. I Nr. 120/2002: UG 2002, § 4
77
vgl. www.unigesetz.at
66 11. besondere Berücksichtigung der Erfordernisse von behinderten Menschen; 12. Wirtschaftlichkeit, Sparsamkeit und Zweckmäßigkeit der Gebarung."78
5.4.3
Weisungsfreiheit und Satzungsfreiheit
"Die Universitäten erfüllen ihre Aufgaben gemäß § 3 im Rahmen der Gesetze und Verordnungen nach Maßgabe des § 2 Abs. 2 des Bundesgesetzes über die Organisation der Universitäten [...] weisungsfrei und geben sich ihre Satzung im Rahmen der Gesetze"79
5.4.4
Geltungsbereich
des
Bundesvergabe-
und
des
Bundesbeschaffungsgesetzes Da
die
Universitäten
Geltungsbereich
des
weiterhin
vom
Bund
Bundesvergabegesetzes
finanziert auch
werden, auf
die
erstreckt
sich
Universitäten.
der Das
Bundesbeschaffungsgesetz ist nicht anzuwenden, es wird aber davon ausgegangen, dass sich die Universitäten auch der Dienstleistungen der Bundesbeschaffung GmbH bedienen.80
78
BGBl. I Nr. 120/2002: UG 2002, § 2
79
vgl. BGBl. I Nr. 120/2002: UG 2002, § 5
80
vgl. www.unigesetz.at
67
6
Beschaffung von IT-Equipment
6.1
öffentliche Beschaffung
6.1.1
grundsätzliche Betrachtungen
Der öffentlichen Beschaffung – der zentrale Einkauf von Gütern und Dienstleistungen also – kommt eine besondere Stellung zu. Ihr Grundprinzip kann so umrissen werden: Die öffentliche Hand - als Verwaltung des Bundes, der Länder und Gemeinden aber auch ausgegliederte Rechtsträger, die durch öffentliche Mittel finanziert werden – tritt als öffentlicher Auftraggeber auf, um ihre öffentlichen Aufgaben zu erfüllen. Der öffentliche Auftraggeber handelt dabei im Rahmen der Privatwirtschaftsverwaltung, d.h. nicht als Behörde bzw. nicht im Rahmen der Hoheitsverwaltung.81 Öffentliche Auftraggeber sind im Gegensatz zu privaten an besondere Rechtsvorschriften gebunden. Diese besonderen Anforderungen leiten sich daraus ab, dass öffentliche Gelder eingesetzt werden. Prämissen hiefür, die auch Rechtsstatus besitzen, stellen Sparsamkeit, Wirtschaftlichkeit und Zweckmässigkeit dar. Damit ist ein zentraler Unterschied zwischen öffentlichen Einrichtungen und privaten Unternehmen bzw. Institutionen angesprochen. Private Auftraggeber stehen in einer Konkurrenz-Situation zu anderen Mitbewerbern. Folglich müssen sie ihre finanziellen Ressourcen sparsam und effektiv einsetzen, um dem Wettbewerbsdruck standhalten zu können. Für öffentliche Auftraggeber gilt dieses Wirtschaftlichkeitsprinzip im Allgemeinen nicht per se. Die entsprechenden rechtlichen Rahmenbedingungen – das Vergaberecht – sollen folgende Ziele erfüllen:82
Die Förderung eines funktionierenden Wettbewerbs unter den Vertragspartnern öffentlicher Auftraggeber auf dem alle Markteilnehmer die gleiche Chance auf öffentliche Aufträge erhalten.
Die Erzielung von Kosteneinsparungen seitens der öffentlichen Auftraggeber durch einen effizienten Einsatz der öffentlichen Finanzmittel.
Die Verhinderung von Korruption zwischen öffentlichen Auftraggebern und deren Vertragspartnern mittels ausreichender Transparent der Vergabeverfahren.
81
vgl. Ökoleitfaden Vorarlberg, www.umweltverband.at
82
vgl. Gast, Das österreichische Vergaberecht (2002), 3
68
6.1.2
ökologische Beschaffung
Eine ökologischeren Ausrichtung des gesamten Beschaffungswesen erscheint vor dem Hintergrund einer nachhaltigen Entwicklung obligatorisch. Die Rahmenbedingungen des Marktes geben jedoch noch nicht die benötigten Impulse, die für eine Ökologisierung der Wirtschaft erforderlich wären.83 Daher erfährt ein adäquates Konsumverhalten im Sinn einer Kaufentscheidung für umweltfreundliche Produkte und Dienstleistungen einen enormen Bedeutungszuwachs. Die öffentliche Verwaltung trägt deshalb besondere Verantwortung, da ihre konzentrierte Kaufmacht im Rahmen der öffentlichen Beschaffung jährlich etwa 30 Mrd. € bzw. 17% des BIP beträgt. Das öffentliche Beschaffungswesen stellt ein wichtiges und marktkonformes Instrument zu Förderung des Umweltschutzes dar:
Durch den Kauf- bzw. die Planungsentscheidung für umweltfreundliche Produkte und Dienstleistungen wird ein konkreter Beitrag zur Umweltentlastung geleistet.
Durch eine spezielle Nachfrage können ökologische Produktinnovationen gefördert und in der Einführungsphase, wo aufgrund meist relativ geringer Stückzahlen die Kostendegression noch nicht voll ausgenutzt ist, die Markteinführung bzw. – durchdringung unterstützt werden.
Die
öffentliche
Verwaltung
nimmt
eine
exponierte
Position
ein,
sie
ist
herausgefordert, die staatliche Umweltpolitik mitzutragen und in ihrem Bereich umzusetzen.
Ihre
Aktivitäten
hinsichtlich
ökologische
Beschaffung
haben
Signalwirkung für Unternehmen und private Verbraucher. Ein umweltgerechtes Beschaffungswesen bietet neben dem Beitrag zum Umweltschutz auch in einigen Bereichen Chancen für Kosteneinsparungen. Diese können insbesondere durch die Reduktionen von Energie-, Wasser- und Materialverbrauch, durch den Verzicht auf Produkte und Dienstleistungen bzw. völlig neue Ansätze der Dienstleistungserbringung sowie durch die Einsparung von Entsorgungsgebühren erzielt werden.
6.1.3
Bundesbeschaffungsgesellschaft
Primäres Ziel der Bundesbeschaffung GmbH ist es, durch Bündelung und Standardisierung der Beschaffungsaktivitäten für die Republik Österreich optimale Einkaufskonditionen zu erhalten und dadurch einen Beitrag zur Senkung des öffentlichen Budgets zu leisten. Die Ziele und die Organisation der Gesellschaft sind im Bundesgesetz über die Errichtung einer Bundesbeschaffung
Gesellschaft
Verpflichtung,
zentrale
die
mit
beschränkter
Einrichtung
für
die
Haftung Beschaffung
geregelt.84 der
83
vgl. BMLFUW, et al. (Hg.), Check it! (2001), 1/2/4
84
vgl. BGBl I Nr. 39/2001 in der Fassung BGBl I Nr. 99/2002: BB-GmbH-Gesetz
Neben
der
Bundesverwaltung
69 darzustellen, richtet sich das Angebot der BBG auch an die Bundesländer, Städte und Gemeinden sowie an die ausgegliederten Rechtsträger, die BBG als Projektabwickler für Vergabeverfahren zu engagieren oder die von der BBG errichteten Rahmenverträge85 zu nutzen. So sind die Universitäten berechtigt, jedoch nicht verpflichtet, Dienstleistungen der Bundesbeschaffung GmbH in Anspruch zu nehmen.86 Die BBG sieht ihre Hauptaufgabe87 darin, für die Republik Österreich und in Abstimmung mit Landesregierungen
und
Gemeinden
für
die
in
der
Verordnung
definierten
Beschaffungsgruppen
Bedarfe zu bündeln
Leistungsverzeichnisse und Standards professionell zu erstellen
Ausschreibungen durch das im BVergG definierte optimale Verfahren durchzuführen
Nach Zuschlag an den Bestbieter Rahmenverträge abzuschließen, die Basis für Bestellungen der Dienststellen des Bundes (und in Abstimmung der Länder und Gemeinden) sind
Die Leistungen der BBG sind für die Bundesverwaltung natürlich kostenfrei. Bundesländern, Städten, Gemeinden und ausgegliederten Rechtsträgern wird eine Servicegebühr von grundsätzlich 1 % der Nettobestellsumme verrechnet. Mit Großkunden werden im Rahmen einer Grundsatzvereinbarung bilaterale Regelungen getroffen, um die Servicegebühr in Abhängigkeit vom Bestellvolumen zu regeln. Auch mit den Universitäten wird es gesonderte bilaterale Vereinbarungen geben.
Ausschreibungen im Bereich "IT-Hardware"88
Die BBG wickelt jährlich zwei bis drei PC-Ausschreibungen ab, in denen zwei Kategorien unterschieden werden:
Standard-PCs als State-of-the-art für Office-Anwendungen
High end-PCs für höhere Anforderungen
Initiativ wirken Grossbeschaffungsprojekte der Bundesministerien und Beschaffungsaktionen der Schulen. Die Ministerien streben an, alle 4 Jahre den Bestand zu tauschen, konkret bedeutet dies 600 bis 2.500 PCs je Ressort. Jede Ausschreibung umfasst in Summe ein Beschaffungsvolumen von 3.000 – 10.000 PCs. Die Definition der Kriteriendefinition und die
85
vgl. BGBl I Nr. 39/2001 in der Fassung BGBl I Nr. 99/2002: BB-GmbH-Gesetz, § 2
86
vgl. BGBl I Nr. 39/2001 in der Fassung BGBl I Nr. 99/2002: BB-GmbH-Gesetz, § 3 Abs. 3
87
vgl. bbg.portal.at/internet/startseite/_start.htm
88
Interview mit Mag. A. Eder, Bereichsleiter IT-Hardware, BBG, am 18. Mai 04
70 Leistungsbeschreibung wird üblicherweise in Zusammenarbeit der IT-Verantwortlichen der betreffenden Ressorts gemeinsam mit den Fachleuten der BBG erstellt. Jeder Ausschreibung geht eine Bedarfserhebung voran, die aber nur 70 – 80 % des kumulativen Beschaffungsvolumen darstellt und von der BBG noch um Erfahrungswerte erhöht wird. Dadurch werden Bereiche integriert, die mit der Bedarfserhebung nicht erreicht werden konnten.
