Die Datenexplosion 

Wege zum „grünen Kabel“

Das Datenwachstum erhält in diesem Jahr durch die geänderten Arbeitsbedingungen während der Corona-Pandemie weitere Nahrung. Den unbestrittenen Effekten eines sinkenden CO2-Ausstoßes durch deutlich weniger Flug- und Autoverkehr steht der weiter wachsende Energiehunger der globalen IT-Technik entgegen. Wird das digitale Leben zur Klimasünde? Der steigende Energiebedarf von IT und Telekommunikation wirft die Frage auf, wie Netzbetreiber der daraus erwachsenden Verantwortung gerecht werden können. Die Branche ist auf der Suche nach grünen Antworten.
 
© O. Orgs, Tele Columbus
Nach Angaben des Öko-Instituts machen Internet und Telekommunikation etwa zehn Prozent des deutschen Stromverbrauchs aus. Und überhaupt ist Digitaltechnik mittlerweile für 3,7 Prozent der weltweiten Treibhausgas-Emissionen verantwortlich. Zum Vergleich: Auf den zivilen Luftverkehr entfielen im Jahr 2018 lediglich zwei Prozent der Emissionen.

Zehnfache Datenleistung ohne mehr Klimagase
Diese Entwicklung ist primär auf die immer stärkere Internetnutzung zurückzuführen. Alleine in diesem Jahr wird das transferierte Datenvolumen laut Berechnungen des Verbandes der Anbieter von Telekommunikations- und Mehrwertdiensten (VATM) um weitere 25 Prozent auf knapp 168 Gigabyte pro Anschluss ansteigen. Noch 2015 wurden lediglich 32 Gigabyte gemessen. Die Bereitstellung der Kapazitäten, um diese Datenmengen technisch sicher zu transportieren, führt zu einer fortwährenden Weiterentwicklung der Netze. Nach einer Studie des Netzausrüsters Ericson sorgt die stete technische Frischzellenkur in Rechenzentren und den Verteilnetzen dafür, dass sich der globale CO2-Fußabdruck der ITK-Infrastruktur seit 2010 kaum verändert hat, während sich die bewegten Datenmengen verzehnfachten.

Deutsche Energiewende lässt CO2-Footprints schrumpfen
Am Beispiel der Tele Columbus Unternehmensgruppe lässt sich illustrieren, welche Maßnahmen und Stellschrauben Netzbetreiber haben, um ihren CO2-Footprint zu verringern, und zugleich wo die Grenzen auf dem Weg zum „grünen Kabel" liegen. Der Berliner Provider versorgt über drei Millionen Haushalte mit Kabelfernsehen und stellt über seine Netze aktuell fast 590.000 Internetanschlüsse bereit. Der Energiebedarf dafür lag im vergangenen Jahr bei 30.500 Megawattstunden.

Die gute Nachricht: Durch den Glasfaserausbau und die Netzmodernisierungen ließen sich binnen zwölf Monaten 8,7 Prozent direkte Energieeinsparungen erzielen, während sich der dazugehörige CO2-Footprint durch den höheren Anteil erneuerbarer Energien sogar um 34 Prozent verkleinerte. Somit hat die Energiewende mit dem kontinuierlich steigenden Anteil erneuerbarer Energien im Strommix einen größeren Anteil an der CO2-Einsparung als die aktiv eingeleiteten Maßnahmen zur Energieeinsparung. „Trotz der Digitalumschaltung im Kabelnetz, deutlicher Energieeinsparungen durch den Einsatz neuer Kopfstellenhardware und eines weiteren Wachstums des Glasfaseranteils im Netz muss man festhalten, dass der Effekt vieler Maßnahmen auch in unseren Netzen bei der Nettobetrachtung durch die immer intensivere Dienstenutzung wieder aufgezehrt wird", erklärt der Sprecher von Tele Columbus, Mario Gongolsky, bedauernd. Dabei werden sich der Wandel der Arbeitswelt, in dem das Homeoffice eine wichtigere Rolle einnehmen wird, aber auch das Internet of Things (IoT, auch: „Allesnetz") oder das autonome Fahren als zusätzliche Daten- und Bandbreitentreiber erweisen, deren Ökobilanz zu hinterfragen ist."

CO2-freie Internetanschlüsse schaffen Netzbetreiber nicht alleine
Neue Glasfaserkabel und Rechenzentren mit moderner Hard- und Software reduzieren den Energieverbrauch der Datenübertragung. Das Problem bleibt die immer schneller steigende Datenmenge. © Markus Altmann Bei Tele Columbus stecken 76 Prozent des CO2-Footprints im Strombedarf der Netze und IT-Infrastruktur. Als Betreiber energieintensiver Rechenzentren hat man auf die erkennbare Kundennachfrage nach klimafreundlichen und energieeffizienten Diensten reagiert und die Stromversorgung der Geschäftskundensparte bereits 2019 auf rein regenerative Energiequellen umgestellt. 2021 soll dies für den gesamten Netzbetrieb der Unternehmensgruppe erfolgen. Doch trotz aller Maßnahmen zur Verringerung direkter Emissionen und dem konsequenten Einsatz erneuerbarer Energien beim Strombezug ist der „grüne Kabelanschluss" noch in weiter Ferne.

