Überblick:
Der CO2-Fußabdruck der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) ist die Gesamtmenge der Treibhausgasemissionen, die durch die Herstellung, Nutzung und Entsorgung von IKT-Produkten und -Diensten verursacht werden. IKT besteht aus Software, Rechenzentren, Netzwerken und Cloud Computing sowie Hardware wie Computern, Smartphones, Servern und Routern. IKT bietet auch eine Vielzahl von Anwendungen und Lösungen, die sich auf die Umwelt auswirken können, wie Blockchain, Smart Grids, Telearbeit und E-Commerce.
Die IKT-Branche, die in ihrer Größe mit der Luftfahrtbranche vergleichbar ist, ist nach jüngsten Forschungsstudien schätzungsweise für 1,8 bis 2,8 Prozent des weltweiten CO2-Fußabdrucks verantwortlich. Das Ergebnis könnte sich jedoch je nach den Parametern und der Berechnungsmethode ändern. Der Energieverbrauch von Geräten und Rechenzentren, die Emissionen aus der Produktion und dem Transport von IKT-Geräten sowie die Entsorgung und Handhabung von Elektroschrott sind einige Aspekte, die den CO2-Fußabdruck der IKT beeinflussen.
Durch den Einsatz energieeffizienterer Technologien, die Nutzung erneuerbarer Energiequellen, die Verlängerung der Lebensdauer von Geräten, die Förderung der Grundsätze der Kreislaufwirtschaft und die Ermöglichung digitaler Lösungen, die die Emissionen in anderen Sektoren senken können, hat der IKT-Sektor auch das Potenzial, seinen CO2-Fußabdruck zu minimieren.
Einführung:
Die Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) ist einer der am schnellsten wachsenden Sektoren der Welt mit einem geschätzten Jahresumsatz von über 5 Billionen US-Dollar. IKT umfasst viele Produkte und Dienstleistungen wie Computer, Smartphones, Internet, Cloud Computing, künstliche Intelligenz und mehr. IKT hat der Gesellschaft viele Vorteile gebracht, wie beispielsweise verbesserte Kommunikation, Bildung, Gesundheit, Unterhaltung und Produktivität. Allerdings hat IKT auch erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt, insbesondere im Hinblick auf den CO2-Fußabdruck.
In den letzten Jahrzehnten haben Geräte und Dienste der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) eine bedeutende Rolle in unserem Leben eingenommen und unsere Arbeitsweise, Kommunikation, Reisegewohnheiten und Freizeitgestaltung drastisch verändert. Während sich die Weltbevölkerung in den letzten 50 Jahren nur vervierfacht hat, hat sich die Nutzung elektronischer Geräte versechsfacht. Bis 2020 werden 6,1 Milliarden Mobiltelefone Smartphones sein, prognostiziert der Telefonhersteller Ericsson.
Der IKT-Sektor genießt heute in der Nachhaltigkeitsgemeinschaft einen guten Ruf, da er unsere Art zu kommunizieren und Geschäfte zu machen grundlegend verändert hat und uns Chancen eröffnet, unsere Umweltbelastung zu verringern. So haben Telearbeit, Videokonferenzen und E-Commerce beispielsweise die Zeit verringert, die Menschen und Waren für Reisen rund um die Welt benötigen, was sich negativ auf den Erdölverbrauch und die Treibhausgasemissionen auswirkt. Darüber hinaus wurden die Konzepte „Smart Grids“, „Smart Homes“ und „Smart Buildings“ entwickelt, um das Energiemanagement an diesen Standorten durch die Überwachung von Variablen wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Sonnenlicht dank drahtloser Sensoren und Überwachungstechnologie besser zu optimieren. Dies ist jedoch nur die positivere Seite der Auswirkungen der IKT-Technologie auf unser Leben.
Der Smart Grid-Markt hat in den letzten Jahren aufgrund der steigenden Nachfrage nach Reduzierung der CO2-Emissionen und Verbesserung der Energieeffizienz ein erhebliches Wachstum erlebt. Darüber hinaus haben Regierungen auf der ganzen Welt eine Reihe unterstützender Gesetze und Mandate erlassen, die auf den Aufbau intelligenter Netze abzielen und das Bewusstsein für Energieeinsparungen schärfen werden, um das Wachstum des Marktes weiter zu beschleunigen. Laut der Analyse von Data Bridge Market Research wird für den Smart Grid-Markt von 2022 bis 2029 eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 19,06 % prognostiziert.
Weitere Informationen zur Studie finden Sie unter:https://www.databridgemarketresearch.com/de/reports/global-smart-grid-market
Der exponentiell steigende Energieverbrauch des IKT-Sektors ist sein schwerwiegendster und besorgniserregendster Aspekt. Unser Bedarf an Energie zur Herstellung und Strom zum Betrieb dieser Geräte steigt schnell an, ebenso wie unsere Abhängigkeit von IKT-Produkten und -Diensten. Kohlendioxid, das wichtigste Treibhausgas (THG), und andere Schadstoffe, die zur globalen Erwärmung beitragen, werden durch die Produktion dieser lebenswichtigen Energie freigesetzt, die zur Herstellung und zum Betrieb aller derzeit auf dem Markt erhältlichen IKT-Geräte benötigt wird.