Begriff "Rahmenvertrag"
Ein Rahmenvertrag beschreibt eine beiderseitige Verpflichtung zum Anbot und zur Abnahme eines gewissen Kontingents (z.B. 6000 PCs) innerhalb eines gewissen Zeitraums. Gängige Vertragslaufzeiten betragen zwei Jahre. Im Regelfall wird das gesamte Kontingent innerhalb eines Jahres abgerufen. Nach dieser Phase stellt diese Vereinbarung quasi totes Recht dar. In Ausnahmefällen kann ein Rahmenvertrag auch über die definierte Laufzeit hinaus angewendet werden – insbesondere dann, wenn die Abwicklung der nachfolgenden Ausschreibung verzögert ist oder Probleme aufwirft.
Begriff "Rahmenvereinbarung"
Im Unterschwellenbereich sind auch Rahmenvereinbarungen möglich. Diese beinhaltet eine einseitige
Verpflichtung
zur
Anbotslegung
bei
Ausschreibungen,
jedoch
keine
Abnahmeverpflichtung seitens der Auftraggeber. Dieses Konstrukt ist jedoch in der juristischen Anwendung nicht trivial und kommt deshalb bei BBG-Ausschreibungen kaum zur Anwendung. Bei PC-Ausschreibungen der BBG lässt sich ein Trend zu Markengeräten feststellen, auch um längerfristige Händlerbeziehung zu etablieren. Die typische Produktnutzungsdauer von PCs beträgt vier Jahre. Bei der letzten Ausschreibung differierten die Preise für Standard-PC zwischen € 360 und 500 und für High end-PCs zwischen € 550 – 700. Die Pauschale für 3 Jahre Vor-Ort Garantie kostete zwischen € 25 – 60. Zur Zeit nehmen folgende Universitäten das Leistungsanbebot der BBG in Anspruch89:
89
Karl Franzens Universität Graz
Kunstuniversität Linz
Medizinische Universität Wien
Medizinische Universität Graz (MUG)
Aktuelle Kundenliste inkl. Knd. Nr. - per 17.05.2004
71
Technische Universität Wien
Universität für Bodenkultur
Universität Innsbruck & Zentrum Informatikdienst der Universität Innsbruck
Universität Klagenfurt
Universität Linz - Johannes Kepler
Universität Mozarteum
Universität Salzburg
Wirtschaftsuniversität Wien
6.2
IT-Beschaffung der Universitäten
6.2.1
Überblick
Vor
Inkrafttreten
dem
des
Universitätsgesetzes
2002
waren
in
der
Regel
die
Wirtschaftsabteilungen und die Zentralen Informatikdienste sowie die Institute selbst mit der Beschaffung von IT-Equipment befasst. Nun entstand durch die Implementierung des UG 2002 Handlungsbedarf, eine neue Satzung und neue Strukturen sind zu entwicklen. Dies hat natürlich auch Auswirkungen auf die Beschaffungsmodalitäten. So wird beispielsweise gegenwärtig an der TU Graz ein adaptiertes Beschaffungskonzept ausgearbeitet. Ein Trend zur Etablierung einer zentralen, für die Beschaffung allein verantwortlichen Stelle in den jeweiligen Universitäten zeichnet sich ab.
6.2.2
Status-quo an der TU Graz
Die Beschaffungsmodalitäten der TU Graz werden gerade eine Adaptierung unterworfen. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über das von der Zentralen Verwaltung und dem Zentralen Informatikdienst abgewickelte Beschaffungsvolumen der Jahre 1998 – 2002.
72
Tabelle 6.1: IT-Geräte Bestand TU Graz
Kategorie Zentraleinheit Zentraleinheit – UNIX Workstations Notebook PC PC – Macintosh
1998
1999
2000
2001
2002
gesamt
29
17
11
3
7
67
4
4
1
27
46
30
66
98
267
437
491
346
589
649
2512
2
9
3
7
8
29
9
Computer
2884
CRT-Monitor
395
332
211
334
241
1513
TFT-Monitor
4
15
11
87
218
335
Monitor
1848
Drucker (Nadel, Matrix) Drucker (Ink) Drucker (Thermo) Drucker (Laser) Plotter
4 63
37
1
29
51
39
1
219 2
71
59
41
59
60
3
2
6
1
5
Drucker
290 17 528
Scanner
30
34
18
48
41
171
Kopierer
2
3
5
1
4
15
13
20
10
8
9
60
4
4
48
144
Fax Multifunktionsgeräte Server
32
19
9
36
Quelle: Dr. Stepponat, ZID, TU Graz, Juni 2003
In früheren PC-Ausschreibungen des ZID waren folgende Zuschlagskriterien relevant:
Ausfallsicherheit
Energieverbrauch
Garantiezeit
Inbetriebnahme/Konfiguration
Leistung
Preis
73
Qualität
Service vor-Ort
Zur Zeit überlegt die TU Graz, ob das Leistungsangebot der Bundesbeschaffungsgesellschaft m.b.H. in Anspruch genommen werden soll. Das Angebot der BBG an Universitäten für Nutzung der Leistungen der BBG in allen Beschaffungsgruppen hat in etwa diese Form:
Pauschale für TU Graz: € 7500 exkl. MWst.
Pauschale für den ZID der TU Graz: € 75 + 1% Provision vom Auftragsvolumen
Ein Schlüsselfaktor im Entscheidungsprozess wird das Faktum sein, ob der Strombezug auch über die BBG abgewickelt wird.
6.2.3
Status-quo an Österreichischen Universitäten
Universität Graz90
Im Bereich des Zentralen Informatikdienstes der Universität Graz werden gegenwärtig nur Geräte von Markenherstellern gekauft. In der Vergangenheit spielten Geräte von Assembling Companies jedoch auch eine grössere Rolle. Bei der Beschaffung von Personal Computern stellen nach wie vor Desktops den Hauptanteil dar. Im Bereich Monitor ist eindeutiger Trend zu TFT-Bildschirmen festzustellen, da höhere Preise angesichts besserer Ergonomie in Kauf genommen werden. Sofern die entsprechenden Budgetmittel sehr knapp würden, könnte der Trend wieder zu CRT-Monitoren kippen. Im Verantwortungsbereich des ZID sind insgesamt – d.h. für die Karl-Franzens-Universtität und die neugegründete Medizinische Universität – 2500 PCs in Verwendung. Im Vorjahr wurden 300 PCs beschafft, im Jahr 2002 betrug das Beschaffungsvolumen noch 700 PCs. Die Nutzungsdauer von PCs liegt bei maximal 10 Jahren, wobei viele ältere Geräte in Labors eingesetzt
werden.
Die
Universität
nutzt
zumindest
fallweise
die
Angebote
der
Bundesbeschaffungsgesellschaft.
Universität Linz – ZID91
Die Universität Linz greift nicht auf die Leistungen der BBG zurück. Der ZID bereitet gerade eine EU-weite Ausschreibung für die IT-Beschaffung vor, die Händler adressiert, deren Existenz für die kommenden drei bis vier Jahre quasi garantiert sein müsste. Der Zuschlag
90 Interview mit DI G. Rosenkranz, Leiter der Abteilung "Computersysteme & Support", ZID der Universität Graz, am 12. Mai 2004 91
Interview mit C. Wohlschlager, ZID der Universität Linz, am 12. Mai 2004
74 soll dann an drei bis fünf Händler gehen, wobei gewährleistet sein sollte, dass diese mehrere Hersteller in ihrem Produktkatalog führen. Im Rahmen der durch das UG 2002 neu entwickelten Struktur der Universität können von den Instituten nur PCs gekauft werden, die den vom ZID definierten Standards entsprechen. Für die Beschaffung von Hardware, die aus Projektmitteln finanziert wird, sind die Institute bei der Beschreibung der Anforderungsprofile an keinerlei Vorgaben gebunden.
Universität Innsbruck92
Im PC-Sektor werden eher Geräte von Markenherstellern als Nonames bzw. Eigenmarken von Assemblern beschafft. Inzwischen werden ausschliesslich TFT-Monitore gekauft. Die Universität Innsbruck nimmt die Angebote der BBG in Anspruch. Die Institute ordern mittels einer Intranet-Plattform Geräte aus einem Rahmenvertrag.
Wirtschaftsuniversität Wien93
Auf der Wirtschaftsuniversität Wien werden PCs von Markenanbietern und Assembling Companies gleichermassen eingesetzt. Für den gesamten Bereich der WU sind 1000 bis 1500 PCs und etwa 300 bis 400 Notebooks – davon 100 – 200 über einen Notebook-Verleih – in Verwendung. Nunmehr greift die WU Wien auf die Ausschreibungen der BBG zurück. Die übliche Nutzungszeit für PCs beträgt etwa vier, in Ausnahmefällen sechs Jahre. Die Entwicklungen im Software-Sektor üben im Bereich der WU keinen signifikanten Druck auf die Hardware-Beschaffung aus. Generell sind Microsoft Office 2000, aber auch ältere Pakete in Verwendung. Der Aspekt, nicht zur Gänze "up-to-date" zu sein, wird von den involvierten Akteuren als unproblematisch gesehen. Als besonderes Angebot für Studierende sind 100 PC-Arbeitsplätze für einen 24h-Zugang eingerichtet.
