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Letzte Änderung: 17.03.2009
Bei klassischen Arbeitsplatz-Computern ist das Bildschirmgerät (im allgemeinen Sprachgebrauch der Monitor) neben der Eingabetastatur das zweite Bindeglied zwischen Mensch und Computer.
Bei Herstellung, Gebrauch und Entsorgung gehen von den Bildschirmen wie von allen elektronischen Geräten Belastungen für Menschen und Umwelt aus.
Bei Ausstattung eines PC-Systems mit einem klassischen Monitor mit Kathodenstrahl-Bildröhre (CRT = Cathode Ray Tube) ist der Monitor oft die Komponente mit dem größten Energieverbrauch. Elektromagnetische Wechselfelder, Röntgenstrahlung, elektrostatische Aufladungen, Bildschirmflimmern und Wärmeentwicklung sowie die materialintensive Bauweise mit großem Gehäuse und der Vakuum-Bildröhre, deren Konusglas beträchtliche Mengen Blei enthält, bedeuten weitere Probleme für Umwelt und Nutzer.
Inzwischen haben sich für die meisten Anwendungen die Flachbildschirme mit Flüssigkristall-Anzeigeeinheiten (LCD = Liquid Crystal Displays) anstelle der Röhrenmonitore durchgesetzt.
Im Jahr 2004 überstieg die Anzahl der produzierten LCD-Monitore erstmals die Anzahl der Röhrengeräte. Sie benötigen weniger Energie, brauchen wegen ihrer flachen Bauweise weniger Platz, sie flimmern nicht, erwärmen sich kaum und sind strahlungsarm. Anfängliche Nachteile wie verzögertes Reaktionsvermögen und geringer Kontrast sind weitgehend überwunden. Mit der TFT-LCD Technik (TFT= Thin Film Transistor) ist inzwischen ein Standard erreicht worden, der eine sehr gute Bildqualität ermöglicht. Millionen von Transistoren steuern in einem TFT-Display einzelne Bildelemente aktiv an, was die elektrischen Felder der Bildpunkte genauer begrenzt, so dass das Bild hell und kontrastreich wird.
Dennoch gibt es Qualitätsunterschiede, wie z.B. Vergleiche der Stiftung Warentest (2005) ergeben haben.
Andere Entwicklungen von Bildschirmen auf der Basis organischer Leuchtdioden (OLED = Organic Light Emitting Diodes) werden zukünftig eine größere Rolle spielen, sind aber in Büro-Anwendungen bisher noch nicht in Gebrauch. Sie werden neben den technischen Vorteilen wie großem Blickwinkel, mechanischer Flexibilität und geringer Bautiefe weitere ökologische Vorteile haben: vor allem noch geringeren Stromverbrauch und weniger Abfall.
Im Weiteren soll nur auf Bildschirme mit Flüssigkristall-Displays eingegangen werden.
Angesichts ständiger Weiterentwicklung und sinkender Preise gehören LCD-Bildschirme mit 19-Zoll-Bildschirmdiagonale und einem Seitenverhältnis von 4:3 oder 5:4 fast schon zum Standard eines modernen Büros. Auf noch großflächigeren 20- bzw. 21 Zoll-Bildschirmen sind bequem mehrere Bearbeitungsfenster oder zwei A4-Seiten gleichzeitig darstellbar. (Fast in Originalgröße, wie Hermannstorfer (2005) erläutert, der verschiedene Geräte mit 20 bzw. 21 Zoll Bidschirmdiagonale ausführlich beschrieben und verglichen hat.)
Kuhlmann (2006) vergleicht 17 und 19-Zoll-Geräte, deren Bildqualität durch einen Digitaleingang von vornherein der Qualität bei Geräten mit Analogeingang überlegen ist.
Inzwischen wird auch das breite 16:10-Format auf 22-Zoll-Geräten angeboten. Portek (2007) findet beim Test Einschränkungen bei der Bildwiedergabe und besonders bei der Blickwinkelcharakteristik. Für umfangreiche Tabellen oder mehrere Bearbeitungsfenster dürfte das große Format dennoch geeignet sein. Allerdings ist bei Verwendung des Breitbildformates zu berücksichtigen, dass in der Vertikalen deutlich weniger Platz zur Verfügung steht als bei 5:4 oder 4:3-Geräten mit gleicher Bildschirmdiagonale. Auch Kuhlmann (2006a) widmet sich breitformatigen Bildschirmen von 20 bis sogar 23 Zoll mit Digitaleingang.
