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Wie viel Strom verbraucht ein 3D-Drucker? – Wir haben es gemessen

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Ein 3D-Drucker verbraucht nicht so viel Strom, wie Sie vielleicht denken, aber es ist dennoch ratsam, den Stromverbrauch Ihres 3D-Druckers zu messen, wenn Sie Ihre Drucke in Rechnung stellen möchten. Wie viel Strom verbraucht ein 3D-Drucker also wirklich?

Ein 3D-Drucker verbraucht im Durchschnitt zwischen 90 und 290 Watt. Kleine Drucker mit kleinen Drucketten verbrauchen weniger Strom, während größere Drucker, die in kalten Umgebungen oder mit Klipper betrieben werden, mehr Strom verbrauchen. Ein normaler 3D-Drucker wie ein Ender 3 verbraucht etwa 100 bis 120 Watt oder 0,1 bis 0,12 kWh.

Es gibt viele Faktoren, die den Stromverbrauch eines 3D-Druckers beeinflussen, und ich habe alle wichtigen Faktoren in diesem Artikel einberechnet.

Wenn Sie wissen wollen, wie teuer ein 3D-Druck im Allgemeinen ist, sollten Sie auch diesen Artikel lesen.

Wie viel Strom verbraucht ein 3D-Drucker im Durchschnitt?

Ein 3D-Drucker verbraucht während des Drucks zwischen 90 und 290 Watt. Ich habe einige Tests mit zwei meiner Drucker durchgeführt, um herauszufinden, wie viel Strom sie beim Drucken verbrauchen.

Für meine Tests habe ich den Bambu Lab P1P und den Neptune 3 von Elegoo verwendet, um zu sehen, wie viel Strom diese beiden Drucker im Leerlauf, beim Aufheizen und beim Drucken verbrauchen.

Warum habe ich mich für diese beiden Drucker entschieden?

Nun, der Neptune 3 ist ein Klon des Ender 3 mit einigen großartigen Ergänzungen und Änderungen, die Ihnen das Leben erleichtern werden. Der Ender 3 und seine Klone sind aufgrund ihres niedrigen Preises und ihrer hervorragenden Druckqualität einer der meistverkauften Drucker weltweit.

Daher werden natürlich viele Leute ähnliche Drucker verwenden.

Und der Bambu Lab P1P ist ein mittelpreisiger Drucker, der sehr einsteigerfreundlich ist. Und, was noch wichtiger ist, es handelt sich um einen kommerziellen coreXY-Drucker. Das bedeutet, dass dieser Drucker sehr schnell drucken kann und im letzten Jahr auch sehr beliebt geworden ist.

Beide Drucker sind mit ca. 220 mm / 220 mm ähnlich groß.

Wie viel Strom verbraucht der Neptune 3 (Ender 3 Klon)?

Der Neptune 3 verbraucht beim Drucken zwischen 90 und 130 Watt. Während des Druckens verbraucht der Neptune 3 im Durchschnitt etwa 130 Watt. In der Regel wird in den ersten Schichten weniger Strom verbraucht und in den späteren Schichten etwas mehr.

Dieser Test wurde bei 65°C auf dem Bett und 210°C an der Düse durchgeführt und ich habe mit PLA-Filament gedruckt.

Hier sehen Sie, wie viel Strom der Neptune 3 in den verschiedenen Druckphasen verbraucht:

StageVerbrauch in Watt
Leerlauf8 Watt
Motoren Bewegung30 Watt
Während die Düse aufheizt103 Watt
Düse hat Temperatur erreicht50 Watt
Druckbett während dem Heizen110 Watt
Bett hat Temperatur erreicht100 Watt
Drucken130 Watt

Der Neptune 3 verbraucht nicht so viel Strom, ist aber im Vergleich zu anderen, moderneren Druckern auf dem Markt auch ziemlich langsam (durchschnittlich 60 mm/s).