In den letzten Jahren sind sich immer mehr Menschen des Klimawandels und seiner möglicherweise katastrophalen Folgen bewusst geworden. Es gibt mehr Klimaschutzbemühungen denn je, mit detaillierten Aktionsplänen und Taktiken, die die negativen Folgen der globalen Erwärmung für unsere Umwelt abmildern sollen. Das Pariser Abkommen, das im Dezember 2015 von 196 Ländern angenommen wurde und ein führendes Beispiel für ein aktuelles globales Unterfangen ist, ist ein historischer weltweiter Plan zur Verlangsamung des Klimawandels in den kommenden Jahren. Der Pakt legte Verpflichtungen fest, die globale Erwärmung unter zwei Grad Celsius zu halten.
Laut Angaben zu globalen Treibhausgasemissionen waren 2015 die Stromerzeugung (29 %), der Verkehr (27 %) und die Industrie (21 %), gefolgt von Gewerbe und Wohnen (12 %) und der Landwirtschaft (9 %) die Wirtschaftssektoren, die weltweit am meisten zu den Emissionen beitrugen. Aus diesen Zahlen könnte man schließen, dass der IKT-Sektor nicht zu den weltweiten Treibhausgasemissionen beiträgt. Bei genauerer Betrachtung stellt man fest, dass der Energieverbrauch von Computern, Rechenzentren, Netzwerkhardware und anderen IKT-Geräten (Smartphones ausgenommen) bis zu 8 % des gesamten globalen Verbrauchs ausmachte und bis 2020 voraussichtlich 14 % erreichen wird.
Die Umweltauswirkungen von IKT-Geräten nehmen mit ihrer Gesamtmenge zu. Der weltweite IKT-CO2-Fußabdruck wird in der Literatur jedoch nur lückenhaft dargestellt, da er verschiedene Quellen hat und viele unterschiedliche Formen annimmt. Die bei der Herstellung und Nutzung von IKT-Geräten verbrauchte Energie ist die Ursache für die Emissionen dieser Geräte und damit für ihre Umweltauswirkungen. Der gesamte CO2-Fußabdruck der IKT-Branche wird auch durch die Abfallentsorgung und den Abbau von Erdmetallen beeinflusst, die zur Herstellung von IKT-Geräten benötigt werden. Daher können je nach den berücksichtigten Faktoren verschiedene Ansätze zur Berechnung des CO2-Fußabdrucks verwendet werden.
Die IKT-Branche besteht im Wesentlichen aus zwei Arten elektronischer Ausrüstung: (i) elektronische Geräte wie PCs, einschließlich Desktop- und Laptop-Computern, zusammen mit den dazugehörigen CRT- und LCD-Bildschirmen und Handheld-Geräten wie Tablets und Smartphones, und (ii) Infrastruktureinrichtungen wie Rechenzentren, die Server, Netzwerkausrüstung, Strom- und Kühlgeräte und Kommunikationsnetzwerke umfassen, die Kundenzugangsgeräte (CPAE) einschließen.
Abbildung 1: Informations- und Kommunikationstechnologie-Ausrüstung
Quelle: UNEP-CCC
Computergeräte, Rechenzentrumsinfrastrukturen, Kommunikationsnetzwerke und andere Betriebsaktivitäten, die in der obigen Abbildung dargestellt sind, sind für die Kohlendioxidemissionen im IKT-Sektor verantwortlich.
Neben der Hardware spielt auch die Softwareentwicklung eine Rolle bei den Treibhausgasemissionen der IKT-Branche. Nahezu alle intelligenten Lösungen zum Schutz der Umwelt basieren auf Software. Sie ist beispielsweise von entscheidender Bedeutung für Kampagnen zur Beendigung der Abholzung und zur Reduzierung von Emissionen. Allerdings trägt Software häufig zu einem rasch wachsenden CO2-Fußabdruck bei. Tatsächlich hat die jüngste und weit verbreitete Nutzung digitaler Technologien begonnen, viele Umweltprobleme zu verschärfen, die sie eigentlich lösen sollten. Unternehmen können Software jedoch zu einem Schlüsselelement ihrer Nachhaltigkeitsinitiativen machen, indem sie ihren CO2-Fußabdruck bei Design, Entwicklung und Einsatz berücksichtigen und einige Aspekte des Betriebs der Rechenzentren, die Cloud-basierte Dienste anbieten, neu bewerten.
