Mehr Nachhaltigkeit in der Informations- und Kommunikationstechnik

IKT-Nutzung für 4 Prozent der Treibhausgasemissionen verantwortlich

Die Expertinnen und Experten rund um Dr. Nils F. Nissen vom Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM kommen in der Studie zum Ergebnis, dass die absoluten CO₂-äquivalenten Emissionen der IKT-Nutzung sich bis 2030 auf etwa 20 Mio. Tonnen erhöhen werden. Je nach Entwicklung der Gesamtemissionen könnten diese in 2030 vier Prozent der in Deutschland entstehenden Treibhausgasemissionen ausmachen.

In der Studie »Carbon Footprint der IKT in Deutschland« haben die Wissenschaftler konkret den Ausstoß von CO₂-Äquivalenten auf Basis ermittelter Bestandszahlen und den Energieaufwand der Nutzung und Herstellung der IKT in Deutschland untersucht. Zudem haben sie errechnet, wie die zukünftige Marktentwicklung die Geräteanzahl in jedem Jahr der Prognose höchstwahrscheinlich bestimmen wird. Anhand von Produktdaten zur Leistungsaufnahme ergibt sich zusammen mit einem definierten Nutzungsmuster der Stromverbrauch einzelner Produkte in jedem Nutzungsjahr. Unter der Annahme eines bestimmten CO₂-Emissionsfaktors des Strommix wurde anschließend die CO₂-Intensität der IKT in der Nutzungsphase berechnet. Zusammen mit der CO₂-Bilanz aus der Produktherstellung ergeben sich die Gesamtemissionen einer Produktkategorie. Um die Gesamtbilanz zu ermitteln, erfolgt eine Hochrechnung mit den jährlich ermittelten Bestandszahlen und den spezifischen Umweltdaten aus der Betrachtung der Herstellungs- und Nutzungsphasen. Hierbei werden auch Technologieentwicklungen bei den Umweltdaten berücksichtigt.

Die ersten Ergebnisse der Studie belegen einen deutlichen Anstieg des Stromverbrauchs nach dem Jahr 2020 – getrieben durch das höhere Datenaufkommen in den Telekommunikationsnetzen und der steigenden Zahl und Auslastung von Rechenzentren. Im Bereich Haushalt prognostizieren die Experten einen leichten Anstieg des Verbrauchs, nachdem dieser bis etwa 2019 noch deutlich fallend war. Im Jahr 2030 werden in den genannten Anwendungsfeldern – Telekommunikation, Rechenzentren und Haushalte – über 30 Mio. Tonnen CO₂-äquivalente Treibhausgase entstehen, das ist etwa 50 Prozent mehr als im Jahr 2021. Die Herstellung der untersuchten IKT wird mit knapp 11 Mio. Tonnen CO₂-Äquivalenten etwa ein Drittel der Emissionen ausmachen, rund zwei Drittel der Emissionen entfallen auf die Nutzungsphase. Die Studie soll zukünftig noch um weitere Produkte aus den Anwendungsbereichen Gewerbe, Handel und Dienstleistungen sowie Gebäudeautomation und IoT erweitert werden.

Wo gibt es Einsparpotenziale?

Das Kompetenzzentrum Green ICT @ FMD fokussiert sich darauf, den Ressourcenverbrauch von Sensor-Edge-Cloud-Systemen, energiesparenden Kommunikationsinfrastrukturen und ressourcenoptimierten Elektronik-Produktionsprozessen zu bewerten und anschließend zu verbessern. Moderne vernetzte IKT-Systeme verfügen neben den zentralen Datenverarbeitungs-Infrastrukturen (Cloud) über zunehmende Kapazitäten zur Datensammlung und -verarbeitung am Netzwerkrand (Edge). Dadurch ergeben sich mehr Möglichkeiten zur Optimierung von Datenverarbeitungs- und Übertragungsprozessen zwischen Cloud und Edge und damit eine Minimierung des Ressourcenverbrauchs bei der Nutzung von IKT. Weiteres Einsparpotenzial sehen die Forschenden bei der Entwicklung von leistungsfähigen Netzwerken wie 5G und 6G, aber vor allem auch bei den Treibhausgasemissionen, die während der Herstellung von mikroelektronischen Bauteilen anfallen.

Zudem spielt die direkte Unterstützung als erster Ansprechpartner für KMU und Start-ups, die Aus- und Weiterbildung von Fachkräften sowie die enge Vernetzung aller relevanten Stakeholder eine zentrale Rolle in der Arbeit des Kompetenzzentrums. Beispiele für dieses breite Angebot sind der »Green ICT Space«, ein Accelerator für nachhaltige Start-ups und KMU, der »Green ICT Award« für herausragende Abschlussarbeiten im Bereich nachhaltiger IKT oder die Vernetzungsveranstaltung »Green ICT Connect«.