Hi zusammen,

nicht erschlagen für die wahrscheinlich ziemlich laienhafte Frage:

Wann verbraucht ein MacBook mehr Strom? Wenn ich es die ganze Zeit am Netzteil habe mit 100 % Akkuladung oder wenn ich es ab und zu mal ausstecke, den Akku bis 30 % benutze und dann wieder an das Netzteil hänge? Verbraucht das Aufladen des Akkus mehr Strom als wenn es die ganze Zeit am Netzteil mit 100 % hängt, weil dann nicht mehr so viel Strom geliefert werden muss?

Vielen Dank euch.

Naja beim Laden eines Akkus haste immer ne ganze Menge Verlustleistung, was du an der Erwärmung beim Laden merkst. Also zusätzlich zu der Leistung, die dein Notebook ohnehin braucht, haste noch die zusätzliche Verlustleistung.
Allerdings hat man auf Akku meist noch strengere Stromsparrichtlinien, die könnten das etwas relativieren. Kommt also auf die Stromspareinstellungen bei Netzteil und Akku an.

Ohne dass ich es vorrechnen kann, glaube auch ich, dass bei dauernder Verbindung zum Netz weniger Energie verbraucht wird als beim Ausnutzen des Akkus. Die modernen Netzteile sind sehr kompakt gebaut und erwärmen sich dennoch im Leerlaufbetrieb kaum, der Eigenverbrauch ist also gering.

Der Akku erwärmt sich sowohl beim Laden als auch beim Entladen, dabei wird also Energie verbraucht. Das entfällt weitgehend, wenn das Notebook bei andauernder Verbindung zum Netz betrieben wird.

Nicht ganz so sicher bin ich, wie die Bilanz im Ruhezustand aussieht. Denn auch im Ruhezustand verbraucht das MacBook ja Energie. In dem Fall hängt es auch noch davon ab, welche Aktivitäten in der Systemeinstellung "Energie sparen" (oder wie immer die heutzutage heißt) noch zugelassen sind.

Moderne Schaltnetzteile haben kaum Verluste, sicherlich wird es mehr Verluste geben wen Du das Gerät die ganze Zeit am Netz stecken lässt, aber das ist fast vernachlässigter wenig, meiner Meinung nach hast das Apple Netzteil mehr als 95%, wenn nicht sogar 98% Wirkungsgrad so das es fast egal ist wie Du lädst. Es ist fraglich ob die Ladeverluste höher sind als die Netzteilverluste, ich tippe darauf das Du weniger Strom verbrauchst wenn Du es die ganze Zeit am Netz hängen lässt weil die Ladeverluste höher sind als die Netzteilverluste.

Stell dir doch vor, das MacBook braucht für deinen typischen Betrieb immer die gleiche Energie in Form von Strom. Dabei spielt es eine untergeordnete Rolle, ob die Energie aus dem Akku kommt, oder direkt aus der Steckdose. Wenn du also das MacBook im Akkubetrieb betreibst, fällt kein Strom aus der Steckdose an. Sobald du das MacBook per Netzteil betreibst, wird zwar für das Laden des Akkus und dem gleichzeitigen Betrieb mehr Strom gebraucht, bis der Akku geladen ist. In Summe aber der Bedarf gleich, denn der Mehrverbrauch beim gleichzeitigen Ladens und Betrieb gleicht der reine Akkubetrieb wieder aus.

OK, natürlich gibt es Wirkungsgrad-Verlauste beim Laden des Akkus und dem Entladen gegenüber reinen Netzbetrieb, ist aber zu vernachlässigen. Und bei Akku-Betrieb werden verfeinerte Energiesparfunktionen von CPU und GPU aktiv.

ja, aber: die Wärmeverluste beim Laden das Akkus sind größer als die Wärmeverluste des Netzteils.

Einen Akku immer am Netzteil hängen zu haben ist für seine Lebensdauer nicht gerade förderlich.

Seit mindestens 5 Jahren nichtmehr...

Die essentielle Frage. Warum sie noch nicht beantwortet ist? Scheint niemanden zu interessieren.
1 Ruhestrom des Netzteils, abhängig von der Generation des Netzteils
2 Ladestrom des Akkus und Strombedarf des Netzteiles
Ich hab es nicht nachvollzogen, vermute aber, dass der Unterschied sehr gering ist. Und umso geringer, je neuer das Netzteil ist, weil dann neuere Verordnungen zum maximalen Ruhestrom greifen.

Also die Schaltnetzteile haben schon seit 10 Jahren einen Wirkungsgrad von η=0.98 (98%) je nach Last. Der Entladestrom der Akkus dürfte noch geringer sein. Wenn ich mit der Infrarotkamera auf das Netzteil schaue sehe ich keine Hitzeentwicklung im Leerlauf (MBA 2021, 30W Netzteil). Mann müsste noch die Leistungsaufnahme messen, aber bei dem M1 dürfte das entsprechend der Leistung aus dem Netzteil sein weil der Wirkungsgrad bei Leerlauf fast zu 100% geht.

So kompliziert ist das gar nicht. Man muss nur auf den Wärmefluss achten, also Temperaturdifferenz zur Umgebung, Größe der Fläche, durch die die Wärme in die Umgebung abgeleitet wird, und den “Mechanismus” der Wärmeableitung. Und demnach ist der Wirkungsgrad der Batterie im Normalbetrieb wesentlich kleiner als der Wirkungsgrad eines modernen Schaltnetzteils.

Gibt es dafür Beispiele/Belege?