Software verbraucht weder Energie noch setzt sie negative Emissionen frei. Das Problem liegt in der Art und Weise, wie Software für die Nutzung erstellt und dann verwendet wird. Hardware und Software sind voneinander abhängig, und mit der Entwicklung der Software wächst auch unsere Abhängigkeit von den Geräten, die sie ermöglichen. Blockchain beispielsweise treibt einige der modernsten grünen Technologien auf dem Markt an, wie etwa Mikronetze, mit denen Einheimische grüne Energie handeln können. Darüber hinaus ist die Erfindung von Bitcoin ein Ergebnis dieses Software-Durchbruchs. Forscher der Universität Cambridge schätzten 2019, dass der Energiebedarf zur Aufrechterhaltung des Bitcoin-Netzwerks höher sein würde als der, der zur Stromversorgung der gesamten Schweiz benötigt würde.
Fakten und Figuren:
Die wichtigsten Quellen für Kohlendioxid-Emissionen im IKT-Bereich sind:
- Die Herstellung von IKT-Geräten erfordert viel Energie und Rohstoffe wie Metalle, Kunststoffe und seltene Erden. Der Herstellungsprozess erzeugt auch Abfall und Verschmutzung, die die Umwelt und die menschliche Gesundheit beeinträchtigen können.
- Der Betrieb von IKT-Geräten und -Diensten, die Strom verbrauchen, der oft aus fossilen Brennstoffen erzeugt wird. Der Strombedarf der IKT wächst rasant, da immer mehr Geräte mit dem Internet verbunden sind und immer mehr Daten in Rechenzentren und Cloud-Servern gespeichert und verarbeitet werden. Die IEA schätzt, dass der Stromverbrauch der IKT zwischen 2015 und 2019 um 9 % gestiegen ist und 1,1 % des weltweiten Strombedarfs ausmacht.
- Bei der Entsorgung von IKT-Geräten kann Elektroschrott (E-Schrott) entstehen, der gefährliche Stoffe wie Blei, Quecksilber und Cadmium enthält. Elektroschrott kann Risiken für die Umwelt und die menschliche Gesundheit bergen, wenn er nicht ordnungsgemäß recycelt oder entsorgt wird. Nach Angaben der Vereinten Nationen (UN) wurden im Jahr 2019 nur 17,4 % des Elektroschrotts offiziell gesammelt und recycelt, während der Rest deponiert oder verbrannt wurde.
Es wurden mehrere Forschungsstudien durchgeführt, um den CO2-Fußabdruck der Informations- und Kommunikationstechnologie und ihre Auswirkungen auf die Umwelt zu analysieren. Jede Forschungsstudie hat unterschiedliche Perspektiven, Umfang und Ergebnisse. Einige der Ergebnisse zum CO2-Fußabdruck des IKT-Sektors sind unten aufgeführt:
Abbildung 2: Globale Treibhausgasemissionen im IKT-Sektor
Quelle: UNEP-CCC
Verteilung des CO2-Fußabdrucks und Stromverbrauchs der IKT
Abbildung 3: Verteilung des CO2-Fußabdrucks der IKT
Quelle: Telefonaktiebolaget LM Ericsson
Die Quellen der CO2-Emissionen des IKT-Sektors sind Endgeräte wie Mobiltelefone, Tablets, Laptops und Modems sowie Rechenzentren, Unternehmensnetzwerke und Betreiberbetriebe. An zweiter Stelle stehen IKT-Netzwerke für Festnetz- und Mobilfunkanschlüsse. Der Anteil der Emissionen, der auf Netzwerke entfällt, ist im Vergleich zu 2010 etwas gestiegen, während der Anteil der Verbrauchergeräte leicht gesunken ist.
Benutzergeräte machen den größten Teil des gesamten CO2-Fußabdrucks der IKT im Jahr 2015 aus. Etwa die Hälfte der Emissionen von Benutzergeräten ist nutzungsbedingt, die andere Hälfte steht im Zusammenhang mit dem Rest ihres Lebenszyklus. Die Auswirkungen sind am größten bei der Verwendung von Desktop-PCs und der Herstellung von Smartphones, gefolgt von Kundenendgeräten (CPE), Laptops und Displays.
Die größten Auswirkungen auf die Treibhausgasemissionen gehen von Netzwerken und Rechenzentren aus. Daher ist es wichtig, sich weiterhin auf die Energieeffizienz dieser Güter zu konzentrieren, um den CO2-Fußabdruck weiter zu minimieren.
Abbildung 4: Verteilung des Stromverbrauchs der IKT
Quelle: Telefonaktiebolaget LM Ericsson
Die obige Grafik zeigt, dass Benutzergeräte im Vergleich zu anderen Kategorien wie Netzwerken und Rechenzentren im IKT-Sektor den höchsten Stromverbrauch verursachen. Es wurde jedoch beobachtet, dass der Stromverbrauch von Benutzergeräten im Jahr 2018 im Vergleich zu 2015 um einen gewissen Betrag gesunken ist. Im Gegensatz dazu ist der Stromverbrauch von Netzwerken und Rechenzentren im Jahr 2018 im Vergleich zu den Werten von 2015 gestiegen.
