IKT-Expert:innen warnen: CO2-Emissionen könnten 2030 um 50 Prozent steigen
Expert:innen für ressourcenbewusste Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) mehrerer Fraunhofer- und Leibniz-Institute haben vergangene Woche einige alarmierende Prognosen bezüglich ihrer noch laufenden Studie veröffentlicht. Sie zeigen, dass bis 2030 allein in den Anwendungsfeldern Telekommunikation, Rechenzentren und Haushalte über 30 Millionen Tonnen CO₂-äquivalente Treibhausgase emittiert werden könnten. Das würde einen Anstieg um etwa 50 Prozent im Vergleich zu den Werten von 2021 bedeuten. Rund zwei Drittel sollen auf die Nutzung von Künstlicher Intelligenz, Streaming, Smart Homes & Co. entfallen.
Der Einfluss des IKT-Fortschritts auf die Umwelt
Das Problem, das diese Entwicklung begleitet, ist offensichtlich. Unsere digitale Welt, die von den Informationen- und Kommunikationstechnologien (IKT) geprägt wird, hat längst Einzug in unseren Alltag und Arbeitsplatz gehalten. Ob KI-Tools, Streamingplattformen oder Smartphones – IKT-Technologien sind unverzichtbare Begleiter geworden, die unser aller Leben vereinfachen. Doch diese praktische Entwicklung geht nicht ohne Folgen für unsere Umwelt vonstatten. Mit zunehmender Bedeutung der Branche steigt auch der Bedarf an Energie und Daten, was wiederum zu einem bedenklichen Anstieg des CO2-Ausstoßes führt.
Auf dem „MikroSystemTechnik-Kongress“ 2023 stellte Nils F. Nissen vor wenigen Tagen die ersten Ergebnisse für Deutschland vor. Er und andere Wissenschaftler:innen haben in ihrer Studie „Carbon Footprint der IKT in Deutschland“ spezifisch die Emissionen von CO2-Äquivalenten anhand der ermittelten Bestandszahlen und den Energieverbrauch während der Produktion und Nutzung der IKT in Deutschland analysiert. Die Studie fokussiert sich ebenso darauf, wie die zukünftige Marktentwicklung die Anzahl der im Einsatz befindlichen Geräte beeinflussen wird.
Anhand von Produktinformationen zur Energieeffizienz konnte der Stromverbrauch einzelner Geräte in jedem Nutzungsjahr ermittelt werden.Unter Einbeziehung des CO2-Emissionsfaktors des Strommixes wurde schließlich die CO2-Intensität der IKT während der Nutzungsphase berechnet. Die Gesamtemissionen für jede Produktkategorie ergaben sich aus einer Zusammenführung der CO2-Bilanz für die Produktion und die Nutzung. Diese Berechnungen wurden mithilfe von jährlichen Bestandszahlen und spezifischen Umweltdaten, die die Herstellung und Nutzung berücksichtigen, hochgerechnet.
Ergebnisse: Im Jahr 2030 Anstieg um etwa 50 Prozent im Vergleich zu 2021
Die Ergebnisse der Studie sind alarmierend. Der Stromverbrauch ist nach 2020 deutlich angestiegen, vor allem bedingt durch den rasanten Anstieg des Datenaufkommens in Telekommunikationsnetzen und die vermehrte Nutzung von Rechenzentren. Im Bereich der Haushalte würde zwar ein leichter Anstieg des Energieverbrauchs prognostiziert werden, nachdem dieser bis 2019 noch deutlich gesunken war. Im Jahr 2030 sollen, den Ergebnissen nach, jedoch in den genannten Anwendungsfeldern (Telekommunikation, Rechenzentren und Haushalte) über 30 Millionen Tonnen CO2-Äquivalenten emittiert werden, was einem Anstieg von 50 Prozent im Vergleich zu 2021 entspreche würde. Allein die Herstellung der untersuchten IKT soll mit knapp 11 Millionen Tonnen CO2-Äquivalenten etwa ein Drittel der Emissionen ausmachen. Rund zwei Drittel der Emissionen entfallen auf die Nutzungsphase
Bereiche Gewerbe, Handel und Dienstleistungen sowie Gebäudeautomation und IoT kommen noch dazu
Die Forscher:innen planen, ihre Studie weiter auszubauen, indem sie weitere Produkte aus den Anwendungsbereichen Gewerbe, Handel und Dienstleistungen sowie Gebäudeautomation und IoT integrieren. In diesem Zusammenhang analysieren sie erneut den CO2-Ausstoß basierend auf Bestandszahlen und den Energieaufwand für Produktion und Nutzung von IKT-Produkten. Zusätzlich werden sie weiterhin die Auswirkungen der Marktentwicklung auf die Anzahl der verwendeten Geräte für jede Prognose berücksichtigen.
„Sensor-Edge-Cloud-Systeme“ im Fokus
Ein grundsätzlicher Schwerpunkt des Kompetenzzentrums „Green ICT @ FMD“ liegt auf der Bewertung des Ressourcenverbrauchs von „Sensor-Edge-Cloud-Systemen“, energieeffizienten Kommunikationsinfrastrukturen und ressourcenoptimierten Elektronikproduktionsprozessen. Moderne vernetzte IKT-Systeme bieten nämlich vermehrt Kapazitäten für Datensammlung und -verarbeitung am Netzwerkrand, was eine optimierte Datenverarbeitung und -übertragung zwischen Cloud und Edge ermöglichen kann. Dadurch kann der Ressourcenverbrauch bei der Nutzung von IKT erheblich minimiert werden. Die Forscher:innen sehen auch Potenzial zur Ersparnis bei der Entwicklung von leistungsstarken Netzwerken wie 5G und 6G sowie bei der Reduzierung der Treibhausgasemissionen während der Herstellung mikroelektronischer Bauteile.
Auch Zusammenarbeit mit KMUs und Startup für nachhaltigere IKT
Darüber hinaus spielt die direkte Unterstützung von kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) und Startups, die Aus- und Weiterbildung von Fachkräften sowie die enge Zusammenarbeit mit allen relevanten Interessengruppen eine zentrale Rolle in der Arbeit des Kompetenzzentrums. Beispiele für dieses breit gefächerte Angebot sind der „Green ICT Space“, ein Accelerator für nachhaltige Startups und KMU, der „Green ICT Award“ für herausragende Abschlussarbeiten im Bereich nachhaltiger IKT und die Vernetzungsveranstaltung „Green ICT Connect“. Mit diesen Zukunftsprognosen und intensiver Forschung und Entwicklung auf technologischer Ebene zielt das Kompetenzzentrum darauf ab, die entscheidenden Schritte für eine nachhaltige Zukunft der IKT in Deutschland zu gehen.
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