Ich überprüfte die obigen Messungen, indem ich ein Benchy (ein Schiffsmodell zum Vergleich der Druckqualität) aus PLA mit einer Drucktemperatur von 205 °C an der Düse und 60 °C auf dem Bett druckte. Das Modell hatte eine Schichthöhe von 0,16 mm und nur 15 % Füllung.

Dies sind ganz normale Druckeinstellungen.

Der Druck dauerte genau 2 Stunden und 27 Minuten und verbrauchte genau 0,3 kW. Das bedeutet, dass der Neptun 3 während diesem Drucks ziemlich genau 0,13 kW pro Stunde verbraucht hat.

Wie viel Strom verbraucht der Bambu Lab P1P?

Der Bambu Lab P1P ist im Vergleich zu anderen 3D-Druckern recht stromhungrig. Während des Drucks verbraucht er zwischen 160 und 260 Watt. Wenn er langsam druckt, verbraucht er nur etwa 160 bis 180 Watt, aber wenn er schneller druckt, kann er leicht 240 bis 260 Watt verbrauchen.

Dieser Test wurde bei 65°C auf dem Bett und 220°C an der Düse durchgeführt und ich habe mit PLA-Filament gedruckt.

Hier sehen Sie, wie viel der Bambu Lab in den verschiedenen Druckphasen verbraucht:

StageVerbrauch in Watt
Leerlauf10 Watt
Motoren Bewegung39 Watt
Während die Düse aufheizt102 Watt
Düse hat Temperatur erreicht52 Watt
Druckbett während dem Heizen158 Watt
Bett hat Temperatur erreicht142 Watt
Langsam drucken (60 mm/s)160 – 180 Watt
Schnelles Drucken (250 mm/s)240 – 260 Watt

Wie Sie sehen können, verbraucht der Bambu Lab P1P viel mehr Strom als der Neptune 3 oder Ender 3. Das liegt vor allem an seiner Druckgeschwindigkeit.

Das bedeutet aber nicht, dass der Bambu Lab P1P mehr Strom für das gleiche gedruckte Modell verbraucht. Da der P1P so viel schneller ist (fast viermal so schnell wie der Neptune 3), kann der Stromverbrauch pro Druck gleich bleiben oder sogar geringer ausfallen.

Es ist auch wichtig zu wissen, dass ein und dasselbe Gerät je nach Umgebungstemperatur, Druckauftrag usw. unterschiedlich viel Strom verbrauchen kann. Ihre Zahlen könnten also etwas anders sein als meine.

Vergleich des Stromverbrauchs eines 3D-Druckers mit anderen Haushaltsgeräten

Es ist wahrscheinlich schwer zu verstehen, wie viel 120 Watt ist, also lassen Sie es mich für Sie in Perspektive setzen.

Eine einfache Glühbirne verbraucht etwa 60 Watt Strom, eine LED-Glühbirne etwa 10 Watt. Ein normaler 3D-Drucker verbraucht zwischen 90 und 290 Watt, je nach Größe und Modell des Druckers. Das ist ungefähr so viel, wie ein Kühlschrank im Durchschnitt verbraucht (zwischen 100 und 250 Watt).

Hier finden Sie eine Tabelle mit gängigen Haushaltsgeräten und deren Stromverbrauch im Vergleich zu einem 3D-Drucker:

HaushaltsgegenstandVerbrauch in Watt
Glühbirne60 Watt
LED-Glühbirne10 Watt
Kühlschrank100 – 250 Watt
Playstation 5204 Watt
Toaster800 – 1500 Watt

Wodurch wird der Stromverbrauch eines 3D-Druckers beeinflusst?

Es gibt mehrere Faktoren, die den Stromverbrauch eines 3D-Druckers beeinflussen können.

Hier sind die 6 Faktoren, die den Stromverbrauch eines 3D-Druckers am meisten beeinflussen:

  • Größe
  • Geschwindigkeit
  • Klipper
  • Die Temperatur der Umgebung
  • Isolierung
  • Beheizte Kammer

Größe

Die Größe des Heizbetts ist einer der wichtigsten Faktoren, die den Stromverbrauch eines 3D-Druckers beeinflussen.