Auf die Endgeräte entfielen 2018 laut Stromverbrauchswerten rund 320–330 TWh, gefolgt von den Netzen mit 230–240 TWh und den Rechenzentren mit 210–220 TWh.
Laut einer Studie von Telefonaktiebolaget LM Ericsson betrug der CO2-Fußabdruck von IKT-Abonnements im Jahr 2015 durchschnittlich 81 kg CO2-Äquivalent. Dem gegenüber steht der globale Durchschnitt des CO2-Fußabdrucks einer Person von 7.000 kg CO2-Äquivalent. Der Fußabdruck pro IKT-Kunde ist seit 2010 um mehr als 20 % gesunken.
IKT-Trends: Chancen und Risiken
Die folgenden drei Bereiche technischer Innovationen könnten in Zukunft erhebliche Auswirkungen auf den CO2-Fußabdruck des IKT-Sektors haben (und sowohl Chancen als auch Risiken bergen):
- Big Data, Data Science und KI
- Das Internet der Dinge
- Blockchain und Kryptowährungen
Big Data, Data Science und KI
Einer der bedeutendsten technologischen Trends unserer Zeit ist Big Data, das durch die Datenspeicher- (und Rechen-)Kapazitäten des Cloud-Computing möglich wird. Es besteht großes Interesse daran, Datenwissenschaft und KI zu nutzen, um diese riesigen und komplizierten Datensätze zu verstehen.
Der Markt für Big Data und Datentechnikdienste hat in den letzten Jahren aufgrund des Anstiegs des Datenverbrauchs in Unternehmen auf der ganzen Welt ein erhebliches Wachstum erlebt. Hinzu kommt die Zunahme des Volumens unstrukturierter Daten aufgrund des phänomenalen Wachstums vernetzter Geräte und sozialer Medien sowie der Einsatz des Prozesses in Unternehmen zur Verbesserung von Produktivität und Effizienz, die das Wachstum des Marktes weiter beschleunigen wird. Laut der Analyse von Data Bridge Market Research wird für den Markt für Big Data und Datentechnikdienste von 2022 bis 2029 eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 24,13 % prognostiziert.
Weitere Informationen zur Studie finden Sie unter:https://www.databridgemarketresearch.com/de/reports/global-big-data-and-data-engineering-services-market
Gelegenheiten:
Big Data, Datenwissenschaft und KI können dazu beitragen, eine „intelligente“ Zukunft mit geringeren CO2-Emissionen zu schaffen
Die Nutzung von Big Data, Datenwissenschaft und KI zusammen mit dem IoT bietet enorme Aussichten für die sogenannte „intelligente Zukunft“, die intelligente Stromnetze, Städte, Logistik, Landwirtschaft, Wohnungsbau und mehr umfasst. Big Data, Datenwissenschaft und KI könnten dazu beitragen, eine Zukunft mit geringeren CO2-Emissionen zu schaffen, indem sie beispielsweise die besten Routen durch Städte ermitteln und den Verkehr entlasten oder den Energieverbrauch für Heizung und Beleuchtung in Gebäuden maximieren.
Sowohl die Industrie als auch die Wissenschaft sind bestrebt, diese Technologien für den gesellschaftlichen Fortschritt zu nutzen
Der Einsatz von Data Science und/oder KI für soziale Zwecke, einschließlich Anwendungen in den Bereichen Gesundheit und Umwelt, nimmt deutlich zu, obwohl diese Forschung noch in den Kinderschuhen steckt und noch nicht im Alltag angekommen ist. Die Rolle von Big Data bei der Unterstützung umweltfreundlicher Anwendungen, insbesondere in den Bereichen Energieeffizienz, Nachhaltigkeit und Umwelt, wurde diskutiert. Darüber hinaus wächst die computergestützte Nachhaltigkeit, wobei Technologien wie KI zur Unterstützung der nachhaltigen Entwicklungsziele der Vereinten Nationen (UN) eingesetzt werden. Darüber hinaus untersucht eine wachsende Zahl von Studien, wie diese Technologien Umweltwissenschaftlern bei ihrem Streben nach einem tieferen Verständnis unserer sich verändernden natürlichen Welt helfen könnten.
Bedrohungen:
Die Datenmenge weltweit verdoppelt sich alle zwei Jahre
Daten werden aufgrund ihrer kommerziellen Bedeutung als „das neue Öl“ bezeichnet. Da jedoch Datenspeicherung und Rechenzentren immer weiter ausgebaut werden, um die Nachfrage nach Big Data zu befriedigen, kann diese Beschreibung aufgrund der Umweltauswirkungen von Daten eine doppelte Bedeutung haben. Komplexe globale Probleme können durch die Speicherung und Analyse von Daten gelöst werden, es gibt jedoch Bedenken hinsichtlich der Ressourcen, die zur Unterstützung von Datenwissenschaft und KI-Technologien benötigt werden, insbesondere hinsichtlich des CO2-Fußabdrucks der zugrunde liegenden Rechenzentren. Die Gesamtmenge digitaler Daten wird bis 2020 voraussichtlich 44 Billionen Gigabyte erreichen.
