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02.07.2022
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CO2-EMISSIONEN EUROPÄISCHER RECHENZENTREN SEIT 2015 RÜCKLÄUFIG

Wie die Informations- und Kommunikationstechnik nachhaltiger wird

Heinz Leymann - Bundesvorsitzender, IfKom – Ingenieure für Kommunikation e. V.

Heinz Leymann - Bundesvorsitzender, IfKom – Ingenieure für Kommunikation e. V. [Quelle: IfKom]


Für Heinz Leymann, Bundesvorsitzender des Verbandes IfKom – Ingenieure für Kommunikation, besteht die Herausforderung für die Informations- und Kommunikationstechnik darin, "wachsende Datenmengen effizienter zu transportieren und zu verarbeiten". Bei bestimmte Aspekte in Sachen mehr Nachhaltigkeit mahnt er staatliche Unterstützung an.


Nach einer aktuellen Studie verursacht Informations- und Kommunikationstechnik weltweit wohl mehr Treibhausgasemissionen als der Flugverkehr. Zugleich gibt es viele Nachhaltigkeit-Initiativen in Branche. Wie nachhaltig ist die hiesige IKT derzeit?
Die IKT ist unverzichtbarer Bestandteil unserer Gesellschaft und notwendige Grundlage der Digitalisierung. Die Wirtschaft ist darauf angewiesen, Prozesse zu digitalisieren, um global wettbewerbsfähig zu bleiben. Den Menschen ermöglicht sie die Teilhabe am gesellschaftlichen Leben und oftmals auch die Ausübung ihres Berufes. Die Herausforderung besteht darin, wachsende Datenmengen effizienter zu transportieren und zu verarbeiten. Geräte und Systeme werden in dem Maße nachhaltiger wie sie beispielsweise weniger Strom bei gleicher Datenleistung benötigen oder im Verhältnis zum Stromverbrauch überproportional mehr Daten verarbeiten können.

Am Beispiel der Entwicklung des Mobilfunks lässt sich der Effizienzaspekt gut ablesen. Standorte mit neuer 5G-Technik verbrauchen zunächst einmal mehr Strom als die 3G- oder LTE-Technik. Allerdings kann die 5G-Technik wesentlich größere Datenmengen verarbeiten und verbraucht bei gleicher Datenmenge nur rund ein Viertel der Energie einer LTE-Station. Diese Effizienzsteigerung ist ein deutlicher Indikator für Nachhaltigkeit.

Zudem gilt die IKT als Enabler, um andere ökonomische und gesellschaftliche Prozesse nachhaltiger zu gestalten. Durch die Corona-Pandemie stieg die Datennutzung im Festnetz von 60 Mrd. Gigabyte (GB) im Jahr 2019 auf 76 Mrd. GB im Jahr 2020, das mobile Datenvolumen erhöhte sich von 2,8 Mrd. GB auf rund 4 Mrd. GB. Gleichzeitig wurden jedoch die Reisetätigkeiten massiv eingeschränkt, so dass die dadurch eingesparten Energiemengen weitaus höher lagen als der Anstieg des Stromverbrauchs durch die Technik. Die CO2-Einsparung durch Videokonferenzen anstelle von Reisen gibt die Universität Freiburg mit über 99 Prozent an. Es ist bei der Bewertung der Nachhaltigkeit daher immer das gesamte Öko-System zu betrachten.


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Einsparungen durch Effizienzsteigerungen steht ein stets wachsender Datenverkehr gegenüber. Wie lassen sich solche sogenannten Rebound-Effekte beherrschen?
Zunehmende Datenmengen machen es notwendig, Daten effizienter zu transportieren und zu verarbeiten. Beispielsweise entwickeln sich die CO2-Emissionen europäischer Rechenzentren seit 2015 rückläufig. Für die gleiche Datenmenge bzw. Rechenleistung benötigen sie heute weniger als 10 Prozent der Energiemenge des Jahres 2010.