Universität Wien94
Auf der Universität Wien sind Geräte von Markenherstellern sowie von Assemblern in Verwendung. Notebooks werden nur für MitarbeiterInnen des ZID gekauft. Die Beschaffung von TFT-Monitoren stellt immer noch eine Preisfrage dar. PCs werden typischerweise fünf Jahre, in einigen Fällen aber auch länger genutzt.
92 Interview mit A. Probst, Beschaffungskoordination, Zentrale Verwaltung der Universität Innsbruck, am 12. Mai 2004 93 Interview mit O. Schöpf, Leiter der Abteilung " Dezentrale Systeme", ZID der Wirtschaftsuniversität Wien, am 12. Mai 2004 94 Interview mit P. Karlsreiter, Leiter der Abteilung "Dezentrale Systeme & Aussenstellen", ZID der Universität Wien, am 17. Mai 2004
75 Die Zahl der im direkt verwalteten Bereich des ZIDs, d.h. Arbeitsplätze für Studierende, MitarbeiterInnen des ZID und der zentralen Verwaltung, stehenden PCs beläuft sich auf 1500.
Technische Universität Wien95
Die Einrichtungen der Technischen Universität Wien besitzen einen sehr hohen Grad an Autonomie. Dies hat auch direkte Auswirkungen auf die Beschaffungsmodalitäten. Konkret sind die Abteilungen des ZID sowie alle Institute direkt für die eigene Beschaffung verantwortlich. Die Rechner in den Studierenden-Computerräumen werden nach einem – verglichen mit vielen anderen Universitäten – atypischen Konzept betrieben. Diese Computer – oder Terminals – sind mit einem Linux remote boot environment ausgestattet. Das bedeutet, dass diese
ohne
Harddisk
laufen
und
das
Betriebssystem
über
das
Netzwerk
in
den
Arbeitsspeicher geladen wird. Der Benutzer muss den Rechner vor dem Einloggen jeweils neu booten, zwischen den Benutzungsphasen ist der Computer in einem Power Save-Modus. Die Motivation für die Wahl diese Modells liegt in den Überlegungen zur Security begründet. Da nur 250 solche Arbeitsplätze für insgesamt 16.000 Studierenden eingerichtet sind, werden diese im Zeitraum von 9 bis 19 Uhr fast zu 100% genutzt. Die eingesetzten Rechner sind fast alle Nonames. Die Verwendung des remote boot environment führt zu besonderen Anforderungen an die Hardware (spezieller Chipsatz am Motherboard). Ausschliesslich kleinere Anbieter, d.h. Assembling Companies, können die nötige Flexibilität bei der Konfigurierung aufbringen und die erforderlichen Kriterien erfüllen. Bei den Studierenden lässt sich ein eindeutiger Trend zu Notebooks feststellen. Der ZID trägt dem insofern Rechnung, indem er sog. "Datentankstellen" – Netzwerksteckdosen für Notebooks in grösserer Zahl in Subzentren anbietet, die im Lauf eines Tages von insgesamt 2000 Studierenden genutzt werden. Bei der Monitor-Beschaffung werden tendenziell nach wie
vor
CRT-Geräte
gekauft.
Gründe
hiefür
stellen
die
grössere
Robustheit
der
Bildschirmoberfläche sowie ein geringeres Diebstahl-Risiko dar.
Universität Salzburg96
Bei der Computer-Beschaffung werden im Desktop-Bereich ausschliesslich Noname-Geräte und bei Notebooks Markenhersteller präferiert. Seit zwei Jahren werden überwiegend TFTMonitore
eingekauft.
Ein
hoher
Anteil
der
eingesetzten
Bildschirme
stammt
von
Beschaffungsaktion aus dem Jahr 1999, wo eine grosse Anzahl CRT-Monitore erworben. Die Handhabung der Wartungsarbeiten wird eher unorthodox gelöst. Da etwa 90% der Leistung
95 Interview mit P. Berger, Leiter der Abteilung "Zentrale Services", ZID der Technischen Universität Wien, am 17. Mai 2004 96
Interview mit Dr. H. Gattringer, ZID der Universität Salzburg, am 17. Mai 2004
76 eines Reparaturfalls die Diagnose und Fehler-Lokalisierung (Hardware oder Software) betrifft, werden Tausch- und Reparaturaktivitäten selbst abgewickelt. Ein Liefervertrag mit den betreffenden Firmen regelt die Bereitstellung der nötigen Hardware-Komponenten. Im Bereich der Universität Salzburg sind etwa 1600 PCs in Verwendung, die das Betriebssystem MS Windows 2000 oder Windows XP installiert haben. Mit einigen hundert PCs, die auch ältere Betriebssysteme laufen haben, werden in Summe 2000 PCs und Notebooks eingesetzt. Die durchschnittliche PC-Nutzungsdauer beträgt etwa fünf Jahre.
6.2.4
Auswertung und Analyse
Beschaffung – BBG
Die
Stellungnahmen
der
Ausschreibungsmodalitäten
interviewten der
ZID-Beschaffungsverantwortlichen
Bundesbeschaffungsgesellschaft
sind
zu
den
ambivalent.
Grundsätzlich wurde angemerkt, dass die Abwicklung der Ausschreibungen zu brauchbaren Resultaten
führt.
Durch
das
Erlangen
der
Vollrechtsfähigkeit
der
Universitäten
als
ausgegliederte Rechtsträger des Bundes mit Beginn 2004 können die Leistungen der BBG nun nicht mehr kostenfrei in Anspruch genommen werden. Viele Universitäten schätzen sehr genau ab, ob die Beschaffung über die BBG oder die Option eigener Ausschreibungen kostengünstiger wären. Hier sind vielerorts die Entscheidungsfindungsprozesse noch zu keinem definitivem Ergebnis gekommen. Die Unis haben bei BBG-Ausschreibungen die generelle Möglichkeit, aus dem durch den Rahmenvertrag gegebenen Produktkatalog mittels Auswahl bestimmter Features noch kleinere Feinjustierungen vorzunehmen. Als
schwerwiegender
Kritikpunkt
wird
die
Dominanz
des
Zuschlagskriterium
"Anschaffungspreis" beinahe unisono gesehen. Qualitätsanforderungen – wie etwa die Aspekte Haltbarkeit, Zuverlässigkeit, Verarbeitung sichtbarer und beanspruchter Teile – blieben deswegen zu wenig berücksichtigt. Gleichzeitig wurde herausgestrichen, dass die drastischen Budgetkürzungen vergangener Jahre (2000, 2003) einschneidende Konsequenzen für die jährlichen Erneuerungsraten bewirkten. Das empfehlenswerte Prinzip, etwa ein Viertel des gesamten Gerätebestandes jährlich zu tauschen, kann deshalb nicht angewendet werden. Damit einher geht natürlich eine Verlängerung der durchschnittlichen Nutzungsdauer von PCs beispielweise, die in manchen Fällen 10 Jahre erreicht.
Kriterium Energieeffizienz
Bei diesen Befragung trat sehr deutlich zu Tage, dass der Aspekt "Energieeffizienz" insbesondere
im
PC-Sektor
eine
untergeordnete
Rolle
spielt.
Einerseits
wurde
die
Grössenordnung des PC-Energieverbrauchs als nicht signifikant im Vergleich zur ServerInfrastruktur einschließlich der Kühlanlagen beurteilt. Auf der anderen Seite wurde von vielen
77 die Einschätzung vertreten, dass Unterschiede in der Leistungsaufnahme verschiedener PCs nicht gegeben oder nur marginal sind. Die vielleicht pointierteste Bemerkung zur Situation soll hier zu Illustration und ohne Quellenangabe genannt werden: "Der Energieverbrauch von PCs
interessiert
mich
nicht!"
Beschaffungsverantwortlichen
Ein
über
eher den
vages Anteil
Bild
haben
einzelner
die
interviewten
Komponenten
am
Gesamtleistungsbezug von PCs.
Energieverbrauch
Die Frage nach einer Schätzung für den relativen Anteil der IT-Infrastruktur am Gesamtenergieverbrauch einer Universität bleibt von allen Befragten – abgesehen von einer Person, die den IT-Anteil auf 5 – 10 % schätzt – unbeantwortet. Einige können aber den Leistungsbezug der zentralen Server und Kühlaggregate angeben. Als Zielkonflikt erscheint die Optimierung von Energieverbrauch und Zuverlässigkeit bei PCSystemen. Aus Sicht mancher ZID-Mitarbeiter ist der Dauerbetrieb von PCs günstiger als regelmässiges Abschalten, da damit Harddisk-Ausfälle vermieden werden könnten und Fernwartungen
möglich
werden.
Der
Energiesparaspekt
bleibt
dem
gegenüber
eher
zweitrangig.
Ökologische Aspekte / Beschaffung / Ausfälle
Manche der Befragten sind für die ökologische Implikationen der Beschaffung und Nutzung sehr wohl sensibilisiert. Die thematische Verbindung "IT & Ökologie" wird generell kritisch beurteilt. Die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit einiger Komponenten – wie Netzteile oder Festplatten – aber auch die Entsorgung der Altgeräte stellt für viele ein Problemfeld dar. MitarbeiterInnen der Universitätsverwaltung fragen nun tendenziell stärker Notebooks nach. Ein Befragter äußerte sich dazu kritisch, da die Erweiterbarkeit bei Notebooks stark eingeschränkt ist. Gewünschte Hardware-Aufrüstungen sind nach zwei bis drei Jahren dann nicht oder nur sehr schwer möglich. Die Zufriedenheit der NutzerInnen erfährt dann einen deutlichen Dämpfer. Der betreffende ZID versucht, aus eben den genannten Gründen dieser Entwicklung entgegen zu wirken.
