Zukunftsmusik: Was wäre, wenn Smartphones rund 50% weniger Strom verbrauchen würden?

[P-J-F]

Smartphones sind mittlerweile leistungsfähig genug, um auch Zuhause als Multimediaschaltzentrale benutzt zu werden. Prozessor- und Grafikpower nehmen es sogar mit Konsolen und Heimsystemen auf. Die größte Schwäche der mobilen Begleiter ist allerdings ihre Ausdauer. Im Gegensatz zu herkömmlichen Mobiltelefonen, halten Smartphones selbst im Stand-by nur noch zwei bis drei Tage durch. Sind Wlan oder 3G an, surft man tagsüber im Netz, hört Musik oder spielt zwischendurch ein Spiel, reicht eine Ladung für aktuelle Topgeräte noch nicht mal mehr von morgens bis abends. Joel Dawson und David Perreault haben sich zum Ziel gesetzt, diese Spanne wieder zu erweitern. Die beiden MIT-Mitarbeiter haben ein Startup namens Eta Devices gegründet, das nicht etwa bessere Akkus, sondern effizientere Leistungsverstärker entwickelt. Ohne zu sehr ins Detail zu gehen: Leistungsverstärker (engl. power amplifier) wandeln Elektrizität in Funksignale um, gehören also bei Mobiltelefonen schon zu den eher wichtigen Bauteilen. Verstärker in aktuellen Smartphones verschwenden laut Technology Review über 65% der Energie, die sie verbrauchen, zum Beispiel durch die große Abwärme, die von ihnen ausgeht. Das größte Problem liegt allerdings im Energielevel, das allein für den Stand-By-Betrieb genutzt wird. Dieses Energielevel zu senken, ist der Schlüssel für effizientere Verstärker und damit stromsparendere Smartphones.

Der Ansatz den Eta Devices zur Verbesserung nimmt, ist grob gesagt ein intelligenteres Verfahren, dass bis zu 20 Millionen Mal pro Sekunde prüft, welche die geringste nötige Spannung ist, mit der die Transistoren eines Verstärkers betrieben werden müssen. Außerdem haben sich die Entwickler als Ziel gesetzt, dass in Zukunft nur noch ein solcher Leistungsverstärker in Smartphones nötig ist, der mit allen weltweiten Netzstandards (CDMA, GSM, 4G/LTE) zurechtkommt. Aktuell stecken in Smartphones noch mehrere davon, die alle mit Strom versorgt werden müssen. Zur ausführlichen Beschreibung des Problems und seinem Lösungsansatz geht es hier entlang. Eta Devices will auf dem Mobile World Congress 2013 in Barcelona über seinen aktuellen Forschungsstand informieren. Vor Smartphones will man sich jedoch den großen Sendemasten die ein Mobilfunknetz benötigt widmen, dort gibt es demnach das gleiche Effizienzproblem. Versucht man sich vorzustellen, dass 1% des weltweit erzeugten Stroms für Mobilfunknetze genutzt-, ein Großteil davon jedoch verschwendet wird, so werden im Endeffekt nicht nur Smartphone-Nutzer von der Weiterentwicklung dieser Technologie profitieren.

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Quellen:
Less Power-Hungry Smartphones and Base Stations Ahead: A Startup Says it's Cracked a Decades-old Efficiency Problem with Wireless Communications. | MIT Technology Review