Barebone-PCs

Du bist auf der Suche nach einem PC, der alle Komponenten deines Smart Homes rund um die Uhr zuverlässig steuert. Dein großer Computer im Arbeitszimmer ist hier überdimensioniert und verbraucht dafür zu viel Energie. Die Lösung ist ein Barebone-PC – er ist so klein, dass du ihn in einer Schublade verstecken kannst, wo er 24 Stunden am Tag im Einsatz ist. In diesem Ratgeber lernst du die verschiedenen Bauformen von Barebone-PCs kennen und erfährst, welches Modell sich besonders gut für deinen Anwendungsbereich eignet.

Inhaltsverzeichnis

> Leistungsstarke und energiesparende Mini-Computer
> Darauf kommt es bei Barebone-PCs an
> Der richtige Kleinstcomputer für deine Anwendungen
> Fazit: Kleine Rechner für große Aufgaben

Leistungsstarke und energiesparende Mini-Computer

Barebone-PCs sind Computer, die lediglich aus einigen PC-Komponenten wie Hauptplatine und Speicher bestehen und deshalb viel Raum zur persönlichen Konfiguration lassen. Trotz ihrer geringen Größe sind Barebone-PCs mit schnellen Prozessoren, großem Arbeitsspeicher und einer vielen Schnittstellen ausgestattet. Sie benötigen wenig Platz und arbeiten deutlich energiesparender als vergleichbare Desktop-PCs. Ein Barebone-PC kann dein Smart Home steuern, als Medienplayer Filme und Musik im Wohnzimmer wiedergeben oder als Ersatz für einen Bürocomputer dienen. Aufgrund der offenen Systemarchitektur und der meist frei belegbaren Schnittstellen eignen sich solche Computer auch für elektrotechnische Projekte, für den Modellbau oder zur Fortbildung in der Elektrotechnik.

Tipp: Im Zuge der fortschreitenden Miniaturisierung bezeichnen manche Hersteller auch Kleinstcomputer mit Komplettausstattung gelegentlich als „Barebones“.

Darauf kommt es bei Barebone-PCs an

Bei der Auswahl deines neuen Mini-PCs solltest du vor allem auf folgende Ausstattungsmerkmale und technische Daten achten:

Formfaktor und Abmessungen

Barebone-PCs gibt es als Einplatinenlösung oder als Komplettsystem mit Gehäuse. Einplatinencomputer wie die Modelle aus der Raspberry-Pi-Reihe vereinen alle Komponenten eines PCs auf kleinstem Raum und werden ohne Gehäuse ausgeliefert. Die Pi-Platinen sind je nach Modell zwischen 6,5 und 9,1 cm lang und 3,0 bis 6,2 cm breit. Damit lassen sie sich problemlos in unterschiedlichen Modellen unterbringen. Auf Wunsch kannst du auch ein Gehäuse für den Kleinstcomputer bestellen. Komplettsysteme sind dagegen bereits ab Werk mit einem Gehäuse ausgestattet und mit einem Kantenmaß von 11,5 bis 15 cm ebenfalls sehr platzsparend konstruiert.

Prozessor

Einplatinencomputer sind meist mit Mittelklasseprozessoren der neuesten Generation ausgestattet, wie auch in aktuellen Tablets. So bekommst du den Raspberry Pi je nach Modellvariante mit einem Einkernprozessor wie dem ARM 11 beim Pi Zero oder einer Vierkern-CPU des Typs ARM Cortex-A beim Pi 4. Die Taktfrequenz liegt zwischen 1,0 und 1,5 MHz (Megahertz; Millionen Schwingungen pro Sekunde) und ist für die meisten Anwendungsfälle wie Gerätesteuerung, Programmierung und Office-Umgebungen ausreichend. Komplettsysteme sind mit Vierkernprozessoren ähnlich wie Desktop-Computer ausgestattet – hier reicht die Bandbreite vom Intel Core i5 mit 1,5 MHz Taktfrequenz bis hin zum Core i7 mit 1,8 MHz. Damit kannst du auch anspruchsvolle Anwendungen für Bildbearbeitung, Videoschnitt oder Grafikdesign nutzen.

Arbeitsspeicher

Im Arbeitsspeicher (kurz „RAM“, für „Random Access Memory“) legt der Barebone-PC alle Daten für die aktuelle Verarbeitung ab. Je größer das RAM deines Computers, desto mehr Programme können gleichzeitig geöffnet sein. Auch die Bearbeitung von Dokumenten und sonstigen Daten geht dann schneller. Die kleinsten Modelle wie der Pi Zero bieten mit 512 Megabyte einen recht kleinen Arbeitsspeicher, der jedoch für Anwendungsbereiche wie Steuerungstechnik oder Programmierung ausreicht. Größere Einplatinencomputer wie der Pi 4 sind mit 2 bis 4 Gigabyte Arbeitsspeicher ausgestattet, was für den Betrieb einfacher Software wie Textverarbeitung oder Web-Surfen genug ist. Mehr Speicher bieten Komplettsysteme: Bis zu 8 Gigabyte genügen auch für speicherintensive Programme aus dem Layout-, Grafik- und Videobereich.

