In einem kürzlich erschienenen Artikel mit dem Titel “Smartphones töten den Planeten schneller, als jeder erwartet wird”, forderte Fast Company seine Leser dazu auf, “zu zögern, wenn es zu unserem nächsten glänzenden Tech-Aufruhr kommt … und weniger und weniger für die Gesundheit dieses Ganzen zu kaufen planet. “Diese Empfehlung spiegelt sich in der Forschung wider, die wir in den letzten Jahren in dieser Kolumne über den Energieverbrauch und den daraus resultierenden CO2-Fußabdruck von Elektronik und IKT (Informations- und Kommunikationstechnologie) geteilt haben. Aber wer auch immer diese Schlagzeile geschrieben hat, hatte seine Hausaufgaben noch nicht gemacht.
Es stimmt, dass bis vor kurzem die meisten Studien einen wachsenden CO2-Fußabdruck für IKT im Allgemeinen prognostizierten, der den zunehmenden Datenverkehr und die Nutzung mobiler Geräte mit dem steigenden Energieverbrauch und den CO2-Emissionen verknüpft (der Artikel von Fast Company basiert im Wesentlichen auf einer solchen Studie). Die Prognosen eines immer schmutziger werdenden ICT-Geschäfts sind jedoch zu düster, da neue Forschungsergebnisse einen langsameren Anstieg des Energieverbrauchs und des Kaufs von Mobiltelefonen zeigen, obwohl der Datenverkehr rapide zugenommen hat. Während die Bedingungen für solche positiven Veränderungen von Land zu Land unterschiedlich sind und je nach nationalem Strommix variieren, zeigen die jüngsten Bemühungen, globale Daten zum IKT-CO2-Fußabdruck zusammenzufassen und zu analysieren, umweltfreundlichere Trends als noch vor wenigen Jahren angenommen.
In einer umfassenden Studie aus dem Jahr 2018 untersuchten schwedische Forscher globale Daten zum Energieverbrauch und zur CO2-Bilanz von IKT- und EM-Technologien (Unterhaltung und Medien) aus den Jahren 2010-2015. Sie stellten fest, dass der IKT-Anteil des gesamten globalen CO2-Fußabdrucks im Jahr 2015 bei 1,4 Prozent lag und damit etwa auf dem Niveau von 2010 lag. 22 Prozent davon entfallen auf Rechenzentren und Unternehmensnetzwerke, 24 Prozent auf IKT-Netzwerke und 54 Prozent auf Benutzergeräte. Der EM-Anteil lag bei 1,2 Prozent der weltweiten Gesamtmenge, von denen zwei Drittel von Fernsehern, Fernsehsendern und Unterhaltungselektronik produziert wurden. Der Rest entfällt auf Papiermedien sowie Heim- und Geschäftsdrucker. Insgesamt hat sich der CO2-Fußabdruck von EM verringert, da die EM-Technologie energieeffizienter wird und die Verbraucher häufiger nach traditionellen EM-Inhalten auf ICT-Geräten wie Tablets und Smartphones suchen.
Hier gibt es nicht genügend Platz, um die in dieser sorgfältigen und gründlichen Untersuchung berücksichtigten Variablen zu diskutieren, obwohl einige Beobachtungen erwähnenswert sind. Die Smartphone- und ähnliche Terminalplattformen spielten laut Autoren eine überraschende Rolle bei der Verlangsamung der ICT-Emissionen. Der Smartphone-Umsatz zwischen 2010 und 2015 war doppelt so hoch wie der Umsatz von PCs, Fernsehgeräten und Tablets. Die Autoren argumentieren, dass eine Abkehr von PCs und Fernsehern „große Energieeinsparungen“ bedeutet, da die Verbraucher kleinere Geräte mit geringerem Kohlenstoffgehalt (aus Rohstoff- und Produktionsphasen) und dem Stromverbrauch über ihre gesamte Lebensdauer bevorzugen. In der Studie heißt es: „Der Datenverkehr (Mobilfunk und WLAN) von Smartphones ist von <1% im Jahr 2010 auf etwa 10% im Jahr 2015 schnell gewachsen und wird im Jahr 2020 weiterhin auf etwa 30–40% wachsen.“ Das meiste davon Das Wachstum wird bei Video- und Streaming-Inhalten liegen. Dies erhöht das Bild der schmutzigen Wolke und ihres CO2-Fußabdrucks. Aber auch hier zeigt die neueste Forschung Verbesserungen bei Emissionen und Stromverbrauch.