Die im Zusammenhang mit der Nachhaltigkeit stehenden ökologischen, ökonomischen und sozialen Ziele laufen oft auseinander. Somit sind unterschiedliche Handlungsansätze zu berücksichtigen. Neben technischen Innovationen zur Effizienzsteigerung gilt es, das Bewusstsein der Verbraucherinnen und Verbraucher zu schärfen. Die Haushalte in Deutschland verbrauchten rund 130 Milliarden Kilowattstunden elektrische Energie im Jahr. Etwa 28 Prozent davon werden durch den Betrieb von Computern, Fernsehern, Spielkonsolen und ähnlichen Geräten verursacht. Der Stromverbrauch der IKT ist innerhalb der letzten 20 Jahre auf mehr als das Doppelte angestiegen. Verbraucher sollten daher angesichts steigender Energiepreise beim Kauf neuer Geräte sensibler werden. Des Weiteren sollten die Nutzer ihr Verhalten kritisch überprüfen. Nicht jede E-Mail muss gesendet oder die Timeline in den sozialen Medien ständig bedient werden.

Um den Nachhaltigkeitsgedanken bereits in die Entwicklung von Hard- und Software zu implementieren, sollte die Ausbildung den Ingenieuren und Informatikern eine stärkere Verantwortung über die Folgenabschätzung abverlangen. Ingenieurinnen und Ingenieure sollten bereits im Studium befähigt werden, stärker zu reflektieren, welche Auswirkungen sich jeweils aus ihren konzeptionellen Entscheidungen ergeben. Sie müssen daher darin gebildet werden, ihrer hohen Gestaltungsverantwortung anhand der Prinzipien der ethischen Legitimierbarkeit, der Nachhaltigkeit und der gesellschaftlichen Kontrollierbarkeit gerecht zu werden. Diese von Prof. Dr. Ralph Dreher als „Leonardischer Eid“ postulierte Forderung muss fester Bestandteil der Curricula der Hochschulausbildung werden.

Im Gespräch ist in diesem Zusammenhang auch ein verbindlicher Energieausweis für Rechenzentren. Was spricht für oder gegen einen solchen?
Es ist notwendig, Kriterien zur Energieeffizienz einzuführen, um Rechenzentren untereinander vergleichbar zu machen und damit auch einen Wettbewerbsaspekt darzustellen. Dazu ist das europäische Umweltmanagementsystem nach EMAS (Eco Management and Audit Scheme), einschließlich der internationalen Umweltmanagementnorm ISO 14001, als effektives Instrument des Umweltmanagements geeignet. Bei der Auswahl eines IT-Dienstleisters können somit durch die Kunden die CO2-Bilanz, der Einsatz von regenerativen Energien oder die Abwärmenutzung berücksichtigt werden. Auch der aktuelle Koalitionsvertrag sieht vor, bis zum Jahr 2025 für öffentliche Rechenzentren ein Umweltmanagementsystem nach EMAS einzuführen. Ein Energieausweis sollte zudem die CO2-Bilanz bei der Herstellung und Aufbau eines Rechenzentrums beinhalten.

Welchen Beitrag könnte eine Ausweisungspflicht für einen CO₂-Fußabdruck pro Service- oder Übertragungseinheit leisten?
Eine solche Angabe ermöglicht nur einen Teil der Bewertung der Nachhaltigkeit. Denn die eigentliche IT benötigt im Durchschnitt etwas mehr als die Hälfte des Energiebedarfs. Die Klimatisierung und die unterbrechungsfreie Stromversorgung sind fast ebenso große Energienutzer. Daher sollte der Fokus u. a. auf die Nutzung der Abwärme gerichtet werden. Für bestehende Standorte wird die Abwärme in wenigen Fällen wirtschaftlich nutzbar sein, etwa für die Fernheizungseinspeisung. Für neue Standorte sollte diese Forderung immer eine Rolle spielen, muss aber durch staatliches Handeln unterstützt werden. Die Technologien, beispielsweise die Heißwasserkühlung, müssen gefördert sowie eine integrierte Stadt- und Raumplanung eingeführt werden, die Rechenzentrumsbetreiber einbezieht und den Ausbau von z. B. Niedertemperatur-Wärmenetzen fördert.

Es besteht somit eine Menge Potenzial, die IKT trotz steigender Datenmengen effizienter und damit nachhaltiger zu gestalten. Technische Innovationen bedürfen einer Folgenabschätzung unter Nachhaltigkeitsaspekten, den Studierenden müssen die beruflichen Kompetenzen gemäß dem „Leonardischen Eid“ vermittelt werden und staatliches Handeln muss die richtigen Rahmenbedingungen herstellen. Zugleich kann durch das bewusste eigene Verhalten, ob im privaten Bereich oder geschäftlich, der Energieverbrauch gesenkt und damit auch die Nachhaltigkeit der IKT positiv beeinflusst werden.