Stromverbrauch optimieren mit dem Raspberry

Ein Raspberry Pi ist nützlich – in erster Linie habe ich meinen „ersten“ als Mediencenter benutzt. Soll dieser aber zusätzliche Aufgaben übernehmen, stößt er schnell an seine Grenzen. Aus diesem Grunde stand bei mir die Anschaffung eines zweiten Raspberrys an. Zwei Raspberry Pis sind also doppelt so nützlich!?!
Ein Pi soll somit nach wie vor, doch jetzt nur als Mediencenter dienen, der andere soll diverse Dienste erfüllen – hauptsächlich Verwaltungsaufgaben, welche den Stromverbrauch meines Heimkinos zu minimieren. Zur Unterscheidung der beiden Geräte werde ich diese PiMedia und PiServer nennen – damit klar ist, über welches der beiden Geräte ich jeweils rede.

Vorüberlegungen zum Stromverbrauch

Mein 5.1-Lautsprecher erfüllt leider nicht meine Anforderungen für den Strombedarf im Standby. Mit etwa 8 Watt habe ich hier einen regelrechten Stromfresser stehen. Zwar gibt es einen Netzschalter, doch dieser ist so ungünstig angebracht, dass er für mich nicht erreichbar ist.
Ein Raspberry Pi hat einen deutlich geringeren Stromverbrauch – gerade das neue Model Raspberry Pi B+. Die Testberichte bescheinigen dem Pi einen Stromverbrauch zwischen knapp über einem Watt und 2.5 Watt aus, realistisch ist ein durchschnittlicher Verbrauch von 1.8 Watt. Dies ist weniger als ein Viertel des Leistungshungers meiner Lautsprecher im Standby. Die Überlegung, den Raspberry also zum Ein- und Ausschalten des Systems zu Nutzen liegt also nahe.

Ich werde den PiServer ohne Monitor oder Keyboard – also „Headless“ betreiben.  Dies reduziert den Strombedarf noch ein wenig weiter. Ebenso der Verzicht auf  W-Lan zugunsten eines Netzwerkkabels dient diesem Zweck.

Wie kann die Steckdosen effizent schalten?

Zum Schalten der elektrischen Verbraucher gibt es mehrere Varianten:

• 433-Mhz Funksteckdosen
• schaltbare Relais
• USB-Schaltbare Steckdosen

433-Mhz-Steckdosen verbrauchen selber Strom, je nach Qualität des Produktes 1 bis 5 Watt. Addiert man dien Stromverbrauch des Pis dazu ist die Einsparung marginal – will man mehrere dieser Steckdosen betreiben steigt unter Umständen der Stromverbrauch noch.
Stromsparender ist man mit Relais unterwegs, der Stromverbrauch dieser Module ist vernachlässigbar gering. Diese Relais können über die GPIO-Anschlüsse des Raspberrys gesteuert werden. Einige der GPIOs werde ich später allerdings für einige LEDs benötigen, andere für die Taster. Wie viele kann ich aktuell noch nicht abschätzen. Hinzu kommt: An Spannungen von 230 Volt sollten nur darin geschulte Personen arbeiten. Dies ist ausdrücklich nicht für Laien empfehlenswert. Auch dies ist ein Grund, warum ich auf diese Variante hier nicht eingehen will. Gleiches gilt natürlich für die GPIO-Pins. Von diesen geht zwar keine Gefahr für Leib und Leben aus, doch mit einem Kurzschluss kann man sich hier schnell den Pi „braten“.
Meine favorisierte Lösung kommt von EnerGenie, diese Firma stellt per USB schaltbare Steckdosen her. Diese funktionieren im Prinzip wie eine Mehrfachsteckdose, entsprechend muss hier nichts gelötet werden – und schon gar nicht muss mit gefährlicher Netzspannung hantiert werden. Vier der Sechs Steckdosen können per USB kontrolliert werden, die anderen beiden haben dauerhaft Strom – außer man schaltet den Hauptschalter der Steckdose ab. Laut Hersteller hat die Steckdosenleiste im Standby einen Stromverbrauch von 0,3 Watt – wohlgemerkt für vier schaltbare Dosen. Verglichen mit mindestens einem Watt pro 433-Mhz-Steckdose ein überaus vorteilhafter Wert. Addiere ich also den Stromverbrauch der Steckdosenleiste zu dem vom Raspberry habe ich mit 2,1 Watt eine Stromersparnis von etwa 75%. Die Steckdosenleiste gibt es in zwei Varianten – mit Überspannungsschutz und ohne eben diesen. Persönlich habe ich zwar noch keinen Überspannungsschaden gehabt, trotzdem würde ich hier auf Nummer sicher gehen – der preisliche Unterschied beträgt nur ein paar Euro, und so ist man auf der sicheren Seite.

Die Steckdosenleiste hat vier schaltbare Kontakte – es wäre eine Schande, lediglich einen für meine Soundsystem zu benutzen. Der zweite schaltbare Stromkreis wird für den PiMedia inklusive 2 externer Festplatten genutzt. Die Dritte Steckdose schaltet das Netzteil für meine LED-Beleuchtung. Die vierte Steckdose bleibt vorerst ungenutzt, aber in Zukunft wird mit Sicherheit eine Verwendung dafür aufkommen.
Eine kleine Anmerkung zur Wahl der schaltbaren Steckdose: Da alle meine zu schaltenden Geräte in unmittelbarer Nähe stehen, ist die Leiste für mich die ideale Lösung – Will man natürlich durch seine Wohnung verteilte Geräte schalten, ist man mit der Steckdosenleiste vielleicht nicht so gut beraten.

Beide Pis bekommen eine Standard-Distribution, Raspbmc für den PiMedia als vorkonfigurierter Medienserver, Raspian für den PiServer. Installationsanleitungen hierfür gibt es wie Sand am Meer, eine weitere Anleitung werde ich mir ersparen, sondern hier lediglich auf diese verweisen.