Das beheizte Bett muss für den Druck auf eine bestimmte Temperatur gebracht werden (in der Regel etwa 60 bis 65 °C).

Je größer das beheizte Bett ist, desto mehr Energie wird benötigt, um das Bett auf Temperatur zu bringen und während des gesamten Druckvorgangs auf der gewünschten Temperatur zu halten.

Es gibt einige clevere Erfindungen, die nur den Bereich des Heizbetts aufheizen, der während des Drucks genutzt wird, aber das ist noch lange kein Standard.

Geschwindigkeit

Je schneller ein Drucker arbeitet, desto mehr Strom benötigt er pro Stunde.

Das ist nur logisch, denn die Schrittmotoren bewegen sich schneller und führen die einzelnen Befehle schneller aus.

Dementsprechend steigt auch der Stromverbrauch pro Stunde.

Klipper

Klipper ist eine Firmware, die auf einem PC läuft (oft auf einem Raspberry Pi) und direkt mit dem Motherboard des Druckers verbunden ist.

Klipper führt komplexe Berechnungen durch und sendet Befehle an das Mainboard des Druckers, um die Bewegung der Schrittmotoren direkt zu steuern.

Dadurch erhöht sich die Druckgeschwindigkeit des Druckers, aber auch der Stromverbrauch, da der PC mehr Strom benötigt, als wenn er nur mit dem Motherboard des Druckers druckt.

Klipper ist in kommerziellen 3D-Druckern noch nicht weit verbreitet, wird es aber wahrscheinlich in Zukunft sein.

Die Temperatur der Umgebung

Der Drucker muss die Düse und das Heizbett während des gesamten Druckvorgangs auf der richtigen Temperatur halten.

Wenn die Umgebungstemperatur niedrig ist, erfordert dies viel mehr Energie. Aus diesem Grund wird allgemein empfohlen, einen Drucker bei Raumtemperatur zu verwenden.

Dadurch wird der Stromverbrauch des Druckers erheblich reduziert.

Isolierung

Auch die Isolierung ist ein sehr wichtiger Faktor, da sie dafür sorgt, dass die erzeugte Wärme nicht mehr so schnell abgeführt wird.

Die Düse kann mit einem Silikonstrumpf isoliert werden, und das Druckbett kann auf der Unterseite mit billigem Isoliermaterial isoliert werden.

Beheizte Kammer

Eine beheizte Kammer ist ein Gehäuse, das die warme Luft im Inneren hält und es dem Drucker ermöglicht, ABS-, ASA- und ähnliche Filamente zu drucken.

Die Einhausung verhindert, dass das Heizbett und die Düse zu schnell abkühlen und spart somit Energie.

Wie lässt sich der Stromverbrauch eines 3D-Druckers reduzieren?

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, den Stromverbrauch eines 3D-Druckers zu senken, und ich werde hier kurz auf die effektivsten Methoden eingehen.

  1. Isolierung des Heizbettes
  2. Isolierung des Hotends
  3. Reduzieren Sie die Druckzeit
  4. Verwenden Sie nach Möglichkeit einen kleineren Drucker
  5. Drucken mit Filament, das keine hohen Temperaturen benötigt
  6. Drucken Sie nicht in kalten Umgebungen

1. Isolieren Sie das beheizte Bett

Das Heizbett ist der größte Bereich eines 3D-Druckers, der beheizt werden muss und natürlich viel Energie verbraucht.

Sie können das Wärmebett jedoch isolieren, wodurch die Zeit, die das Wärmebett benötigt, um die gewünschte Temperatur zu erreichen, verkürzt wird, und es wird weniger Energie benötigt, um die Temperatur zu halten.