Fast 70 % der Weltproduktion flüssigkristalliner Substanzen, von denen es weit über tausend gibt, stammen von einem deutschen Unternehmen. Die Fertigung der Displays findet jedoch fast ausschließlich in Asien statt (Merck, Geschäftsbericht 2004).
Die Flüssigkristall-Substanzen sind in dünner Schicht zwischen zwei Glasplatten mit nur etwa 5 Mikrometer Abstand voneinander eingebracht. Daher werden nur geringe Substanzmengen benötigt (ungefähr 0,5 Milligramm pro Quadratzentimeter Displayfläche). Dennoch ist die Frage berechtigt, ob von den Substanzen Gesundheitsgefahren ausgehen können, falls Menschen damit in Kontakt kommen sollten. Nach Untersuchungen des Herstellers Merck besteht kein Grund zur Besorgnis (www.merck.de/servlet/PB/menu/1100400/index.html). Andererseits bergen industrielle chemische Prozessen immer ein Potential für Umweltbelastungen.
Die Funktionsweise von LCDs wird von Becker und Kuhlmann (2005) anschaulich beschrieben.
Die Molekülketten der Flüssigkristallsubstanzen ändern unter elektrischer Spannung ihre Orientierung und damit ihre Durchlässigkeit für polarisiertes Licht. Sie leuchten nicht selbst. Daher ist immer eine Hinterleuchtung erforderlich, die natürlich möglichst gleichmäßig sein soll. Sie wird gegenwärtig in der Regel durch quecksilberhaltige Lampen erreicht. Je größer der Bildschirm ist, desto mehr Lampen sind erforderlich. Solange keine optisch gleichwertige und bezahlbare technische Lösung für eine quecksilberfreie Hintergrundbeleuchtung zur Verfügung steht, soll der durchschnittliche Quecksilbergehalt der Lampen so gering wie möglich sein. Die meisten Umweltzeichen fordern 3 Milligramm pro Lampe oder weniger.
Diese Lampen sind vorerst auch vom Verwendungsverbot für Quecksilber nach Elektrogesetz (ElektroGGesetz über das Inverkehrbringen, die Rücknahme und die umweltverträgliche Entsorgung von Elektro- und Elektronikgeräten, Bundesgesetzblatt 2005, Teil I Nr.17, Bonn 23.März 2005) ausgenommen, sie müssen jedoch beim Bildschirmrecycling leicht ausbaubar sein und sind getrennt von den übrigen Elektronikschrottsortimenten zu behandeln.
Für die übrigen Bauteile von Anzeigeeinheiten gilt dasselbe wie für Computer.
Der Wechsel von einem CRT- zu einem Flachbildschirm bedeutet eine Energie-Ersparnis von mehr als 50 % im Normalbetrieb unter der Voraussetzung, dass bei der Anschaffung von LCD-Flachbildschirmen energiebezogene Entscheidungskriterien berücksichtigt werden und die Stromsparmöglichkeiten im Betrieb genutzt werden.
Dazu gehören:
Besonders wichtig ist der stromsparende Umgang mit Computer und Monitor. Die Stromsparfunktionen müssen bedarfsgerecht installiert sein. Bei längeren Arbeitspausen sollte, wenn schon nicht die gesamte Anlage, zumindest immer der Monitor abgeschaltet werden. Auch Bildschirmschoner verbrauchen Strom und sind keine Alternative zum Abschalten.
Weitere Informationen zur Beschaffung von energiesparenden Bürogeräten gibt es von der Deutschen Energieagentur, dena, unter www.energyoffice.org und www.initiative-energieeffizienz.de. Dort werden auch relevante Dokumente in deutscher Sprache zur Verfügung gestellt wie z.B. die Energy-Star-Effizienzkriterien für Monitore: www.initiative-energieeffizienz.de/fileadmin/InitiativeEnergieEffizienz/dachmarke/downloads/EU-Dokumente/Monitore_Spez_Endfassung_041222.pdf.
Bildschirm-Arbeitsplätze müssen besondere Anforderungen an die Ergonomie erfüllen, die durch die Körperhaltung am Arbeitsplatz ebenso beeinflusst wird wie als „Seh-Ergonomie“ durch Auflösung, Farbwiedergabe, Ausleuchtung, Kontrast und Blickwinkelabhängigkeit des LCD-Bildschirms.