Wenn ich die Datenblätter von hochwertigen (Industrie-) Schaltnetzteilen studiere, komme ich eher auf 70 - 90 %.
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Lithium-Ionen-Akkumulator#Wirkungsgrad

Netzteil:


MBA 2021: Akku, bzw. Prozessor und Monitor:


Zum Vergleich das MacBook Pro von 2014 (mit einem anderen Farbfilter)

Hier der typische Verlauf eines guten aktuellen Schaltnetzteiles



Da sieht man schön wie der Wirkungsgrad am Anfang steil ansteigt bis der maximale Wirkungsgrad bei ca. 50% erreicht ist. Danach flacht dann die Kurve wieder ab.

Es gibt einen Initiative welche das 80 Plus Kennzeichen herausgebracht hat. Das gibt es in verschiedenen Klassifizierungen die definieren welchen Wirkungsgrad ein Netzteil mindestens haben muss. Bei 80 Plus 80% bei 80 Plus Titanium sind das 90%. Da sind die Wirkungsgrad bei verschiedenen Lastpunkten definiert. Bei den Klassen bis Titanium sind das 20%, 50, 100% Last. Bei 80 Plus Titanium kommt noch 10% mit dazu.
Bei den Applenetzteilen hab ich das noch nicht gesehen. Was jetzt nicht heissen soll, dass die einen schlechten Wirkungsgrad hätten.

Diese Wärmebilder sagen überhaupt nichts aus. Wie soll denn da der Wirkungsgrad dazu noch durch! ein Kunststoffgehäuse bestimmt werden?

Mann sieht den Unterschied beim neunen M1 Prozessor, ich kann jetzt auch noch das Netzteil von MacBook Pro machen, moment.



Natürlich sieht man nicht direkt den Wirkungsgrad.

Ich danke euch für eure Antworten Sehr aufschlussreich!

Der Wirkungsgrad ist zwar ein wichtiger Faktor.
Jedes Netzteil zieht nur eingesteckt schon einen Ruhestrom. Mit einem iPad Pro 11" sind das laut Apple 0,37 W im Sleep Modus. 2,4 Watt im Betrieb. Das Netzteil hat einen Wirkungsgrad von 87%.
Bei 0,37 W sind das 3,2 kWh im Jahr. Zuzüglich der Betriebszeit des Gerätes. Angenommen 8 Stunden Betrieb/Tag ergeben sich 21 kWh/Jahr.
16 x 0,37 W und 8 x 2,4 W x 365 = 23 kWh.
Weitere Angaben zum Power Adapter "No Load" liegt bei 0,05 W, da kann ich aber nicht genau interpretieren, was das bedeutet.

Der Verbrauch/Effizienz ist im Dauernetzbetrieb des Notebooks wesentlich geringer/effektiver.

Will das mal "Laienhaft" erklären und nicht mit Formeln und Tabellen um mich werfen.

Grundsätzlich ist der Wirkungsgrad das Verhältnis zwischen investierter Energie und nutzbarer Energie, die sogenannten Wandlungsverluste.

Im Netzteil entstehen diese durch die Wandlung von 230AC in zB 12DC, es entsteht Wärme die normalerweise ungenutzt bleibt.
Wenn du deinen Akku lädst entstehen zusätzliche Verluste durch die Wandlung der elektrischen Energie in Chemische Energie (Akku).
Diese entfallen im Dauernetzbetrieb des Laptops.

Weiterhin lebt der Akku so auch länger, da jeder Ladezyklus den Akku altern läßt. Die Erhaltungsladung des Laptops schädigt den Akku nicht.
Ein neuer Akku kostet weit mehr Energie in der Herstellung, als du jemals mit der weltbesten Lade-/Entladestrategie einsparen könntest.....und Geld obendrein.

Hoffe das war einigermaßen verständlich erklärt.

Der Stromverbrauch des MacBook Air M1 ist bei geschlossenem Deckel 0,4W.

Im Prinzip macht das ökologisch so gut wie keinen Unterschied und die Überlegungen zum Wirkungsgrad sind zu kurz gedacht, da die Verhältnisse bei einem Laptop doch komplexer sind. Aber wenn man die "Abnutzung" des Akkus durch Nutzung einkalkuliert, ergibt sich eine Empfehlung.
Der Akku ist ja nach einigen hundert bis 1000 vollen Ladezyklen gelegentlich am Ende. Von daher sollte man den Akku eigentlich nur mobil nutzen, wenn man ihn auch braucht. Im stationären Betrieb also eher nicht.

Vorausgesetzt du verwendest dein MacBook unter den gleichen Bedingungen (Apps, angeschlossene Geräte, wie Bildschirme, Festplatten, Zeit bis Ruhezustand, etc.) im Netz- wie im Batteriebetrieb, solltest du bei dauerhaftem Netzbetrieb etwas weniger Strom verbrauchen, da die Batterieverluste beim Laden und Entladen entfallen.
Wie bereits anderweitig erwähnt, sind dauerhafte 100% Batterieladung ungesund für die Batterie. Abhilfe schafft z.B. AlDente, wo du die maximale Batterieladung einstellen kannst. Bei Intel-MacBooks kann dies im PRAM gespeichert werden. MacBooks mit M1 haben kein PRAM, daher müssen sie für AlDente immer an sein, was den Stromverbrauch im Vergleich zum Ruhezustand erhöht. Allerdings ist der M1 sehr sparsam.
Ich denke, es gibt andere Geräte, wo es sich mehr lohnt auf den Stromverbrauch zu achten, z.B. Kühl- und Gefrierschränke.