Die Verarbeitung dieser Daten führt zu einer zunehmenden Menge an Emissionen, da die Rechenkomplexität zunimmt
Data Science und KI bergen neben dem prognostizierten Anstieg der Emissionen von Rechenzentren noch weitere Gefahren. Die am weitesten fortgeschrittene der beiden Technologien, insbesondere bei der Verwendung von maschinellem Lernen und Deep Learning zur Verarbeitung riesiger Datenmengen, ist die künstliche Intelligenz (KI). Eine Methode des maschinellen Lernens zur Verarbeitung natürlicher Sprache soll während des Trainings 284.019 kg CO2e-Emissionen verursachen, fünfmal so viel wie ein Auto während seiner gesamten Lebensdauer ausstoßen würde. Der CO2-Fußabdruck des Modelltrainings wird angesichts der Trends beim Rechenwachstum für KI dennoch als potenzielles zukünftiges Problem angesehen, auch wenn diese Statistik als übertriebene Darstellung des Fußabdrucks des Modelltrainings kritisiert wurde: Tatsächlich stiegen die KI-Trainingsberechnungen zwischen 2012 und 2018 um das 300.000-fache (ein exponentieller Anstieg, der sich alle 3,4 Monate verdoppelt).
Internet der Dinge
Das Internet der Dinge (IoT) ist ein Netzwerk aus Alltagsgegenständen, die mit dem Internet verbunden sind, darunter tragbare Technologie, Haushaltsgeräte, Autos und andere Transportmittel. Infolgedessen ist das Internet erheblich gewachsen und wächst noch immer.
Gelegenheiten:
IoT-Technologie kann die Produktivität sowohl innerhalb als auch außerhalb der IKT-Branche steigern
IoT-Anwendungen werden häufig als „intelligente Technologie“ betrachtet, insbesondere wenn sie mit Datenwissenschaft und KI zur Reduzierung des Energieverbrauchs eingesetzt werden. Standortbasierte Dienste von Smart Cities sind ein Beispiel dafür, wie Smart Cities danach streben, bessere öffentliche Dienste und Ressourcennutzung zu geringeren Umweltkosten bereitzustellen. Durch umweltfreundlichere Fahrpraktiken tragen IoT-Sensoren und Datenanalysen dazu bei, die Verkehrsverschmutzung zu verringern. Eine Kombination aus IoT und Netztechnologie hat das Potenzial, das Management des daraus resultierenden Smart Grids zu unterstützen, beispielsweise indem die intermittierende Natur der erneuerbaren Versorgung berücksichtigt wird, und IKT kann die Energieversorgung dekarbonisieren. IoT-Implementierungen wurden in Schulen getestet, um nachhaltiges Verhalten auf der Grundlage von IoT-Sensordaten zu fördern und das Bewusstsein für den Energieverbrauch zu schärfen. Das IoT wurde auch genutzt, um Energieeffizienz innerhalb der IKT zu ermöglichen, beispielsweise indem IoT-Sensordaten verwendet wurden, um den Bedarf an Klimaanlagen in Rechenzentren zu senken. Diese wenigen Beispiele zeigen die Vielfalt der IoT-Perspektiven zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen, vorausgesetzt, dass die IoT-Anwendungen konventionellere kohlenstoffintensivere Aktivitäten ersetzen, anstatt mit ihnen Hand in Hand zu gehen.
Bedrohungen:
Der Preis für die Aktivierung des IoT liegt in einem starken Anstieg der Geräteanzahl, des Geräteverkehrs und der damit verbundenen Emissionen.
Trotz dieses Potenzials nimmt die schiere Menge an IoT-Geräten und der entsprechende Datenverkehr erheblich zu. Als Folge von IoT-Innovationen wird eine Verfünffachung der Zahl der mit dem Internet verbundenen Geräte von 15,41 Milliarden im Jahr 2015 auf 75,44 Milliarden im Jahr 2025 prognostiziert. Laut Cisco wird die Anzahl der Machine-to-Machine-Verbindungen (M2M) von 6,1 Milliarden im Jahr 2018 auf 14,7 Milliarden im Jahr 2023 steigen (eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 19 %), oder 1,8 M2M-Verbindungen pro Person auf der Erde. Die Mehrheit dieser Verbindungen wird voraussichtlich durch IoT im Heimbereich für Automatisierung, Sicherheit und Überwachung geschaffen (48 % der Verbindungen bis 2023), obwohl vernetzte Autos (30 % CAGR zwischen 2018 und 2023) und Städte (26 % CAGR) die am schnellsten wachsenden IoT-Anwendungsbereiche sind.