Organisatorisches
Im Rahmen der Befragung wurde in Erfahrung gebracht, dass die LeiterInnen der Zentralen Informatikdienste
im
Rahmen
der
"ARGE
ZID-Leiter"
einen
institutionalisierten
Erfahrungsaustausch vier Mal im Jahr pflegen. Aspekte der Hardware-Beschaffung sollen – so die Einschätzung – dort eher nur am Rande thematisiert werden. Die Verantwortlichen für die Software-Beschaffung treffen sich halbjährlich. Im Hardware-Sektor sind jedoch die spezifischen
Anforderungen
und
Rahmenbedingungen
zu
unterschiedlich,
kontinuierlichen Erfahrungsaustausch sinnvoll erscheinen zu lassen.
um
ein
78
7
Beurteilungskriterien & Bewertungsko nzepte für die ITBeschaffung
7.1
Labels
7.1.1
Überblick
Für PCs aber auch viele andere Gerätekategorien existieren mehrere nationale und internationale Labels und Umweltzeichen. Die zentrale Intention von Labels ist, ein Produkt, das dem mehr oder minder umfangreichen Anforderungskatalog entspricht mit einem Qualitätssiegel auszuzeichnen. Dem Interessenten oder Konsumenten wird mit dieser Auszeichnung signalisiert, dass alle obligatorischen Label-Kriterien erfüllt sind und das Produkt über genau spezifizierte Merkmale verfügt. In erster Linie sind die hier angesprochenen Labels ein Marktinstrument, das sich an Endnutzer und Haushaltskonsumenten richtet. Relevant sind sie jedoch auch für die zentrale Beschaffung, da die im Rahmen von Umweltzeichen definierten Anforderungskataloge eine Sonderstellung
einnehmen.
Das
BVerG
2002
sieht
vor,
dass
im
Bereich
der
Leistungsbeschreibungen in der Auftragsausschreibung auf Technische Spezifikationen Bezug genommen
werden
kann,
"die
im
Europäischen
Umweltzeichen,
multinationalen oder in sonstigen Umweltzeichen festgelegt sind." gewährleistet
sein,
dass
die
Anforderungen
des
betreffenden
97
in
nationalen,
Es muss aber
Umweltzeichens
auf
wissenschaftlicher Basis entwickelt, in einem Verfahren erarbeitet und beschlossen worden ist, an dem sich alle interessierten Parteien wie Erzeuger, Konsumenten, Verkaufs- und Umweltschutzorganisationen sowie Verwaltungsbehörden beteiligen können. Weiters muss die Transparenz und Verfügbarkeit dieser Kriterien für alle Interessierte verfügbar sein. 98 Ein weiterer Passus tangiert das Diskriminierungsverbot. Ausschlaggebend ist nicht die Label-Kennzeichnung an sich, sondern das Faktum der Entsprechung spezifizierter Kriterien – also
das
Prinzip
der
Gleichwertigkeit.
Das
BVerG
2002
sieht
demnach
vor,
dass
"Auftraggeber [...] jedoch jedes andere geeignete Beweismittel, wie etwa eine technische Beschreibung des Herstellers oder einen Prüfbericht einer anerkannten Stelle, anerkennen"99 müssen. Labels bilden durch diese gesetzliche Grundlage einen Quasi-Standard, der bei Ausschreibungen generell eingefordert werden kann.
97
BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 75 Abs. 7
98
vgl. BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 75 Abs. 7
99
BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 75 Abs. 7
79 Die folgende Aufstellung gibt eine Überblick über die nachfolgend vorgestellten Labels hinsichtlich ihrer Energie-Verbrauchkriterien und ihres ökologischen Anspruchs.
Tabelle 7.1: Anforderungen der Labels für PCs hinsichtlich verschiedener Modi
On Idle Energy Star
Sleep
(~)
GEEA ~
EU-Umweltzeichen
7.1.2
Power Management
+ +
Blauer Engel
Off
öko
+ +
+
+
+
+
+
+
+
+
Energy Star
Hintergrund
Abbildung 7.1: Logo "Energy Star"
ENERGY STAR100 ist ein internationales freiwilliges Kennzeichnungsprogramm für Strom sparende Geräte, das 1992 vom US-amerikanischen Umweltbundesamt (EPA) ins Leben gerufen
wurde.
Im
Gegensatz
zum
amerikanischen
Programm,
das
Kriterien
für
verschiedenste Geräte des privaten und kommerziellen Anwendungsbereiches sowie für Gebäude und Fahrzeuge definiert, ist der Geltungsbereich des von der US-Regierung und der Europäischen Gemeinschaft unterzeichneten Abkommens101 auf folgende Gerätekategorien begrenzt:
100 101
Computer
Monitore
Drucker
Faxgeräte
Kopierer
vgl. www.eu-energystar.org
Abkommen zwischen der Regierung der Vereinigten Staaten von Amerika und der Europäischen Gemeinschaft über die Koordinierung von Kennzeichnungsprogrammen für Strom sparende Bürogeräte (Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaft L172/3 vom 26. Juni 2001)
80
Scanner
Mehrzweckgeräte
Am Energy Star-Programm können Hersteller, Montierbetriebe, Exporteure, Importeure, Einzelhändler und andere Stellen teilnehmen, die somit eine Verpflichtung eingehen, ihre gehandelten und angebotenen Geräte Energy Star-konform zu gestalten. Diese den Energy Star-Kriterien entsprechenden Produkte können bei der amerikanischen Environmental Protection Agency (EPA) oder bei der Europäischen Kommission registriert werden.102 Zentrale Ziele des Energy Star-Programms sind wie folgt:
Das Label soll private Personen sowie Beschaffungsverantwortliche im kommerziellen und öffentlichen Dienstleistungsbereich zum Kauf von Geräten mit niedrigem Energieverbrauch bewegen.
Hersteller und Händler sollen durch die Möglichkeit der Produktkennzeichnung dazu motiviert werden, das Thema Energieeffizienz in der Entwicklung und im Vertrieb von Bürogeräten stärker als bisher zu berücksichtigen.
Anforderungen für Computer
Zwei Richtlinien – A und B – besitzen Gültigkeit für die Überprüfung der "Energy Star"Konformität eines Computers. Den Programm-Teilnehmern ist somit freigestellt, wie sie Power Management und Energieeffizienz konkret handhaben wollen. Der Übersetzung des Abkommens103 zwischen der Regierung der Vereinigten Staaten von Amerika
und
der
Europäischen
Gemeinschaft
über
die
Koordinierung
von
Kennzeichnungsprogrammen für Strom sparende Bürogeräte ist zu entnehmen "Folgende Computertypen sind nach Leitlinie A einzustufen: - Als netzfähige Geräte ausgelieferte Computer, die in ihrem Niedrigverbrauchs-/Ruhemodus verbleiben können, während ihr Netzschnittstellenadapter für Netzanfragen ansprechbar bleibt. - Computer, die ohne Netzschnittstellenfähigkeit ausgeliefert werden. - Nicht für eine Netzumgebung bestimmte Computer. Das EPA geht davon aus, dass als PCs verkaufte oder auf andere Weise in Verkehr gebrachte Computer nur nach Leitlinie A einzustufen sind.
102
vgl. Ritter/Schäppi/Reichel, Marktanalyse zur Verbreitung und Nutzung der EnergieeffizienzKennzeichnung Energy Star in Österreich (2003), 2ff
103 Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaft L172/3 vom 26. Juni 2001, Anhang C "Produktspezifikationen"
81 Computer, die als netzfähige Geräte ausgeliefert werden, bei denen es zurzeit erforderlich ist, dass der Prozessor und/oder der Speicher des Computers in die Aufrechterhaltung der Netzverbindung während des Ruhemodus einbezogen sind, können nach Leitlinie B eingestuft werden. Bei Computern, die der Leitlinie B entsprechen, wird davon ausgegangen, dass sie während und außerhalb des Ruhemodus eine identische Netzfunktionalität aufrechterhalten. Richtlinie A: 1. Der Computer muss nach einer Zeit der Inaktivität in einen Ruhemodus übergehen. 2. Wird der Computer als netzfähiges Gerät ausgeliefert, so muss er während des Netzbetriebs in einen Ruhemodus übergehen können. 3. Wird der Computer als netzfähiges Gerät ausgeliefert, so muss er im Ruhemodus weiterhin in der Lage sein, auf allgemein oder gezielt an den Computer gerichtete WeckEreignisse anzusprechen. Hat der Computer aufgrund des Weck-Ereignisses den Ruhemodus zu verlassen und eine Aufgabe auszuführen, so muss er nach Abschluss der Aufgabe nach einer Zeit der Inaktivität in seinen Ruhemodus zurückkehren. Die Programmteilnehmer können beliebige Mittel nutzen, um das in diesem Unterabschnitt beschriebene Verhalten zu erreichen. 4. Für den Stromverbrauch des Computers im Ruhemodus gilt [nachstehende] Tabelle":
Tabelle 7.2: Leistungs-Kriterien des Energy Star-Labels für den Sleep-Modus
Maximale kontinuierliche Ausgangsnennleistung des Netzteils [W]
Leistungsbedarf im Sleep mode [W]
≤ 200
≤ 15
> 200 ≤ 300
≤ 20
> 300 ≤ 350
≤ 25
> 350 ≤ 400
≤ 30
> 400
10% der maximalen kontinuierlichen Ausgangsnennleistung
Computer deren maximaler kontinuierlicher Leistungsbedarf 15 W beträgt, entsprechen den Anforderungen und brauchen den Sleep-Modus nicht zu integrieren. Weiters wird angeführt: "Leitlinie B: 1. Der Computer muss nach einer Zeit der Inaktivität in einen Ruhemodus übergehen.