Wesentliche ergonomische Eigenschaften von LCD-Anzeigeeinheiten sind:
Bei der Arbeit am Bildschirm stören Blendeffekte durch Lichtreflexionen, weshalb normalerweise die Oberflächen von Bildschirmen mit Entspiegelungen versehen sind. Nach der Norm DIN EN ISO 9241-7 sind Reflexionsklassen festgelegt. Die Norm ist nach Ansicht des Berufsgenossenschaftlichen Institutes für Arbeitssicherheit (BGIA) überarbeitungsbedürftig. Der entsprechende BGIA-Report 5/2006 steht unter www.hvbg.de/d/bia/pub/rep/rep05/pdf_datei/biar0506/rep5_06gesamt.pdf zur Verfügung.
Ein aktuelles Problem können Monitore mit glänzenden Glasoberflächen sein. Zwar gewinnt die Schärfe der Darstellung durch diese spezielle Auslegung der Bildschirmoberfläche, doch die Erkennbarkeit bei nicht optimaler Beleuchtung des Arbeitsplatzes kann erheblich eingeschränkt sein.
Flachbildschirme für Arbeitsplatzcomputer werden hinsichtlich ihrer ergonomischen Eigenschaften nach dem Standard EN ISO 13406-2 :2003 geprüft.
Wichtige Qualitätskriterien sind darin erfasst:
Blickrichtungsklassen tragen verschiedenen Einsatzbereichen der Bildschirme Rechnung (z.B. Klasse I: mehrere Personen können aus verschiedenen Blickwinkeln den Bildschirm betrachten, Klasse IV: ein einzelner Betrachter befindet sich frontal vor dem Bildschirm).
Strahlung und Wärmeabgabe spielen gegenüber den CRT-Monitoren eine untergeordnete Rolle.
Eine kostenlose Rücknahme von gekauften Geräten durch die Hersteller ist im Elektrogesetz zunächst nur für private Nutzer geregelt.
Allerdings ist bei Anzeigeeinheiten und insbesondere bei Flachbildschirmen grundsätzlich die Möglichkeit der privaten Nachnutzung ursprünglich gewerblich genutzter Geräte gegeben, so dass das die Regelung im Elektrogesetz auf die Monitore anwendbar ist.
Vorsorglich können und sollten auch Rücknahmevereinbarungen mit dem Lieferanten vereinbart werden.
Quelle: Dr. Brigitte Jacobs
Blauer Engel, RAL-UZ 78RAL-UZ 78 Computer (Arbeitsplatzcomputer und tragbare Computer) Für Anzeigeeinheiten wird dieses Umweltzeichen unabhängig vom eigentlichen Rechner vergeben. Die Anforderungen sind hinsichtlich des Stromverbrauches so hoch, dass sie seit 1.1.2006 voraussichtlich nur noch von LCD-Flachbildschirmen eingehalten werden können.
Diese finden sich zum großen Teil in der Liste der Ausschreibungsempfehlungen wieder. Die Verwendung umwelt- und gesundheitsbelastender Stoffe in den Materialien ist, soweit technisch möglich, zu vermeiden. Das betrifft insbesondere das Verbot von halogenorganischen, krebserzeugenden, erbgutschädigenden oder fortpflanzungsgefährdenden Stoffen in Gehäusekunststoffen, die über die Forderung des Elektrogesetzes hinausgeht. Die Flüssigkristallanzeigen selbst dürfen diese Stoffe oder solche, die als giftig oder sehr giftig nach Anhang I der Richtlinie 67/548/EWG eingestuft sind, ebenfalls nicht enthalten Die Lampen der Hintergrundbeleuchtung der LCD-Anzeigen dürfen durchschnittlich höchstens 3 Milligramm Quecksilber enthalten. Die Bildschirme müssen hinsichtlich ihrer ergonomischen Eigenschaften geprüft sein. Die Anforderungen des Energy Stars, Version 4.0, Stufe 2, sind einzuhalten. Reparatursicherheit auch nach Produktionseinstellung ist zu gewährleisten. Der Anbieter verpflichtet sich zur kostenlosen Rücknahme der Geräte. Verbraucherinformationen über Energiesparmöglichkeiten, ggf. über Besonderheiten der Aufstellung der Geräte und über Entsorgungswege müssen zur Verfügung stehen.