Sie können Isoliermaterial für 3D-Drucker einfach online kaufen (z. B. hier auf Amazon) oder Sie können selbstklebendes Isoliermaterial in Ihrem örtlichen Baumarkt kaufen.

Schneiden Sie es einfach zu, entfernen Sie das beheizte Bett aus Ihrem Drucker (nicht die Buildplate) und kleben Sie die Isolierung auf den unteren Teil des Druckbettes.

Dann bauen Sie das Heizbett wieder zusammen.

2. Isolieren Sie das Hotend

Nicht nur das Heizbett, sondern auch das Hotend kann isoliert werden.

Hier können Sie einen so genannten Silikonstrumpf verwenden, um die Düse abzudecken. Diese Silikonsocke isoliert die Düse und sorgt dafür das Sie Strom sparen.

Diese Silikonsocke auf dem Bild unten ist allerdings schon ziemlich ramponiert.

Die meisten Drucker werden heutzutage jedoch standardmäßig mit einem Silikonsockel geliefert.

3. Reduzieren Sie die Druckzeit

Es ist ziemlich offensichtlich, warum eine Verkürzung der Druckzeit die Stromkosten senkt.

Weniger Zeit zum Drucken bedeutet auch weniger Stromverbrauch.

Es gibt jedoch einige Dinge, die Sie beachten sollten. Die Beschleunigung der Druckzeit funktioniert nicht bei jedem Drucker.

In der Regel können Sie die Druckgeschwindigkeit um etwa 10 mm/s erhöhen und alles ist in Ordnung. Das hört sich nicht viel an, hat aber auf lange Sicht große Auswirkungen.

Sie können Ihren Drucker auch mit Klipper aufrüsten, indem Sie einen Raspberry Pi verwenden, wodurch sich die Druckzeit oft drastisch verringert. Aber Klipper ist eine Firmware, die auf einem Miniatur-PC (dem Raspberry Pi) läuft, daher verbraucht er oft mehr Strom als ein normaler 3D-Drucker ohne klipper.

4. Verwenden Sie einen kleineren Drucker, wenn möglich

Kleinere Drucker sind einfach energieeffizienter als größere Drucker.

Wenn Sie also die Wahl haben, sollten Sie immer den kleinstmöglichen Drucker verwenden.

Das heißt, wenn Sie Strom sparen wollen.

5. Drucken mit Filament, das keine hohen Temperaturen benötigt

Wenn Sie nicht in ABS drucken müssen, dann lassen Sie es. Wenn ich etwas mit PLA drucken kann, dann tue ich das in der Regel, denn es ist das am einfachsten zu druckende Filament, es ist in vielen verschiedenen Farben erhältlich und es erfordert relativ niedrige Temperaturen.

PETG ist auch eine gute Alternative zu PLA.

Aber ABS, ASA und ähnliche Materialien erfordern in der Regel höhere Bett- und Düsentemperaturen, um erfolgreich gedruckt zu werden. Das wiederum bedeutet auch, dass der Drucker mehr Strom verbraucht.

6. Drucken Sie nicht in kalten Umgebungen

Die Heizelemente im 3D-Drucker werden immer versuchen, die von Ihnen im Slicer eingestellten Temperaturen zu erreichen.

Das ist auch gut so, denn diese Temperaturen sind notwendig, um Kunststoff überhaupt zu drucken.

Das bedeutet aber auch, dass der Drucker versuchen wird, die Elemente auf die erforderliche Temperatur zu erhitzen, unabhängig davon, wie viel Strom er benötigt. Wenn also die Umgebung kalt ist, verbraucht der Drucker viel Strom, um das Heizbett und die Düse auf Temperatur zu halten.

Ich empfehle immer, bei Raumtemperatur zu drucken, um Strom zu sparen.

Valentin
Valentin
Hi, ich bin ein Professioneller Prop-Maker und Designer für die Entertainment- und Marketingindustrie. Auf Craftknights.com teile ich mein Wissen über Holzbearbeitung, Programmieren, Basteln, Modelieren, und mehr.

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