82 2. Wird der Computer als netzfähiges Gerät ausgeliefert, so muss er ungeachtet der Netztechnologie in einen Ruhemodus übergehen können. 3. Der Computer muss im Ruhemodus weiterhin in der Lage sein, auf alle Arten von Netzanfragen anzusprechen. Für den Benutzer darf kein Verlust an Netzfunktionalität entstehen (z. B. muss für den Benutzer während des Ruhemodus dieselbe Netzfunktionalität zur Verfügung stehen wie vor dem Eintritt des Computers in den Ruhemodus). 4. Der Computer darf im Ruhemodus höchstens 15 % der maximalen kontinuierlichen Ausgangsnennleistung seines Netzteils verbrauchen." 104
Anforderungen für Notebooks
Das Energy Star-Programm definiert auch Kriterien für Notebooks: "Integrierte Computersysteme: Ein Energy-Star-gerechtes integriertes Computersystem muss den folgenden Anforderungen genügen: i) Das integrierte Computersystem muss nach einer Zeit der Inaktivität in einen Ruhemodus übergehen. ii) Wird das integrierte Computersystem als netzfähiges System ausgeliefert, so muss es während des Netzbetriebes in einen Ruhemodus übergehen können. iii) Wird das integrierte Computersystem als netzfähiges System ausgeliefert, so muss es im Ruhemodus weiterhin in der Lage sein, auf allgemein oder gezielt an den Computer gerichtete Weck-Ereignisse anzusprechen. Hat der Computer aufgrund des Weck-Ereignisses den Ruhemodus zu verlassen und eine Aufgabe auszuführen, so muss das integrierte Computersystem nach Abschluss der Aufgabe nach einer Zeit der Inaktivität in seinen Ruhemodus zurückkehren. Die Programmteilnehmer können beliebige Mittel nutzen, um das in diesem Unterabschnitt beschriebene Verhalten zu erreichen. [...] Ein erstmals ab 1. Juli 2000 ausgeliefertes integriertes Computersystem darf im Ruhemodus höchstens 35 Watt verbrauchen. Integrierte Computersysteme, deren Stromverbrauch stets höchstens 35 Watt beträgt, erfüllen die Stromverbrauchsanforderungen dieses Abkommens und brauchen die Funktion des [...] beschriebenen Ruhemodus nicht zu besitzen. Einstellungen bei Auslieferung: Damit möglichst viele Benutzer den Niedrigverbrauchs/Ruhemodus auch wirklich verwenden, müssen die Programmteilnehmer ihre Computer
104 Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaft L172/3 vom 26. Juni 2001, Anhang C "Produktspezifikationen"
83 und/oder integrierten Computersysteme mit aktivierter Energiesparfunktion ausliefern. Bei allen Produkten muss die voreingestellte Zeit für den Übergang in den Energiesparmodus weniger als 30 Minuten betragen. (Das EPA empfiehlt eine Voreinstellung zwischen 15 und 30 Minuten.) Der Benutzer muss die Zeitvorgaben ändern oder den Niedrigverbrauchs/Ruhemodus deaktivieren können." 105
Marktrelevanz
Die
ursprüngliche
Intention,
den
Energy
Star
als
Qualitätslabel
mit
Unterscheidungsmächtigkeit – die besten 25% aller am Markt präsenten Geräte – zu etablieren, muss zur Zeit als gescheitert betrachtet werden. Die genannten Kriterien für Energy Star-Konformität machen deutlich, dass dieses Label bestenfalls einen IndustrieMindeststandard darstellen kann. Gewichtige Argumente für den Energy Star sind aber jedenfalls sein hoher Bekanntheitsgrad, seine Akzeptanz bei der IT-Industrie und die Möglichkeit, periodisch neue Anforderungen zu definieren. Darüber hinaus haben auch die entsprechenden Messvorschriften für andere Labels bindende Wirkung.
Leistungsaufnahme im Sleep Mode 40 35
kleinster Wert
größter Wert
Energy Star-Grenzw ert
Leistung [W]
30 25 20 15 10 5 0 PC (bis 200W NL)
PC (200W 300W NL)
Monitor (TFT)
Monitor (CRT)
Drucker (NF, Drucker (NF, 10ppm) 20ppm)
Abbildung 7.2: Minimaler und maximaler Stromverbrauch der aktuell am Markt verfügbaren Geräte im Vergleich zu den von Energy Star vorgeschriebenen Werten für den Sleep-Mode (NL: Nennleistung, NF: Normalformat, ppm: Seiten pro Minute) Quelle: Ritter/Schäppi/Reichel, Marktanalyse zur Verbreitung und Nutzung der EnergieeffizienzKennzeichnung Energy Star in Österreich (2003), 5
105 Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaft L172/3 vom 26. Juni 2001, Anhang C "Produktspezifikationen"
84
7.1.3
Group for Energy Efficient Appliances – GEEA
Hintergrund
Abbildung 7.3: Logo "GEEA-Label"
Ziel der "Group for Energy Efficient Appliances"106 ist, einen Beitrag zu leisten um ein einheitliches europäisches Schema für freiwillige Informationsaktivitäten zu etablieren. Die Grundsätze dieses Modells lassen sich so umreissen: Das GEEA-Label
ist dynamisch konzipiert, d.h. die Kriterien werden in enger Kooperation mit der Industrie regelmässig überarbeitet
soll in etwa 25% aller am Markt verfügbaren Geräte kennzeichnen.
ist als freiwillige Vereinbarung gedacht. Eine Teilnahme verpflichtet die Industrie nicht zur Verwendung des Labels oder zur gesonderten Vermarktung der den GEEAKriterien entsprechenden Geräte.
hat keine finanziellen Folgen für die Industrie-Partner.
Kriterien werden für folgende Produktgruppen spezifiziert:
106
TV und Satellitenempfänger
Video-Geräte
Audiogeräte
Kleingeräte
PCs
Monitore
Drucker
Kopierer
Multifunktionsgeräte
www.efficient-appliances.org
85 Anforderungen für Computer
Tabelle 7.3: Leistungs-Kriterien des GGEA-Labels für den Sleep- und Off-Modus
Kriterium für max. Kriterium für max. Leistungsbezug, Leistungsbezug, gültig gültig 2004 2005 sleep mode (low-power mode):
5W
5W
off mode
3W
2W
Die voreingestellte Zeit für den Sleep Mode in den Power Management-Konfigurationen soll maximal 30 Minuten beragen. Eine Funktion für das Abschalten des Monitors soll implementiert sein.
Marktrelevanz
Dieses Label erreicht einen weitaus geringeren Bekanntheitsgrad als der "Energy Star" beispielsweise. Die Kriterien sind jedoch ambitioniert gestaltet und sollen dem Anspruch genügen, die jeweils besten 25% der am Markt erhältlichen Geräte zu identifizieren. Dieser dynamische Ansatz ermöglicht die stärkere Einbeziehung technologischer Innovationen und Entwicklungen.
7.1.4
Deutsches Umweltzeichen – Blauer Engel
Hintergrund
Abbildung 7.4: Logo "Blauer Engel"
Der
"Blaue
Engel"107
ist
eines
der
traditionsreichsten
Ökolabels
für
Produkte
und
Dienstleistungen. Diese Kennzeichnung wurde bereits 1977 in Deutschland auf Initiative des Bundesministers des Inneren und durch den Beschluss der Umweltminister des Bundes und der Länder als ein marktkonformes Instrument der Umweltpolitik, mit dem auf freiwilliger Basis die positiven Eigenschaften von Angeboten gekennzeichnet werden, ins Leben gerufen.
107
www.blauer-engel.de
86 Wesensmerkmale von Produkten, die mit dem "Blauen Engel" gekennzeichnet werden, sind folgende:
Der Energieverbrauch der Geräte in Bereitschaftszuständen ist geringer als der durchschnittliche Verbrauch innerhalb der Produktgruppe.
Die Geräte sind für eine lange Lebensdauer ausgelegt. Erweiterungsfähigkeit, recyclinggerechte Konstruktion und Möglichkeiten zur Wiederverwertung gebrauchter Komponenten sind integrale Bestandteile des Produkt-Konzepts.
Umweltbelastende Stoffe sollen so weit wie technisch möglich vermieden werden.
Die Geräuschentwicklung wird möglichst gering gehalten.
Produktunterlagen
enthalten
Informationen
für
NutzerInnen
zu
Energiesparmöglichkeiten, zur Geräuschentwicklung und weiteren gerätespezifischen Angaben.
Anforderungen für Computer:
In der Vergabegrundlage RAL-UZ 78108 werden allgemeine Anforderungen für folgende Bereiche definiert:
Recyclinggerechte Konstruktion
Materialanforderungen
an
Kunststoffe
der
Gehäuse
und
Gehäuseteile
Leiterplatten
Kennzeichnung von Kunststoffen
Batterien
Gewährleistung und Garantie
Reparatursicherheit
Rücknahme der Geräte
Verpackung
Bedienungsanleitung / Verbraucherinformation
In den spezifischen Anforderungen sind Kriterien zur Leistungsaufnahme angeführt
108 vgl. Vergabegrundlagen für Umweltzeichen, Arbeitsplatz-Computer, RAL-UZ 78, Ausgabe Februar 2004
und
87 Tabelle 7.4: Leistungs-Kriterien des Labels "Blauer Engel" für den Sleep- und Off-Modus der Systemeinheit
Kriterium für max. Leistungsbezug Bereitschaft "low power mode", "sleep mode"
5W
Schein-Aus "Off-mode"
2W
Der Computer muss die Energiesparfunktionen eines Betriebssystems unterstützen, um die Realisierbarkeit zumindest eines Ruhezustands ("sleep mode") zu garantieren.