Massenspeicher: Festplatten und Speicherkarten

Für die langfristige Speicherung von Daten setzen Barebone-PCs auf SSD-Laufwerke in Form von Flash-Chips oder auf Slots für Speicherkarten im Micro-SD-Format. Diese greifen schneller auf Datenbestände zu als mechanische Festplatten und sind viel leichter. Außerdem sind sie unempfindlich gegen Stöße und Erschütterungen. Kleine Einplatinensysteme wie der Pi Zero haben eine 32 Gigabyte große Speicherkarte, was für das Betriebssystem und einige Applikationen ausreicht. Der Pi 4 kann bis zu 64 Gigabyte große Karten adressieren, wodurch sich auch Office-Software betreiben lässt. Komplettsysteme enthalten SSD-Laufwerke mit einer Kapazität von bis zu 256 Gigabyte für größere Arbeitsumgebungen und lassen sich zusätzlich per Speicherkarte erweitern.

Grafik, Text und Benutzeroberfläche

Für die Berechnung und Darstellung von Text, Grafik und Benutzeroberfläche sind bei Einplatinencomputern und Mittelklasse-Komplettsystemen einfache Grafikchips vorinstalliert, die Auflösungen von bis zu 1.920 x 1.080 Bildpunkten im Full-HD-Standard unterstützen. Die Grafikausgabe erfolgt über einen Mini-HDMI-Port, der sich mit einem entsprechenden Adapterkabel mit Monitoren oder Fernsehern verbinden lässt. Hochwertige Komplettsysteme und der aktuelle Einplatinen-Barebone Raspberry Pi 4 sind für 4k-Displays mit 3.840 x 2.160 Pixeln ausgelegt und können auch zwei Bildschirme in Full-HD-Auflösung versorgen.

Anschlüsse

Komplettsysteme und Einplatinencomputer bieten alle Anschlüsse, die du auch von einem Business-PC kennst: USB-Schnittstellen für Eingabegeräte oder Drucker, HDMI- oder DisplayPort-Grafikausgang sowie eine Buchse zum Anschluss eines externen Netzteils. Für die Netzwerk-Konnektivität sorgen integrierte WLAN-Module, bei einigen Modellen auch eine RJ45-Buchse für handelsübliche Ethernet-Kabel. Eine Besonderheit ist der GPIO-Port der Raspberry-Pi-Modelle: Alle 40 Pins dieser Steckerleiste lassen sich beschalten und ansteuern, was die Realisierung eigener Projekte ermöglicht. Viele Zubehörbauteile wie Kameras oder Sensorleisten nehmen über die GPIO-Leiste Kontakt zur Hardware des Pi auf.

Der richtige Kleinstcomputer für deine Anwendungen

Je nach deinen Ansprüchen, dem gewünschten Anwendungsbereich und deinem elektronischen Wissensstand kommen unterschiedliche Barebone-Lösungen für dich in Betracht.

Büroanwender mit wenig Platz

Du bist auf der Suche nach einem einfachen Office-PC, der auch auf besonders kleinen Schreibtischen unterkommt und sehr energiesparend zu Werke geht. Dann bist du mit einem Komplettsystem im quadratischen Metallgehäuse gut bedient. Ein Mini-PC mit Intel-Core-i5-Prozessor, 8 Gigabyte Arbeitsspeicher und 256 Gigabyte großer SSD-Festplatte erfüllt für rund 700 € alle Anforderungen an eine Office-Umgebung. Hinzu kommen Eingabegeräte wie Maus und Tastatur und in einigen Fällen auch ein separat zu erwerbendes Betriebssystem.

Fortgeschrittene Anwender mit Kreativpotenzial

Du bist fit in Sachen Elektronik und Computertechnik und traust dir zu, dein eigenes Barebone-System aufzubauen, mit Software und Betriebssystem zu bespielen und damit nahezu alle erdenklichen elektronischen Komponenten zu steuern. Dann sollte deine Wahl auf einen Einplatinencomputer wie den Raspberry Pi 4 fallen, der sich durch besondere Flexibilität zur Realisierung eigener Projekte eignet, sich aber auch zum vollwertigen Office-PC oder zum Medienplayer fürs Wohnzimmer ausbauen lässt. Die Basisplatine kostet zwischen 60 und 70 €, während für ein Kunststoffgehäuse 10 bis 20 € fällig werden.

Elektroniktüftler und Modellbauer

Du suchst einen möglichst kleinen PC zur Steuerung externer Komponenten oder zur Integration in deine Modellbauprojekte. Für diesen Zweck ist der Raspberry Pi Zero als kleinster Einplatinencomputer geeignet. Der zweckmäßig ausgestattete Mikro-PC mit Maßen von 6,5 x 3,0 cm ist ab rund 20 € erhältlich und lässt sich mit Zubehör wie Gehäusen, Displays, Akku-Packs, Kamera oder Sensor-Kits nach deinen Wünschen ausbauen.

Fazit: Kleine Rechner für große Aufgaben

Größe ist nicht alles – das zeigt sich auch bei Barebone-PCs. Die Mini-Computer brauchen wenig Platz und Energie und lassen sich aufgrund ihrer geringen Abmessungen nahezu überall unterbringen. Bei der Wahl des richtigen Modells solltest du vor allem den geplanten Einsatzzweck berücksichtigen:

• Office-Anwender greifen zu einem Komplettsystem im Metallgehäuse mit Intel-Prozessor, 8 Gigabyte RAM und 256 Gigabyte Festplattenkapazität für rund 700 €.
• Kreative Computerexperten entscheiden sich für einen Einplatinencomputer wie den Raspberry Pi 4 für rund 60 bis 70 € und realisieren dank flexibler Systemarchitektur ihre eigenen Elektronikprojekte, Smart-Home-Steuerungen, Office-Lösungen oder Medienplayer.
• Elektronikspezialisten und Modellbauer setzen auf den Raspberry Pi Zero, der sich mit seinen 6,5 x 3,0 cm problemlos in nahezu alle Projekte integrieren lässt. Kostenpunkt: ab 20 €.