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

Die Vorschriften des US-Energieministeriums (DoE) zur Energieumwandlungseffizienz wurden über viele Jahre hinweg umgesetzt, um den Energieverbrauch zu senken und die Umweltbelastung zu verringern. Derzeit gilt die Stufe VI, doch in Zukunft ist die Einführung des neuen Standards „Stufe VII“ geplant.

Die DoE-Stufe wird von VI auf VII umgestellt

Das US-Energieministerium (DOE – Department of Energy) plant, die Effizienzvorschriften von der derzeitigen Stufe VI auf die strengere Stufe VII anzuheben.

Der Ursprung der Effizienzvorschriften geht auf das Energy Independence and Security Act (EISA) von 2007 zurück, das die Grundlagen der Energieeinsparstandards für externe Netzteile (EPS – External Power Supplies) legte. Die aktuelle Version dieser Standards wurde 2014 als DoE-Stufe VI eingeführt. Im Vergleich zu vor zehn Jahren haben technologische Fortschritte bei Wide-Bandgap-Technologien wie Siliciumkarbid und Galliumnitrid (GaN) eine effizientere Produktion von externen Netzteilen ermöglicht. Da entsprechende Produkte bereits im Markt verbreitet sind, besteht ein Bestreben, die Effizienzstandards entsprechend anzuheben.

5 Hauptunterschiede zwischen DoE-Stufe VI und VII

1: Erweiterung des Anwendungsbereichs der Effizienzvorschriften

Stufe VII erweitert den Geltungsbereich für EPS. Während die Stufe VI nur auf EPS mit direkter Klasse-A-Ausführung angewendet wurde, vereinfacht Stufe VII die Vorschriften, indem sie sowohl direkte als auch indirekte EPS der Klasse A und Nicht-Klasse-A umfasst.

	Klasse-A-EPS	EPS außerhalb der Klasse A
Direktbetrieb	Stufe VI	Stufe VI
Indirektbetrieb	Stufe IV	Keine Standards

2: Unterschied bei Markierung und Konformitätsprotokoll

Nach den DoE-Stufe-VI-Vorschriften war eine Effizienzmarkierung mit der römischen Zahl „VI“ auf dem EPS erforderlich. In Stufe VII wird ein neues Markierungssystem eingeführt, das die Konformität mit den neuen Standards deutlich ausweist.

3: Effizienzanforderungen

DoE-Stufe VII verschärft die Anforderungen sowohl für den Betrieb als auch für den Stromverbrauch im Leerlauf, um die Energieeinsparung weiter zu fördern.

(Einzelausgang AC-DC-Adapter – Basisspannung)

Nennausgangsleistung	Mindestdurchschnittliche Effizienz	Maximale Leerlauf-Leistungsaufnahme
Bis 1 W	0.5×Pout + 0.169	≤ 0.075 W
Über 1 W bis 49 W	0.071×ln(Pout) - 0.00115×Pout + 0.67	≤ 0.075 W
Über 49 W bis 250 W	89.0%	≤ 0.150 W
Über 250 W	89.0%	≤ 0.150 W

(Einzelausgang AC-DC-Adapter – Niederspannung)

Nennausgangsleistung	Mindestdurchschnittliche Effizienz	Maximale Leerlauf-Leistungsaufnahme
Bis 1 W	0.517×Pout + 0.091	≤ 0.075 W
Über 1 W bis 49 W	0.0834×ln(Pout) - 0.0011×Pout + 0.609	≤ 0.075 W
Über 49 W bis 250 W	88.0%	≤ 0.150 W
Über 250 W	88.0%	≤ 0.150 W

(Mehrfachausgangsnetzteile)

Nennausgangsleistung	Mindestdurchschnittliche Effizienz	Maximale Leerlauf-Leistungsaufnahme
Bis 1 W	0.497×Pout + 0.067	≤ 0.075 W
Über 1 W bis 49 W	0.0782×ln(Pout) - 0.0013×Pout + 0.643	≤ 0.075 W
Über 49 W bis 250 W	88.5%	≤ 0.150 W
Über 250 W	88.5%	≤ 0.150 W

Anmerkung:

Pout steht für die Nennausgangsleistung in W
Effizienz ist als Dezimalzahl dargestellt (z. B. 88.0 % = 0.880)
Basisspannung: Ausgangsspannung ≥ 6 V
Niederspannung: Ausgangsspannung < 6 V

5: Berücksichtigung adaptiver EPS

Für adaptive EPS, wie USB-C- oder PD-Energiequellen, die verschiedene Ausgangsspannungen unterstützen, werden angepasste Effizienzgrenzwerte diskutiert, um die Anforderungen ohne Einbußen bei der Effizienz zu erfüllen. Besonders bei niedrigen Ausgangsspannungen wie 3,3 V oder 5 V werden flexible Standards geprüft.

Vorteile der Einführung der DoE-Stufe VII

1: Senkung der Betriebskosten für Endverbraucher
Es werden jährliche Einsparungen von etwa 47,3 Millionen US-Dollar erwartet. Selbst bei einem Diskontsatz von 7 % liegt das geschätzte Einsparpotenzial bei etwa 42,7 Millionen US-Dollar.

2: Klimabezogene Vorteile
Es wird mit jährlichen Einsparungen von rund 11,5 Millionen US-Dollar an Treibhausgasemissionen gerechnet. Diese Zahl basiert auf einer sozialen Kostenabschätzung von CO₂ bei einem Diskontsatz von 3 %.

3: Gesundheitliche Vorteile

Durch die Reduzierung schädlicher Emissionen wie SO₂ und NOₓ wird ein jährlicher gesundheitlicher Nutzen von etwa 16,7 bis 20,4 Millionen US-Dollar geschätzt. Besonders die Reduktion von Vorläufersubstanzen für PM2.5 wirkt sich positiv auf die Gesundheit aus.

Diese Zahlen zeigen, dass die Einführung der Stufe VII erhebliche wirtschaftliche, ökologische und gesundheitliche Vorteile mit sich bringen kann.

Veröffentlichung des endgültigen Standards und Übergangsfrist

Es wird erwartet, dass der endgültige Regelungsentwurf der Stufe VII in der zweiten Hälfte des Jahres 2024 veröffentlicht wird. Danach soll wie üblich eine zweijährige Übergangszeit für die Einhaltung vorgesehen werden. Unifive hat bereits Produkte im Sortiment, die mit dem Entwurf der DoE-Stufe VII konform sind.

Für aktuelle Informationen wenden Sie sich bitte gerne an unseren Vertrieb.