Tabelle 7.5: Leistungs-Kriterien des Labels "Blauer Engel" für Sleep-, Deep Sleep- und OffModus des CRT-Monitors
Kriterium für max. Leistungsbezug Bereitschaft 1 "low power mode", "sleep mode"
10 W
Bereitschaft 2 "suspend mode", "deep sleep mode"
5W
Schein-Aus "Off-mode"
1W
Tabelle 7.6: Leistungs-Kriterien des Labels "Blauer Engel" für Sleep- und Off-Modus des TFTMonitors
Kriterium für max. Leistungsbezug Bereitschaft "low power mode", "sleep mode"
3W
Schein-Aus "Off-mode"
2W
Interessant ist die Forderung, in den Produktunterlagen die tatsächlichen Leistungswerte anzugeben. Für die Systemeinheit wird die Angabe des Leistungsbezuges der Modi "Sleep mode" und "Off mode", aber auch die des Wertes für den "On Idle"-Modus vorgeschrieben. Für Monitore werden die Leistungsdaten für den Normalbetrieb, der aber nicht näher in den Vergabegrundlagen spezifiziert wird, vorgeschrieben, weiters für den Status "Off mode" und "Sleep mode" und zusätzlich noch für CRT-Monitore der "Deep Sleep"-Wert. Die Messungen sind entsprechend dem "Abkommen zwischen der Regierung der Vereinigten Staaten von
88 Amerika
und
der
EG
über
die
Koordinierung
von
Kennzeichnungsprogrammen
für
stromsparende Bürogeräte" durchzuführen.
Anforderungen für Notebooks
Die spezifischen Anforderungen für Notebooks109 ("Tragbare Computer") sehen folgende Kriterien zur Leistungsaufnahme vor:
Tabelle 7.7: Leistungs-Kriterien des Labels "Blauer Engel" für Sleep- und Off-Modus des Notebooks und des Netzteils
Kriterium für max. Leistungsbezug Bereitschaft "low power mode", "sleep mode"
5W
Schein-Aus "Off-mode"
2W
Netzteil ohne Computer
1W
Die Leistungsaufnahme des Netzteils – im Leerlauf, bei Trennung vom Computer – soll nach dem am 15. Juli 2000 von der Europäischen Kommission veröffentlichten "Code of Conduct on Efficency of External Power Supplies" gemessen werden. Die Mess-Vorschriften für die beiden anderen Betriebszustände beziehen sich wiederum auf das "Abkommen zwischen der Regierung der Vereinigten Staaten von Amerika und der EG über die Koordinierung von Kennzeichnungsprogrammen für stromsparende Bürogeräte".
Marktrelevanz
Rund 710 Unternehmen nutzen dieses Umweltzeichen, insgesamt sind 3800 Produkte mit diesem Label ausgezeichnet. Der Bekanntheitsgrad kann generell als recht hoch beurteilt werden.
Inwieweit
für
KonsumentInnen
die
"Blauer-Engel"-Konformität
bei
der
Kaufentscheidung tatsächlich eine Rolle spielt, muss je nach Branchen und Produktgruppen unterschieden werden und kann allgemein nicht angegeben werden. Die angeführten Leistungsbedarfskriterien und Begriffserläuterungen in den entsprechenden Vergabegrundlagen sind nicht immer konsistent und eindeutig spezifiziert. Die ökologischen Anforderungen erscheinen umfassend, wurden jedoch nicht eingehender analysiert. Der insgesamt
recht
breite
Anforderungskatalog
könnte
einige
potentiell
interessierte
Unternehmen davon abhalten, dieses kostenpflichtige Umweltzeichen zu nutzen, zumal ökologische Überlegungen beim IT-Hardwarekauf generell kaum Relevanz besitzen. Es ist anzunehmen, dass der Aufwand einer Antragstellung vermutlich nur von grösseren
89 Herstellern geleistet werden kann und kleinere Anbieter und Assembling Companies automatisch ausscheiden. Die Datenbank der "Blauer Engel"-Website beinhaltet zur Zeit einige ausgezeichnete Produkte im Bereich "PC" der Anbieter HP Compaq, Dell, Fujitsu Siemens und Maxdata und im Bereich "Monitor" der Anbieter Fujitsu Siemens und LG Electronics.
7.1.5
EU-Umweltzeichen – Eco-Flower
Hintergrund
Abbildung 7.5: Logo "EU-Umweltzeichen"
Das Europäische Umweltzeichen110 wurde 1992 mit der Verordnung des Rates EWG 880/92 über ein gemeinschaftliches System zu Vergabe eines Umweltzeichen implementiert. Seither wurde das Zeichen an über 250 Produkte in 15 Produktgruppen verliehen. Das EU-Umweltzeichen integriert auch ökologische Aspekte in den Kriterienkatalog, einige zentrale Punkte sind:
Vermeidung von schädlichen Emissionen bei Herstellung und Entsorgung durch Restriktion der verwendeten Materialien
Elektromagnetische Verträglichkeit und Funkentstörung
Geräuschentwicklung
Massnahmen zur Verlängerung der Produktlebensdauer
Erleichtertes Rycycling durch Rücknahmegarantie und einfache Demontage
Vermeidung
von
schädlichen
Emissionen,
die
durch
die
Entsorgung
von
Verbrauchsmaterialen verursacht wird.
109
vgl. Vergabegrundlagen für Umweltzeichen, Tragbare Computer, RAL-UZ 93, Ausgabe August 2003
90 Anforderungen für Computer:
Die aktuellen Kriterien111 für Desktop-Computer verlieren ihre Gültigkeit mit 21. August 2004. Ein neuer Anforderungskatalog wird erst erarbeitet und befindet sich erst in der Entwurfsphase112. Als Vorgabe werden die derzeitigen Energieverbrauchsanforderungen des Energy Star-Labels genannt. Darüberhinaus werden Kriterien für den Ruhezustand (S3 – Suspend to RAM) und den Aus-Zustand explizit formuliert.
Tabelle 7.8: Leistungs-Kriterien des EU-Umweltzeichens für den Ruhezustand und Off-Modus des Computers
Kriterium für max. Kriterium für max. Leistungsbezug, Leistungsbezug, gültig bis 21. 8. aktueller Entwurf 2004 Ruhezustand (S3 – Suspend to RAM)
5W
3W
off mode
2W
2W
Die voreingestellte Zeit für den S3-Ruhezustand in den Power Management-Konfigurationen soll maximal 30 Minuten betragen. Der Hersteller muss diese Funktion aktivieren, der Benutzer soll sie aber wieder deaktivieren können.
Anforderungen für Notebooks:
Die aktuellen Kriterien113 für Notebook-Computer verlieren ihre Gültigkeit mit 28. August 2004. Der betreffende Anforderungskatalog wird ebenso gerade erarbeitet und befindet sich erst in der Entwurfsphase114. Als Vorgabe werden die derzeitigen Energieverbrauchsanforderungen des Energy Star-Labels genannt. Darüberhinaus werden Kriterien für den Ruhezustand (S3 – Suspend to RAM), den Aus-Zustand und die Leistungsaufnahme des mit Spannung versorgten aber nicht an den Computer angeschlossenen Netzteils explizit formuliert.
110
vgl. europa.eu.int/comm/environment/ecolabel/
111
vgl. Entscheidung der Kommission zur Festlegung der Umweltkriterien für die Vergabe des EGUmweltzeichens für Tischcomputer, K(2001) 2584 112 vgl. Dokument "Establishing revised ecological criteria for the award of the Community eco-label to personal computers and amending Decision 2001/686/EC", 25. 5. 2004 113 vgl. Entscheidung der Kommission zur Festlegung der Umweltkriterien für die Vergabe des EGUmweltzeichens für tragbare Computer, K(2001) 2596 114 vgl. Dokument " Establishing revised ecological criteria for the award of the Community eco-label to portable computers and amending Decision 2001/687/EC ", 25. 5. 2004
91 Tabelle 7.9: Leistungs-Kriterien des EU-Umweltzeichens für den Ruhezustand und Off-Modus des Notebooks und des Netzteils
Kriterium für max. Kriterium für max. Leistungsbezug, Leistungsbezug, gültig bis 21. 8. aktueller Entwurf 2004 Ruhezustand (S3 – Suspend to RAM)
5W
3W
off mode
2W
2W
Netzteil ohne Computer
1W
0,75 W
Die voreingestellte Zeit für den S3-Ruhezustand in den Power Management-Konfigurationen soll maximal 15 Minuten betragen. Der Hersteller muss diese Funktion aktivieren, der Benutzer soll sie aber wieder deaktivieren können.
Marktrelevanz
Zur Zeit ist kein Personal Computer oder Notebook mit dem EU-Umweltlabel ausgezeichnet.