Der CO2-Fußabdruck des IoT ist noch nicht gut erforscht, wird aber einen großen Einfluss auf die Emissionen haben
Allein der Energieverbrauch der Produktion von IoT-Halbleitern wird auf 556 TWh im Jahr 2016 geschätzt und soll sich bis 2025 auf 722 TWh erhöhen, obwohl der Fußabdruck des IoT unbekannt ist und in Studien zu IKT-Kohlenstoffemissionen häufig ignoriert wird. Die Produktion und der Verbrauch von Halbleitern würden bei einem angenommenen globalen Strommix von 0,63 MtCO2e/TWh zu Emissionen von insgesamt 424 MtCO2e im Jahr 2016 und 6.125 MtCO2e im Jahr 2025 führen; dabei sind die Emissionen des gesamten IoT-Geräts, der zugehörigen Sensoren sowie die Emissionen in Rechenzentren und Netzwerken, mit denen das IoT kommuniziert, nicht berücksichtigt. Es ist auch zu bedenken, dass die Einführung des IoT im Zuge des Übergangs der Gesellschaft zu einem IoT-orientierten Lebensstil zu einer anfänglichen Obsoleszenz anderer Nicht-IKT-Produkte führen kann (z. B. wenn ein funktionsfähiger Wasserkocher durch einen mit dem Internet verbundenen Wasserkocher ersetzt wird).
Blockchain und Kryptowährungen
Blockchain ist ein Beispiel für einen dezentralen Algorithmus, der eine zentrale Kontrolle oder einen einzelnen Ausfallpunkt verhindern soll. Blockchain öffnet die Tür zu potenziell bedeutenden neuen Anwendungen, wie beispielsweise dezentralen Banksystemen. Blockchain wird am häufigsten für Kryptowährungen verwendet, wobei Bitcoin derzeit die am häufigsten verwendete ist.
Der Blockchain-Markt hat in den letzten Jahren aufgrund der zunehmenden Verbreitung von Blockchain-Technologien in den Bereichen IoT, Banken und Cybersicherheit ein erhebliches Wachstum erlebt. Erhöhte Risikokapitalfinanzierungen, Investitionen und die Verbreitung der Blockchain-Technologie im Supply Chain Management und im Einzelhandel werden voraussichtlich zum Marktwachstum beitragen. Laut der Analyse von Data Bridge Market Research wird der Blockchain-Markt von 2023 bis 2030 voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 71,96 % wachsen.
Weitere Informationen zur Studie finden Sie unter:https://www.databridgemarketresearch.com/de/reports/global-blockchain-market
Gelegenheiten:
Obwohl es derzeit keine Anwendungen für diese Technologien gibt, bietet Blockchain möglicherweise einige Möglichkeiten zur Senkung der CO2-Emissionen
Obwohl es noch keine konkreten Beispiele für messbare Emissionsreduktionen gibt, könnte eine dezentrale elektronische Währung die Art und Weise, wie Markttransaktionen verwaltet werden, erheblich verändern und das Potenzial für die Verwaltung dezentraler Energiebörsen eröffnen. Kouhizadeh und Sarkis [2018] diskutieren das Potenzial von Blockchain-Technologien zur Verbesserung der Nachhaltigkeit der Lieferkette, beispielsweise durch die Förderung der Transparenz in den frühen Phasen des Lieferkettenmanagements (wie der Auswahl und Bewertung von Lieferanten). Diese Arbeit ist jedoch zum jetzigen Zeitpunkt spekulativ und veranlasst Forscher, Richtungen vorzuschlagen, um die Einführung von Blockchain in diesem Bereich weiter zu untersuchen.
Bedrohungen:
Ein Bitcoin verbraucht so viel Energie wie mehrere Länder
Blockchain wird mit Energie betrieben, da sie bei Verwendung des „Proof of Work“-Algorithmus viele Replikationen und redundante Verarbeitungen erzeugt. Da sich die Risikoteilung für Proof of Work-Blockchains verbessert, kann der Energieverbrauch aufgrund eines sich verschärfenden „Mining-Wettrüstens“ ebenfalls steigen. Eine Analyse, die sich insbesondere auf Kryptowährungen konzentriert, behauptet, dass der jährliche Strombedarf von Bitcoin in Höhe von 68,7 TWh im Jahr 2020 der Stromversorgung von 7 Millionen US-Haushalten entspricht und einen Fußabdruck von 44 MtCO2 verursacht. Aufgrund von Transaktionsineffizienzen könnte eine einzelne Transaktion bis zu 750 kWh oder 473 kgCO2e benötigen, was genug Energie ist, um 23 Familien einen Tag lang mit Strom zu versorgen.19 In Bezug auf den Marktanteil kontrolliert Bitcoin jetzt 64 % aller Kryptowährungen. Unter der Annahme, dass andere Kryptowährungen die gleiche Kohlenstoffintensität wie Bitcoin haben, würde der Kohlenstoff-Fußabdruck aller Kryptowährungen 69 MtCO2e oder 0,1 % der weltweiten Emissionen betragen. Eine andere Studie ergab, dass das Bitcoin-Netzwerk im Jahr 2018 2,55 Gigawatt (GW) Strom verbrauchte, was fast so viel ist wie Irlands Verbrauch von 3,1 GW, prognostizierte aber, dass dieser Wert in Zukunft auf 7,67 GW steigen könnte (entspricht Österreichs Verbrauch von 8,2 GW). Andere Forscher behaupten, dass Bitcoin jedes Jahr 48,2 TWh Strom verbrauchen und im Jahr 2018 zwischen 23,6 und 28,8 MtCO2 Kohlendioxid ausstoßen wird. Stoll et al. prognostizierten, dass andere Kryptowährungen im Jahr 2018 weitere 70 TWh beitragen würden, wodurch sich der gesamte CO2-Fußabdruck im Jahr 2018 auf rund 73 MtCO2e erhöhen würde.