Die Kriterien werden vom Umweltbundesamt in Kooperation mit Herstellern, Prüfinstituten, weiteren Fachleuten und Verbrauchervertretern erarbeitet und im Abstand von zwei bis vier Jahren aktualisiert. Die unabhängige Jury Umweltzeichen prüft und beschließt die Vergabegrundlagen. Die jetzige Vergabegrundlage gilt bis Dezember 2008. Die Vergabe erfolgt durch die RAL gGmbH im Auftrag des Umweltbundesamtes.
Weitere Informationen
www.blauer-engel.de
Eco-KreisIm Vordergrund stehen ergonomische und Sicherheitsanforderungen wie Einhaltung der Sicherheitsbestimmungen für elektrisch betriebene Bürogeräte gemäß der entsprechenden Norm. Produkte, die nachweisbar dem aktuellen Stand der Technik entsprechen, können mit dem Prüfzeichen dokumentieren, dass alle aktuellen Anforderungen an Sicherheit, Ergonomie und Ökologie erfüllt werden. Ebenso bewertet werden die Recyclingfähigkeit, die Vermeidung von Schadstoffen und das Energiemanagement.
Der Eco-Kreis wurde vom TÜV Rheinland entwickelt. Der TÜV hat auch selbst Prüflaboratorien und Spezialisten, die die Einhaltung der Prüfkriterien kontrollieren können. Die Kriterien sollen jährlich dem aktuellen Stand der Technik angepasst werden. Die Jahreszahl der Vergabe ist im Label erkennbar.
EnergyStarDie Anforderungen des Energy Stars der US EPA für Bildschirme in der Version 4.0, Stufe 2 ist von den meisten anderen Kennzeichnungssystemen aufgegriffen worden. Im normalen Anzeigebetrieb (On-Mode, Active Power) sollen nicht mehr als 23 Watt aufgenommen werden, wenn die Zahl der Bildpunkte (BP) kleiner als 1 Million (1 Megapixel) ist. Bei höherer Bildpunktezahl sind 28 x BP (in Megapixel) Watt erlaubt. Das wären bei einem Bildschirm mit 1600 x 1200 Bildpunkten (englisch pixel) 1,92 x 28 = 53,8 Watt. Im stromsparenden Ruhezustand (Sleep Mode, Low Power Mode) dürfen 2 Watt aufgenommen werden, im Schein-Aus (Off-Mode, „Standby Power“) 1 Watt. Der Schein-Aus-Zustand wird in der Regel durch Schalterbetätigung erreicht, das Gerät bleibt aber noch mit dem Stromnetz verbunden. Es gibt inzwischen auch Modelle, bei denen sich mittels Schalter das Gerät vollständig vom Netz trennen lässt. Im Energy Star-Dokument www.energystar.gov/ia/partners/product_specs/program_reqs/MonitorSpecV40Final.pdf ist auch die Vorgehensweise für die Prüfung beschrieben. Es ist zulässig, die Prüfergebnisse auf ähnliche Modelle zu übertragen, wenn sie sich nicht wesentlich von bereits geprüften unterscheiden.
Der Energy Star wurde von der US-amerikanischen Umweltschutzbehörde EPA (Environmental Protection Agency) für stromsparende Bürogeräte entwickelt. Gemäß einem Abkommen zwischen EU und US-EPA wird er auch in der EU als Label für energiesparende Bürogeräte verwendet. Der Energy Star bedarf keiner externen Überprüfung. Jeder Hersteller, der meint, dass er die geforderten Grenzwerte einhält, darf das Symbol verwenden. Es ist lediglich eine Mitteilung an die EPA erforderlich. Produkte mit dem Energy-Star werden stichprobenartig von der EPA kontrolliert.
Weitere Informationen
www.energystar.gov
EU-Umweltzeichen "EU-Blume"Der Bildschirm muss einen leicht zugänglichen Ein-Aus-Schalter besitzen. Bestimmte halogenierte oder gesundheitsgefährdende Flammschutzmittel dürfen in Kunststoffteilen nicht enthalten sein. Die Lampen der Hintergrundbeleuchtung der LCD-Anzeigen dürfen durchschnittlich höchstens 3 Milligramm Quecksilber enthalten. Die Anforderungen des Energy Stars, Version 4.0, Stufe 2, sind einzuhalten. Hinsichtlich der Aussendung elektromagnetischer Strahlung müssen die Anforderungen der EN 50279 Kategorie A erfüllt sein.
Durch die nationalen Umweltzeichen-Vergabestellen, in Deutschland durch die RAL gGmbH, RAL.