7.1.6
Zusammenfassung
Evident wird, dass die Labels nur auf die Leistungsaufnahme des Ruhezustands und des OffModes Bezug nehmen. Der Leistungsbedarf des On-Modes wird nicht spezifiziert. Dieser Betriebsmodus lässt sich nicht verbindlich und eindeutig definieren, da viele Faktoren – vorgegeben durch Hardware, Software und individuelle Nutzung – Einfluss auf den Energieverbrauch
nehmen.115
Moderne
Hardwarearchitekturen
in
Verbindung
mit
vollständiger ACPI-Funktionalität ermöglichen dynamisches Aktivieren und Deaktivieren unterschiedlicher Systembereiche. Bei mobilen Anwendungen (Notebooks) kommt dies prinzipiell zur Anwendung, da so größere Energiesparpotentiale ausgeschöpft werden können. Der Leistungsbedarf wechselt somit innerhalb kurzer Zeitintervalle und kann deshalb nicht reproduzierbar gemessen und eindeutig angegeben werden. Ein Alternative dazu stellt die Angabe des On-Idle Modes dar, der für die generelle Nutzung durchaus grosse Relevanz besitzt. Diese Modus beschreibt den Zustand, den der Computer einnimmt, wenn das System läuft, jedoch keine Tasks, d.h. keine Programmteile, abgearbeitet werden müssen. Die CPU ist allein mit dem Leerlauf-Prozess beschäftigt. Der Energieverbrauch des On-Idle Modes lässt, da völlig statisch, einfach messen und auch seriös angeben.
115
vgl. Grieder/Huser, Ausschreibungsunterlagen im Server-, PC- und Netzwerk-Bereich (Schlussbericht, 2003), im Auftrag des Bundesamtes für Energie, 10
92 Das Label "Energy Star sieht die Angabe des Energieverbrauchs für den Modus "On-Idle" auch
konsequenterweise
als
optionales
Datenfeld
vor.116
In
dem
gerade
in
der
Überarbeitungsphase befindlichen Entwurf der neuen Monitor-Spezifikationen ist der Aspekt "On-Mode/Active Power" bereits integriert.117 Grieder und Huser vertreten die These, dass durch die Bestrebungen, die Leistungsaufnahme im Sleep- und Off-Mode zu senken, mehr Aufwand in der Entwicklung effizienter Netzteile betrieben wurde und somit auch die Effizienz im Normalbetrieb verbessert wurde.118 Zieht man die Mess-Daten eines Produkttests einer Computer-Zeitschrift heran, findet sich diese These fürs erste nicht bestätigt.
Relation: Leistung "On Idle" - "Stand by"
Leistung "On Idle" [W]
120 100 80 60 40 20 0 0
5
10
15
Leistung "Stand by" [W]
Abbildung 7.6: PC-Mapping der Parameter "Stand by"- und "On Idle"-Leistungsaufnahme Quelle: vgl. Schnurer, Kleine Helden – 35 Mini-PCs zum Selbstkomplettieren, in: c't 2004/3
7.2
Das technisch und wirtschaftlich günstigste Angebot
7.2.1
Einführung
Beschaffungsmaßnahmen
stellen
–
als
Prozess
betrachtet
–
Investitionen
im
Anlagevermögen dar. Jeder Beschaffungsaktion geht im allgemeinen als vorgelagerte Stufe
116
vgl. Energy Star – Computer Memorandum of Understanding (Version 3.0)
117
vgl. Energy Star Program Requirements for Computer Monitors (Version 4.0) – DRAFT 3
118
vgl. Grieder/Huser, Ausschreibungsunterlagen im Server-, PC- und Netzwerk-Bereich (Schlussbericht, 2003), im Auftrag des Bundesamtes für Energie, 1/6
93 eine umfassende Bedarfserhebung voraus, im Rahmen dieser unbedingt folgende Fragen zu klären sind:119
Ist eine Neuanschaffung wirklich erforderlich (”Null-Lösung” möglich)?
Wie werden bereits vorhandene Bürogeräte genutzt?
Welche Ansprüche werden an die Bürogeräte gestellt?
Welche Erfahrungen gibt es hinsichtlich des erwartbaren Erweiterungsbedarfs?
Sind die vorhandenen Geräte aufrüstbar, um dem aktuellen und zukünftigen Bedarf zu entsprechen? Kann durch eine Weiterverwendung von gebrauchten Geräten innerhalb der eigenen
Organisation eine insgesamt längere Nutzungsdauer erreicht werden?
7.2.2
Definition der Anforderungen
Aus der Bedarfserhebung lassen sich die spezifischen Anforderungen der NutzerInnen an das zu beschaffende Produkt ableiten. Dieser so entwickelte Kriterienkatalog besteht aus zwei unterschiedlichen Kriterien-Typen:
Muss-Anforderungen:
Diese
Kriterien
sind
integraler
Bestandteil
des
Leistungsverzeichnisses und beschreiben einen Mindeststandard. Die Nichterfüllung eines dieser Kriterien führt zum Ausschluss des Angebotes.
Soll-Anforderungen:
Diese
Kriterien
sind
Zuschlagskriterien.
Der
Grad
der
Entsprechung dieser gewichteten Kriterien wird mit Punkten bewertet und bei der Ermittlung des besten Angebotes für den Zuschlag berücksichtigt. Die
Berücksichtigung
ökologischer
Kriterien
kann
prinzipiell
auf
Ebene
der
Muss-
Anforderungen sowie der Soll-Anforderungen erfolgen. Sinnvoll erscheint die Integration eines ökologischen und energetischen Minimum-Standard in das Leistungsverzeichnis und die Formulierung ambitionierter Vorgaben in Form von Soll-, d.h. Zuschlagskriterien. Umweltfreundliche Merkmale – der ”Mindeststandard” – stellen daher dar:120
Geringer Energieverbrauch
Geringe Werte für Strahlung, Lärm und Emissionen
Rücknahme und gesicherte umweltgerechte Entsorgung durch den Anbieter
Umweltfreundliche
Verbrauchsmaterialien:
Verwendung
von
Recyclingpapier,
wiederbefüllbare Farbträger und wiederaufgearbeitete Fotoleitertrommeln
119
vgl. BMLFUW, et al. (Hg.), Check it! (2001), 5/4/11
120
vgl. Umweltverband (Hg.), Ökoleitfaden: Büro (2001), 2ff
94 Darüber hinaus können bei umweltfreundlichen Geräten weitere Aspekte eine Rolle spielen:
Reparaturfreundlichkeit und Langlebigkeit (durch Aufrüstbarkeit)
Vermeiden von Problemstoffen (halogenierte Flammschutzmittel, Cadmium, Blei)
Recyclinggerechte
Konstruktion,
um
die
Weiterverwendung
von
Geräten
und
Gerätebauteilen sowie die sortenreine Sammlung und Wiederverwertung von Kunststoffen zu ermöglichen. Durch die hierarchische Trennung der Spezifikationen in einen obligatorischen Basisteil und einen zuschlagsentscheidenden variablen Optimierungspart wird gewährleistet, dass in der Angebotsbewertung tendenziell nachrangige Kriterien keine Rückwirkungen auf prioritäre Kriterien haben können. So kann beispielsweise bestmögliche Energieeffizienz gefordert werden, ohne jedoch einen Kompromiss hinsichtlich der gewünschten Rechenleistung eines Computers oder der Kapazität einer Harddisk eingehen zu müssen. Folgende zulässige Zuschlagskriterien wurden in einschlägigen EU-Richtlinien beispielhaft genannt:121
Qualität
Ästhetik
Technischer Wert
Zweckmäßigkeit
Betriebskosten/Folgekosten
Rentabilität
Kundendienst
Technische Hilfe
Lieferzeitpunkt bzw. -frist
Ausführungszeitpunkt
Preis
Folgende ökologische Zuschlagskriterien sind beispielsweise möglich:122
Stromverbrauch von Geräten
Anteil an gefährlichen oder gesundheitsschädlichen Stoffen
Verbrauch, Schadstoff-, Lärmemissionen
121
vgl. BMLFUW, et al. (Hg.), Check it! (2001), 1/5/47
122
vgl. BMLFUW, et al. (Hg.), Check it! (2001), 1/5/48
95
Wartungs- und Entsorgungskosten (allenfalls Rücknahmeangebot durch den Bieter)
Anteil an wiederverwerteten Stoffen im angebotenen Produkt
Investitionsentscheidungen im allgemeinen und die Vergabe von Aufträgen im speziellen erfordern Grundlagen, die quantitativer und qualitativer Natur sein können. Es liegt auf der Hand, dass nur eine ausgewogene Balance von quantitativen und qualitativen erfassbaren Aspekten zu einem optimalen Ergebnis führt.
7.2.3
Ermittlung der Gewichtungsfaktoren
Die Zuschlagskriterien müssen in den Ausschreibungsunterlagen aufgezählt, definiert, gereiht und bewertet werden.123 Für die Anbieter soll klar ersichtlich werden, welche Schwerpunkte der Auftraggeber in der Produktbewertung setzen wird. Ihnen wird damit die Möglichkeit gegeben, ihr Anbot optimal den Kriterien entsprechend zu gestalten. Ein besonders effiziente Methode – der paarweise Vergleich124 – soll kurz vorgestellt werden, mit dem Auftraggeber einen Bewertungsraster unter objektiven Gesichtspunkten entwickeln können. Hierbei werden Einzelkriterien paarweise (zeilenweise) miteinander verglichen und mit Gewichtungspunkten versehen. Ist ein Parameter
wichtiger als der andere Æ 2 Punkte
gleich wichtig wie der andere Æ 1 Punkt
weniger wichtig als der andere Æ 0 Punkte
Beispiel:
Preis ist gleich wichtig wie Technische Leistung Æ 1 Punkt
Preis ist wichtiger als Energieverbrauch Æ 2 Punkte
Preis ist weniger wichtig als Ausfallsicherheit Æ 0 Punkte
123
vgl. BGBl I 99/2002: BVerG 2002, § 67 Abs. 3
124
vgl. Platzer/Öhlinger, EU-konforme Ausschreibungen (1998), 229
96
Tabelle 7.10: fiktives Schema zur Bewertung der Gewichtungsfaktoren unterschiedlicher Kriterien
Preis
Technische EnergieAusfallUmweltLeistung verbrauch sicherheit gerechtheit
Service
...