Schritte in Richtung einer nachhaltigen Zukunft
Die Zukunft des CO2-Fußabdrucks der IKT-Branche hängt von mehreren Faktoren ab, beispielsweise:
- Die Einführung kohlenstoffarmer Technologien und Praktiken, wie erneuerbare Energiequellen, Energieeffizienzmaßnahmen, Kreislaufwirtschaftsmodelle sowie Kohlenstoffabscheidung und -speicherung. Diese Technologien und Praktiken können dazu beitragen, die Emissionen aus der Produktion, Nutzung und Entsorgung von IKT-Geräten und -Diensten zu reduzieren.
- Die Regulierungs- und Politikrahmen, die die Reduzierung der CO2-Emissionen durch IKT fördern oder vorschreiben können. Diese Rahmen können CO2-Steuern oder -Preise, Emissionsstandards oder -obergrenzen, Subventionen oder Anreize für umweltfreundliche IKT-Lösungen sowie Berichts- oder Offenlegungspflichten umfassen.
- Das Bewusstsein und Verhalten von Verbrauchern und Unternehmen, die die Nachfrage und das Angebot von IKT-Produkten und -Diensten beeinflussen können. Zu diesen Faktoren können die Präferenz für grüne oder nachhaltige IKT-Optionen, die Zahlungsbereitschaft dafür, das Bewusstsein für die Umweltauswirkungen der IKT-Nutzung und die Übernahme digitaler Gewohnheiten, die den Energieverbrauch senken können, gehören.
Zahlreiche Regierungsinstitute, Regulierungsbehörden, Organisationen, Hersteller von IKT-Produkten und Dienstanbieter ergreifen Initiativen, um den CO2-Fußabdruck in naher Zukunft zu reduzieren.
IT-Standard
Einer neuen Richtlinie der Internationalen Fernmeldeunion (ITU) zufolge muss der Informations- und Kommunikationstechnologiesektor (IKT) seine Treibhausgasemissionen zwischen 2020 und 2030 um 45 % senken, um das Pariser Abkommen einzuhalten. Der Standard wird IKT-Unternehmen dabei unterstützen, ihre Treibhausgasemissionen in dem erforderlichen Maße zu senken, um das Ziel des Pariser Abkommens zu erreichen, die globale Erwärmung auf 1,5 °C über dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen.
Die Science Based Target Initiative (SBTi) hat offiziell die ersten Emissionsreduktionsziele verabschiedet, die speziell für den IKT-Sektor gelten. ITU L.1470 skizziert Emissionsreduktionspfade für Mobilfunknetzbetreiber, stationäre Netzbetreiber und Betreiber von Rechenzentren. Der Standard und die dazugehörigen Empfehlungen werden den Betreibern dabei helfen, „wissenschaftlich fundierte Ziele“ im Sinne der SBTi festzulegen, die mit den neuesten Erkenntnissen der Klimaforschung im Einklang stehen.
Der neue ITU-Standard bietet der IKT-Branche eine verbindliche Orientierung auf dem Weg zu Netto-Null-Emissionen. Der Standard veranschaulicht, was möglich ist, wenn wichtige Parteien gut zusammenarbeiten. Er leistet einen wesentlichen Beitrag zu den weltweiten Bemühungen, die nachhaltigen Entwicklungsziele der Vereinten Nationen zu erreichen.
Laut GSMA haben sich bereits 29 Betreibergruppen, die 30 % der Mobilfunkverbindungen weltweit abdecken, zu wissenschaftlich fundierten Zielen verpflichtet.
Green IT: Grünes und nachhaltiges Computing
Um den ökologischen und sozialen Auswirkungen der digitalen Technologie Rechnung zu tragen, wurde das Konzept der Green-IT oder Öko-IKT (die Abkürzung steht für Information and Communication Technologies) entwickelt.
Als „Green IT“ werden alle IT-Praktiken bezeichnet, die Unternehmen dabei helfen, ihren CO2-Fußabdruck, ihre Treibhausgasemissionen, ihren Energieverbrauch und andere Umweltauswirkungen zu senken. Dazu gehören alle technologischen Fortschritte, die die Umweltauswirkungen der Informationstechnologie verringern. Darüber hinaus befasst sich Green IT mit den sozioökonomischen Grundsätzen, die auf Unternehmens- und Gesellschaftsebene umgesetzt werden, um die ökologische Transformation einzuleiten.