Der Stromverbrauch und die CO2-Emissionen von Rechenzentren sollten mit dem Anstieg des Datenverkehrs exponentiell ansteigen. Untersuchungen zeigen jedoch, dass der weltweite Datenverkehr im Vergleich zu 2005-2015 um etwa das 30-fache gewachsen ist, während die Rechenleistung pro Energiebetrag für einen typischen Ein-Sockel-Rack-Server im Zeitraum 2005-2015 um das 100-Fache angestiegen ist. “The International Energy Agency ( IEA) bestätigt, dass sich der durchschnittliche weltweite Stromverbrauch von Rechenzentren nach 2010 stabilisiert hat und dass er bis 2020 relativ stabil bleiben wird. In den USA, in denen rund ein Drittel des Weltmarktes für Rechenzentren vertreten ist, steigt der Stromverbrauch von Rechenzentren 2010 nicht mehr Diese Entwicklung ist ausschließlich auf Effizienzsteigerungen zurückzuführen, ohne die sich der Stromverbrauch von Rechenzentren in den USA in diesem Zeitraum verdoppelt hätte.
Dies bedeutet nicht, dass alle Rechenzentren auf einem nachhaltigen Niveau arbeiten. Insbesondere in kleineren Rechenzentrumskonfigurationen (die überwiegende Mehrheit) und in Ländern mit schmutzigem Strommix sind Probleme zu überwinden. Neuere Technologien und das Aufkommen von „Hyperscale“ -Datenzentren haben jedoch Modelle für die fortlaufende Verbesserung des Energieverbrauchs aufgezeigt. Hyperscale-Rechenzentren, die auf maximale Effizienz ausgelegt sind, haben langsam begonnen, kleinere, lokalisierte und weniger effiziente Systeme zu ersetzen (ein Server in einem Hyperscale-Rechenzentrum kann laut einer US-Studie 3,75 Server in Nicht-Hyperscale-Rechenzentren ersetzen).
Trotzdem kann das grüne Potenzial dieser Lagergrößenzentren ohne ein verbessertes Management und die Implementierung der effizientesten verfügbaren Betriebsstandards beeinträchtigt werden. Es gibt zusätzliche Hindernisse für eine vollständige „Hyperscale-Verschiebung“, einschließlich Sicherheitsbedenken und Regulierung. Weitere Widerstände gegen hyperscale Center kommen aus Branchen, in denen die sofortige Datenübertragung von entscheidender Bedeutung ist. Im Finanzsektor beispielsweise bedeuten Millisekunden Geld. Hyperscale-Rechenzentren sind jedoch zu weit von solchen Benutzern entfernt, um Echtzeitübertragung für den Flash-Handel bereitzustellen. Politikreformer im Finanzsektor würden diesen Umweltfaktor berücksichtigen.
Internet-Datenübertragungsnetze tragen ebenfalls zu einem hohen Stromverbrauch bei: Sie verbrauchen rund ein Prozent des gesamten weltweiten Stromverbrauchs (dies schließt Festnetznetze aus). Verbesserungen bei der Energienutzung von Mobilfunknetzen haben Entwicklungen in Telekommunikationstechnologien verfolgt. 2G-Netze sind über 100-mal energieintensiver als Festnetznetze, 3G-Netze über 10-fach und 4G-Netze über viermal. Die IEA warnt davor, dass diese Netzwerkverbesserungen zwar dazu beitragen, den Energieverbrauch zu senken, höhere Geschwindigkeiten jedoch einen Rebound-Effekt mit höherer Nutzung und höherem Verkehrsaufkommen bewirken können, wodurch etwaige Einsparungen beim Stromverbrauch ausgeglichen werden. Und wie wir kürzlich in dieser Kolumne argumentierten, wird das nächste Mobilfunknetz, das auf der 5G-Technologie basiert, weitere Risiken für die Exposition von Menschen durch Hochfrequenzstrahlung verursachen, die jetzt mit bestimmten Krebsarten in Verbindung stehen.
Die kürzlich veröffentlichte Veröffentlichung zweier großer wissenschaftlicher Berichte zum Klimawandel lässt kaum Zweifel daran aufkommen, dass der Mensch die Erde zu einem unwirtlichen Ort des Lebens gemacht hat. Der jüngste und dringendste Bericht des zwischenstaatlichen Ausschusses der Vereinten Nationen für Klimaänderungen warnt, dass wir etwa zwölf Jahre Zeit haben, um radikale Änderungen an unseren Kohlenstoffemissionen vorzunehmen oder eine Katastrophe abzuwarten. Die National Climate Assessment, ein Projekt von 13 US-amerikanischen Bundesbehörden und -behörden, berichtet, dass die USA drohenden Risiken durch steigende Meeresspiegel, Waldbrände, Dürre, Überschwemmungen, atmosphärische Erwärmung und eine Schwächung der Fähigkeit der Ökosysteme des Landes zur Aufnahme von Kohlendioxidemissionen ausgesetzt sind und andere Treibhausgase.
Unsere Bemühungen, die Herausforderungen der ökologischen Krise zu meistern, können von der Digitalisierung der Energieerzeugung und des Energieverbrauchs profitieren, aber nur dann, wenn Innovationen bei der Herstellung und Stromversorgung unserer digitalen Geräte, einschließlich Smartphones und Mobilfunknetze, auf einer grünen Agenda bleiben, um sicherzustellen, dass die Geschwindigkeit steigt Die Senkung des Stromverbrauchs entspricht der Dringlichkeit des Klimawandels.