Summe
Preis
-
1
2
0
2
1
1
7
Technische Leistung
1
-
1
0
1
1
0
3
Energieverbrauch
0
1
-
0
1
1
2
4
Ausfallsicherheit
2
2
2
-
2
1
0
3
Umweltgerechtheit
0
1
1
0
-
1
1
2
Service
1
1
1
1
1
-
2
2
...
1
2
0
2
1
0
-
6
Summe
5
7
4
3
2
0
6
27
Die Zeilen werden summiert. Die Zeilensummen ergeben die Gewichtungsfaktoren. Zur Prüfung der Zahlenwerte kann eine einfache Formel eingesetzt werden: Σ Z + Σ S = (n-1) x 2 Z … Zeile S … Spalte N … Anzahl der Kriterien
7.2.4
Kostenabschätzung
Für eine quantitative Kosten-Beurteilung bietet sich beispielsweise die Kapital- oder Barwertmethode an, mit der die akkumulierten Investitions- und Betriebskosten – der Barwert – verschiedener Alternativen verglichen werden kann. Da Applikationen zur Tabellenkalkulation dieses Feature als Standard integriert haben und die Berechnung sehr einfach erfolgen kann, erscheint die statische Kostenabschätzung nur in Ausnahmefällen angemessen.
97
7.2.5
Nutzwertanalyse
Für eine gleichzeitige Bewertung quantitativer sowie qualitativer Kriterien eines Angebotes bietet sich die Nutzwertanalyse125 als eine einfache und praktische Methode an. Ihr Grundprinzip ist der Vergleich verschiedener Alternativen anhand von Bewertungskriterien. Dabei werden die Bewertungskriterien entsprechend ihrer relativen Bedeutung durch Faktoren gewichtet. Im Regelfall wird von insgesamt 100 zu vergebenden Punkten (100%) ausgegangen, die entsprechend der Wichtigkeit einzelnen Kriterien zugeordnet werden.
Tabelle 7.11: Gewichtete Zuschlagskriterien
Kriterium
Gewichtung [%]
Preis
30
Technische Leistung
20
Energieverbrauch
10
Ausfallsicherheit
10
Umweltgerechtheit laut den angegebenen Kriterien
10
Service
10
.....
10
Gesamt
100
Für jedes Bewertungskriterium wird dann festgelegt, in welchem Ausmass ihm entsprochen wird.
126
Dies kann als Zielerfüllungsgrad bezeichnet werden, der häufig auf einer
Punkteskala von 1 bis 100 abgebildet wird.
Ermittlung des Zielerfüllungsgrades für quantitative Grössen
Die Höhe des Zielerfüllungsgrades errechnet sich, indem der Wert eines Best-Kriteriums – der günstigste Preis beispielsweise – mit hundert multipliziert und durch den entsprechenden Wert des aktuellen Angebotes dividiert wird. ZG = (Pmin x 100) / P ZG ... Zielerfüllungsgrad Pmin ... bester quantitativer Wert (niedrigster Angebotspreis) P ... aktueller Wert des evaluierten Angebotes (Preis für das zu bewertende Angebot )
125
vgl. Platzer/Öhlinger, EU-konforme Ausschreibungen (1998), 227f
126
vgl. BMLFUW, et al. (Hg.), Check it! (2001), 1/5/48
98 Ermittlung des Zielerfüllungsgrades für qualitative Grössen
Soweit möglich sollten messbaren oder quantifizierbaren Kriterien der Vorzug gegeben werden. Bei nicht messbaren Kriterien kommt der Beschreibung der maximalen/minimalen Erreichung des Kriteriums große Bedeutung zu. Möglich ist auch die Einbeziehung einer Bewertungskommission, vor allem wenn die Gebrauchstauglichkeit und ergonomische Aspekte evaluiert werden soll.
Gesamtauswertung
Wenn
alle
Zielerfüllungsgrade
bestimmt
sind,
lässt
sich
durch
Multiplikation
des
Zielerfüllungsgrades mit der Gewichtung ein Teilnutzwert für jedes einzelne Kriterium bestimmen. Durch Summieren dieser Teilnutzwerte ergibt sich der Nutzwert der Alternative bzw des Angebotes.
Tabelle 7.12: Nutzwertanalyse – Gesamtauswertung
Kriterium
Gewichtung Maximalpunkte Zielerfüllungsgrad Berechnung
Ergebnis
Preis
30
30
80
30x80/100
24,0
Technische Leistung
20
20
89
20x89/100
17,8
Energieverbrauch
10
10
92
10x92/100
9,2
Ausfallsicherheit
10
10
68
10x68/100
6,8
Umweltgerechtheit laut den angegebenen Kriterien
10
10
34
10x34/100
3,4
Service
10
10
69
10x69/100
6,9
.....
10
10
65
10x65/100
6,5
100
100
Summe
74,6
Das beste Angebot (Bestbieter) entsprechend der vorgegebenen Kriterien ist das Angebot mit der höchsten Punktezahl, die maximal 100 Punkte betragen kann.
99
7.2.6
Akkumulierte Energiekosten
Grundannahmen
Strompreis127 Bereich "Neue Technik" & "Inffeld"
Netzebene 5
8,4 Cent / kWh
Bereich "Alte Technik"
Netzebene 6
9,85 Cent / kWh
(Vergleich: Privathaushalt 15,67 Cent / kWh)
Berechnung
Tabelle xx: Spezifische kumulative Energiekosten [€/W/Nutzungszeit] in Abhängigkeit verschiedener Nutzungsprofile und Strompreise für unterschiedliche Produktnutzungszeiten Nutzungsprofil
8h/200d
Strompreis 8,4 [cent / kWh)
24h/200d 11,2
14
8,4
24h/365d
11,2
14
8,4
11,2
14
Nutzungszeit [Jahre]
Spez. Kum. Energiekosten [€/W/Jahre LD]
3
0,38
0,52
0,64
1,17
1,57
1,95
2,16
2,86
3,58
5
0,62
0,86
1,05
1,91
2,58
3,21
3,54
4,69
5,89
7
0,86
1,19
1,45
2,64
3,57
4,42
4,89
6,47
8,12
Dies bedeutet, dass ein Gerät
mit einem durchschnittlichen Leistungsbedarf im On-Modus von 50 W
bei einem zugrundegelegtem Nutzungsprofil von 8h/Tag bei 200 Tagen/Jahr,
bei einer Nutzungszeit von 7 Jahren und
einem Strompreis von 11,2 cent/KWh
akkumlierte Energiekosten – als Barwert ausgedrückt – von 50 x 1,19 € = 59,5 € verursacht.
127 vgl. Brunner, Elektrische Lastganganalyse an Gebäuden der Technischen Universität Graz (Diplomarbeit), 2004
100
7.3
Anforderungen
an
Energie-
und
Leistungsmessungen bei IT-Hardware 7.3.1
Grundlagen
An die Leistungs- und Energiemessungen bei IT-Equipment werden im allgemeinen relativ strenge Maßstäbe gelegt, insbesondere wenn Levels bestimmt werden sollen, für die LabelKriterien definiert sind. Die hohen Anforderungen sollen gewährleisten, dass die Resultate verlässlich und replizierbar sind und Massnahmen unterbunden werden, die das Ergebnis im Sinne des potentiellen Label-Nutzers verfälschen oder verzerren könnten. Bei der Auswahl des Messgerätes sollte beachtet werden, dass der von Schaltnetzteilen aufgenommen Strom hohe Oberwellenanteile aufweist, d.h. die Stromform stark verzerrt ist. Das Leistungsmessgerät sollte deshalb auch Ströme mit höheren Scheitelwerten korrekt verarbeiten können. In den Messanordnungen von Labels findet sich die Vorschrift, die Energie zu messen, die ein Gerät in einem bestimmten Betriebszustand innerhalb einer definierten Mess-Dauer bezieht. Der Leistungswert wird bestimmt, indem dann die aufgenommene Energie durch die Messzeit dividiert wird. Damit wird erreicht, dass Zustände mit dynamischen Leistungswerten als Mittelung gemessen werden können.
7.3.2
Mess-Methoden der Labels
Energy Star
Im
Energy
Star-Abkommen
zwischen
den
USA
und
der
EU
sind
"Produktspezifikationen" folgende "Prüfleitlinien für Energy Star-Bürogeräte" in
dieser
Form
auch
im
"Energy
Star-Memorandum
of
im 128
Anhang
zu finden, die
Understanding"129 130
"Registrierungsformular für Teilnehmer am Energy Star-Programm"
C
und
im
formuliert wurden:
128 Abkommen zwischen der Regierung der Vereinigten Staaten von Amerika und der Europäischen Gemeinschaft über die Koordinierung von Kennzeichnungsprogrammen für Strom sparende Bürogeräte (Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaft L172/3 vom 26. Juni 2001), Anhang C, VII 129 Energy Star - Memorandum of Understanding, Attachment B – Test Conditions for Energy Star® Compliance Measurement for Computers 130 The European Community Energy Star Programme Registration Form for Programme Participants, Attachment A – Energy Star Office Equipment Product Specifications
101 "Prüfbedingungen: Bei der Durchführung der Stromverbrauchsmessungen müssen die nachstehenden Umgebungsbedingungen gegeben sein. Damit wird sichergestellt, dass die Prüfergebnisse nicht von externen Faktoren beeinflusst werden und reproduzierbar sind."131 Für
Computer,
Bildschirme,
Rahmenbedingungen:
Drucker,
Faxgeräte
und
Scanner
gelten
diese
Prüf-
132
Leitungsimpedanz:
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