- Green IT 1.0 umfasst sämtliche IT-Elemente (Techniken, Verfahren, Software und Hardware), die das Budget der ISD (IT Systems Department) reduzieren und gleichzeitig durch Ökodesign (Responsible Digital Design oder RDD), Energieeinsparungen, Abfallmanagement usw. die Umwelt schützen.
- Green IT 1.5 bezieht sich auf alle Netzwerk- und Telekommunikationsdienste, die zur Schaffung eines Informationssystems für nachhaltige Entwicklung (SDIS) erforderlich sind. Mit diesem Ansatz werden zwei Ziele gleichzeitig erreicht: Er verringert die Umweltauswirkungen der Kommunikationsinfrastruktur (Netzwerke, Telefonie usw.) und nutzt sie gleichzeitig zur Unterstützung einer internen Umweltpolitik (Erstellung digitaler Tools, Minimierung von Reisen durch Fernarbeit, Überwachung, Berichterstattung und Bewertung der Umweltleistung der Mitarbeiter).
- Green IT 2.0 sieht vor, IKT für eine „externe“ Umweltpolitik einzusetzen, die außerhalb des Unternehmens angewendet wird, anstatt nur den CO2-Fußabdruck der eigenen Branche zu reduzieren. Die Vision 2.0 beinhaltet, über die einfache Optimierung des IT-Sektors hinauszugehen und bahnbrechende Öko-Innovationen oder Anpassungen an Wirtschafts- und Verhaltensmodellen zu entwickeln.
Unternehmensinitiativen
- Google sagt „Adieu“ zum Müll
Nach der Umstellung auf erneuerbare Energien analysiert Google nun seine Lieferkette, um bis 2030 CO2-frei zu sein. Die Zusammenarbeit zwischen der Ellen MacArthur Foundation und Google hat die Einführung weiterer Kreislaufwirtschaftspraktiken erleichtert. Das Unternehmen hat bereits einen deutlichen Unterschied festgestellt, seit es eine neue Mentalität angenommen hat, die die Aufarbeitung, Reparatur, Wiederverwendung und das Recycling von Teilen in seinen Rechenzentren fördert.
Diese Nachhaltigkeitsinitiativen sprechen verschiedene Interessengruppen an und sind ein überzeugendes Geschäftsargument für die Umweltfreundlichkeit, da sie Googles Gewinn steigern. Sechs Rechenzentren erreichten eine erstaunliche Umleitungsrate von 100 %, wodurch Googles Gesamtumleitungsrate von Mülldeponien auf 86 % anstieg.
- Hewlett-Packards Engagement für transparente CO2-Berichterstattung
Hewlett-Packard, ein führender Computerhersteller, war eines der ersten großen Unternehmen, das offen über seinen Energieverbrauch und seine Treibhausgasemissionen sprach. Um seine Auswirkungen auf die Umwelt zu verringern, hat das Unternehmen mehrere Nachhaltigkeitsmaßnahmen ergriffen, darunter ehrgeizige Recyclingprogramme zur Reduzierung der auf Mülldeponien entsorgten Abfälle und der Menge an Chemikalien, die zur Herstellung seiner Tintenpatronen erforderlich sind. Darüber hinaus hat sich Hewlett-Packard zu einem leidenschaftlichen Verfechter der unternehmerischen Nachhaltigkeit entwickelt und ist zuversichtlich, dass das Unternehmen hart daran gearbeitet hat, seine Bemühungen zu unterstützen.
- Ein wirklich grüner Apfel reduziert seinen CO2-Fußabdruck
Unternehmen wenden verschiedene Strategien an, um ihre Umweltauswirkungen zu verringern oder auszugleichen, nachdem sie ihre aktuelle CO2-Emissionsrate ermittelt haben. Apple ist eine der vielen Gruppen, die sich für die Menschen in der Region einsetzen, die am stärksten vom Klimawandel betroffen sind. Um die CO2-Emissionen zu reduzieren, die Artenvielfalt zu unterstützen und Inseln vor den Auswirkungen der Küstenerosion zu schützen, hat sich das Unternehmen verpflichtet, in wichtigen Mangrovenwäldern etwa 27.000 Bäume zu pflanzen.
Abschluss
Die Zukunft des CO2-Fußabdrucks der IKT-Branche ist eine komplexe und ungewisse Frage, die gemeinsames Handeln aller Beteiligten erfordert: Regierungen, Unternehmen, Zivilgesellschaft, Wissenschaft und Verbraucher. Indem wir gemeinsam Lösungen entwickeln und implementieren, die die Umweltauswirkungen der IKT minimieren und gleichzeitig ihren sozialen und wirtschaftlichen Nutzen maximieren, können wir sicherstellen, dass die IKT eine Kraft des Guten in der Welt sein kann.
