DoE-Stufe VII (7): Neue Standards für die Energieeffizienz in den USA

Die Vorschriften des US-Energieministeriums (DoE) zur Energieumwandlungseffizienz werden seit Jahren umgesetzt, um den Energieverbrauch zu senken und die Umweltbelastung zu verringern. Derzeit gilt Level VI, jedoch ist die Einführung eines neuen Standards "Level VII" geplant.

DoE-Stufe soll von VI auf VII umgestellt werden

Das US-Energieministerium (DOE – Department of Energy) plant, die Effizienzregelungen von der aktuellen Stufe VI auf die strengere Stufe VII zu erweitern.

Die Ursprünge der Effizienzregelungen gehen auf den Energy Independence and Security Act (EISA) von 2007 zurück, der die Grundlage für Energieeinsparstandards bei externen Netzteilen (EPS) legte. Die aktuell gültigen Vorschriften auf dem neuesten Stand wurden 2014 als DoE-Stufe VI veröffentlicht. Im Vergleich zu zehn Jahren zuvor ermöglichen Fortschritte bei Technologien mit breitem Bandabstand wie Siliziumkarbid und Galliumnitrid (GaN) die Herstellung wesentlich effizienterer externer Netzteile. Diese Technologien haben auch bereits Verbreitung auf dem Markt gefunden. Vor diesem Hintergrund ist eine Anhebung der Effizienzstandards geplant.

Fünf Hauptunterschiede zwischen DoE-Stufe VI und Stufe VII

1: Erweiterung des Anwendungsbereichs

Stufe VII erweitert den Anwendungsbereich für externe Netzteile (EPS). Während Stufe VI nur auf Class-A-EPS mit linearer Funktion beschränkt war, gilt Stufe VII für sowohl Class-A- als auch Nicht-Class-A-EPS – unabhängig von linearer oder indirekter Funktion. Dadurch wird eine einheitlichere und einfachere Regulierung ermöglicht.

	Class-A Netzteile	Nicht-Class-A Netzteile
Lineares EPS	Stufe VI	Stufe VI
Indirektes EPS	Stufe IV	Keine Standards

2: Unterschiedliche Kennzeichnung und Konformitätsprotokolle

Unter den Vorschriften der DoE-Stufe VI war eine Kennzeichnung mit römischer Ziffer „VI“ auf dem EPS erforderlich. In Stufe VII wird ein neues Protokoll eingeführt, bei dem ein neues Label verwendet wird, das die Einhaltung der neuesten Stufe-VII-Anforderungen klar kennzeichnet.

3: Effizienzkriterien

DoE-Stufe VII legt strengere Anforderungen an die Effizienz im Betriebsmodus und den Stromverbrauch im Leerlauf fest, um die Energieeinsparung weiter zu fördern.

(Einzelausgang AC-DC-Adapter – Standardspannung)

Nenn-Ausgangsleistung	Minimale durchschnittliche Effizienz	Maximale Leerlaufleistung
Bis 1 W	0.5×Pout + 0.169	Max. 0.075 W
Über 1 W – bis 49 W	0.071×ln(Pout) - 0.00115×Pout + 0.67	Max. 0.075 W
Über 49 W – bis 250 W	89.0%	Max. 0.150 W
Über 250 W	89.0%	Max. 0.150 W

(Einzelausgang AC-DC-Adapter – Niederspannung)

Nenn-Ausgangsleistung	Minimale durchschnittliche Effizienz	Maximale Leerlaufleistung
Bis 1 W	0.517×Pout + 0.091	Max. 0.075 W
Über 1 W – bis 49 W	0.0834×ln(Pout) - 0.0011×Pout + 0.609	Max. 0.075 W
Über 49 W – bis 250 W	88.0%	Max. 0.150 W
Über 250 W	88.0%	Max. 0.150 W

(Mehrfachausgangs-Netzteile)

Nenn-Ausgangsleistung	Minimale durchschnittliche Effizienz	Maximale Leerlaufleistung
Bis 1 W	0.497×Pout + 0.067	Max. 0.075 W
Über 1 W – bis 49 W	0.0782×ln(Pout) - 0.0013×Pout + 0.643	Max. 0.075 W
Über 49 W – bis 250 W	88.5%	Max. 0.150 W
Über 250 W	88.5%	Max. 0.150 W

Hinweise:

Pout steht für die Nenn-Ausgangsleistung in Watt (W).
Die Effizienzwerte werden als Dezimalzahlen angegeben (z. B. 88.0 % = 0.880)
Standardspannung: Ausgangsspannung ab 6 V
Niederspannung: Ausgangsspannung unter 6 V

5: Berücksichtigung von adaptiven EPS

Für adaptive EPS wie USB-C oder PD-Netzteile (die unterschiedliche Ausgangsspannungen unterstützen), werden spezielle Regelungen diskutiert, um die Designbelastung zu verringern und gleichzeitig die Effizienz zu verbessern. Besonders bei niedrigen Ausgangsspannungen (z. B. 3.3 V oder 5 V) wird an flexiblen Effizienzvorgaben gearbeitet.

Vorteile der Einführung von DoE-Stufe VII

1: Reduzierung der Betriebskosten für Endverbraucher
Eine jährliche Einsparung von ca. 47.3 Mio. USD bei den Betriebskosten wird erwartet. Selbst bei einem Kalkulationszins von 7 % ergibt sich eine mögliche Einsparung von ca. 42.7 Mio. USD pro Jahr.

2: Klimabezogene Vorteile
Die CO2-Einsparung wird mit einem sozialen Nutzen von rund 11.5 Mio. USD jährlich beziffert, was einen positiven Beitrag zum Klimaschutz darstellt. Diese Einschätzung basiert auf einem sozialen Abzinsungssatz von 3 %.

3: Gesundheitsvorteile

Durch die Reduzierung von Schadstoffen wie SO₂ und NOₓ wird ein jährlicher Nutzen für die Gesundheit von etwa 16.7 bis 20.4 Mio. USD geschätzt, insbesondere durch die Verringerung der Vorläuferstoffe von PM2.5, die die Luftqualität verbessern.

Diese Zahlen belegen, dass die Einführung der Stufe-VII-Standards sowohl ökonomisch als auch ökologisch und gesundheitlich deutliche Vorteile mit sich bringt.

Veröffentlichung der neuen Standards und Übergangsfrist

Die endgültige Regulierung zur Stufe VII wird voraussichtlich in der zweiten Hälfte des Jahres 2024 veröffentlicht. Im Anschluss wird es, wie bei bisherigen Energieeffizienzverordnungen auch, eine zweijährige Übergangsfrist zur Umsetzung geben. Unifive bietet bereits Produkte an, die mit dem Entwurf der DoE-Stufe-VII konform sind.

Für aktuelle Informationen wenden Sie sich bitte gerne an unser Vertriebsteam.