Weitere Informationen
ec.europa.eu/environment/ecolabel/index_en.htm
Nordischer SchwanDie Kriterien ähneln denen des EU-Umweltzeichens.
Durch die nationalen Umweltzeichenstellen in Schweden, Norwegen, Dänemark, Finnland und Island.
Weitere Informationen
www.svanen.nu
TCO`03TCO setzt Standards für energie-, gesundheits- und umweltschonende elektronische Bürogeräte. Begonnen wurde 1992 mit TCO 92, es folgten TCO 95, TCO 99 und TCO 03 für Anzeigeeinheiten. Besonders bekannt und allgemein akzeptiert ist das TCO-Label in Deutschland für strahlungsarme Bildschirme. Für die in Hinblick auf die Aussendung elektrischer und magnetischer Felder problematischeren Bildschirmgeräte mit Vakuumbildröhren stellt das TCO-Label eine wirkliche Anforderung und für die Gerätenutzer eine Erhöhung ihrer Sicherheit dar. Nach TCO-Angaben haben ca. 50 % der weltweit verkauften Bildschirmgeräte ein TCO-Label.
Auflösung, Helligkeit und Kontrast und Farbwiedergabe werden bewertet. Die Anforderungen des TCO’03-Labels sind darin strenger als die des TCO’99. Das Display muss höhenverstellbar sein und sich vertikal schwenken lassen (mindestens 20 Grad). Bedingungen an die maximale Stärke von elektrischen und magnetischen Wechselfeldern sowie an die elektrische Sicherheit werden gestellt, analog zu TCO’99. Vermeidung von Quecksilber, Blei und Cadmium und weiteren umweltgefährdenden Stoffen sowie von chlorierten oder bromierten Kunststoffen für Gehäuseteile in Übereinstimmung mit der RoHS wird gefordert. Recyclingmöglichkeiten müssen gegeben sein. Die Grenze für die Leistungsaufnahme entspricht den Energieanforderungen in der überarbeiteten Version des Energy-Star. Neuerdings gibt es ein Label TCO’06 mit Anforderungen für Multifunktions-Bildschirme, die für multimediale Anwendungen gedacht sind.
Durch TCO-Development, ein Unternehmen, das aus TCO (Tjänstemännens Central Organisation), dem Dachverband der schwedischen Gewerkschaft der Büroangestellten, hervorgegangen und ihm untergeordnet ist.
Weitere Informationen
www.tcodevelopment.com
Empfehlenswerte Hinweise für die richtige Auswahl geeigneter Bildschirmgeräte finden sich bei bei Kuhlmann (2006) und bei Portek (2006). Die hier als pdf-Datei beigefügte Liste mit Empfehlungen für umweltbezogene Ausschreibungskriterien bezieht sich vorrangig auf Monitore für Büroarbeitsplätze. Die Einhaltung der in der Liste aufgeführten Kriterien kann zum großen Teil ohne weitere Prüfung als erfüllt angesehen werden, wenn für das Produkt der Blaue Engel genutzt werden darf. Jedoch gehören elektromagnetische Wechselfelder und elektrische Sicherheit nicht zum Prüfumfang des Blauen Engels, da vorausgesetzt wird, dass sie den jeweiligen Standards entsprechen. Das EU-Umweltzeichen und der Nordische Schwan stellen ähnliche Anforderungen. Die Anforderungen an die Leistungsaufnahme der Geräte beziehen sich übereinstimmend auf den Energy Star der US EPA für Monitore, (Version 4.0, Stufe 2). Das TCO’03-Label als Weiterentwicklung des für CRT-Monitore fast zum Standard gewordene TCO’99 wird im Gegensatz zu anderen Umweltlabels von den meisten Bildschirmherstellern akzeptiert und genutzt. Hinsichtlich der elektrischen Sicherheit und elektrischer und magnetischer Felder sind die Anforderungen in beiden TCO-Versionen gleich. Einkaufskriterien unter dem Gesichtspunkt der Energieeffizienz von elektronischen Bürogeräten und Listen der energieeffizientesten Geräte (mit Fotos, gefördert u.a. von der Schweizerischen Agentur für Energieeffizienz) sind unter www.topten.ch zu finden. Unter ergonomischen Gesichtspunkten ist zusätzlich zu erwägen, ob eine Höhenverstellbarkeit des Bildschirms gefordert werden muss, gegebenenfalls auch ein Drehbarkeit um 90 Grad, um im Hochformat arbeiten zu können.
Quelle: Dr. Brigitte Jacobs