Zum Energieverbrauch, der sich durch die Nutzung der Produkte ergibt, gehört auch die Stromaufnahme der Hardware wie Kabelreceiver oder Modem, die dem Endkunden bereitgestellt werden. Das Kriterium der Stromaufnahme sollte deshalb bei den Hardware-Einkaufsentscheidungen der Netzbetreiber stärker berücksichtigt werden. Der Strombedarf für die Nutzung der Geräte lässt sich recht genau bestimmen, das daraus resultierende CO2 ist dagegen vom Stromvertrag des Kundenhaushalts abhängig. Deshalb bedarf es einer offensiveren Aufklärung der Kunden zum Energiebedarf der Hardware, zu stromsparenden Geräteeinstellungen und zu klimafreundlichen Stromvarianten. Bezieht man in der betriebswirtschaftlichen Betrachtung zur Total Cost of Ownership die erzielbare CO2-Ersparnis und die Defektrate bei der Hardwareauswahl mit ein, sind umweltfreundlichere Einkaufsentscheidungen das Resultat.

Videostreaming heizt das Klima auf
Das IP-Streaming ist besonders energieintensiv und zugleich Haupttreiber der Netzauslastung der letzten Jahre. Netflix hat seinen Energieverbrauch nach eigenen Angaben von 2018 auf 2019 fast verdoppelt. 90.000 Megawattstunden verbraucht der Dienstleister – Fuhrpark, Büro und Filmproduktion inklusive – wobei Strommengen, die nicht aus erneuerbaren Energien stammen, durch CO2-Zertifikate kompensiert werden. Angesichts 183 Millionen zahlender Nutzerinnen und Nutzer ist der Energieverbrauch von Netflix eigentlich in Ordnung. Der wahre Energieteufel steckt allerdings mit weiteren 350.000 Megawattstunden im Jahr in den beauftragten Cloud-Diensten, die die gigantischen Datenmengen zum Abruf bereithalten müssen.

„Beim Transit der IP-Datenpakete vom Quellserver bis zur Einleitung in unsere Netzinfrastruktur verlieren sich unsere Einflussmöglichkeiten in den Weiten des Internets", erklärt Mario Gongolsky. „Möchte einer unserer Internetkunden einen Film von einem US-Server streamen, durchqueren die hierfür erforderlichen Datenpakete eine Vielzahl von Netzen, über deren Stromversorgung oder Energieeffizienz wenig bekannt ist. Erst wenn die Pakete in unserem Netz angekommen sind, lässt sich ein umweltschonender Datentransport verwirklichen. Bedauerlicherweise bringt die im September 2020 von Umweltbundesamt und Bundesumweltministerium veröffentlichte Studie zur Klimawirkung von Videostreaming auch kein weiteres Licht in den CO2-Ausstoß des IP-Transits."

Datentreiber von heute und morgen
Als weiterer Bandbreiten- und Datentreiber kann das Gaming ausgemacht werden. Mit 34,3 Millionen Bürgern spielt fast jeder zweite Deutsche Videospiele. Das Cloud-Gaming wird dabei als maßgeblicher Zukunftstrend gesehen: Schon 2018 zählte der game.de-Jahresreport 4,6 Millionen Spiele-Abos. Mit „PS Now", „GeForce Now" und „Google Stadia" haben sich bereits prominente Anbieter im Cloud-Gaming-Markt positioniert, Microsoft hat seine Spieleplattform „xCloud" im Herbst 2020 gestartet.

Der reale Bandbreitenbedarf des Cloud-Gamings übertrifft durch seine Interaktivität das HD-Video deutlich und wird damit zum Energiethema auch für die Netzbetreiber. Spieler erwarten neben kontinuierlich hohen Bandbreiten zudem die schnellstmöglichen Reaktionszeiten. In Zukunft werden sich dafür die 5G-Mobilfunknetze anbieten, weil der 5G-Standard die geringsten Latenzen aufweist und sich so für reaktions- schnelle Anwendungen empfiehlt.

Dass mit Google und Microsoft zwei Konzerne aktiv sind, die ihre Cloud-Dienste CO2-neutral anbieten, mag tröstlich erscheinen. Insgesamt werden jedoch Streamingdienste und Videospiele den Energieverbrauch und damit den CO2-Ausstoß in allen Bereichen der Lieferkette massiv in die Höhe treiben.

Digitalisierung nachhaltig weiterdenken
„Wenn sich unsere privaten und beruflichen Mediennutzungsgewohnheiten dauerhaft ändern, wenn wir auf Dienstreisen verzichten und auf Webmeetings setzen, muss die Digitalisierung endlich grüner werden", erklärt Mario Gongolsky, der für die Nachhaltigkeitsberichterstattung und -strategieentwickung bei der Tele Columbus AG verantwortlich ist, mit großem Nachdruck. „Wer den Nutzungsgewohnheiten der Kunden auch unter sozialen und ökologischen Gesichtspunkten ein nachhaltiges Produktangebot gegenüberstellen möchte, muss seine Nachhaltigkeitsziele ambitionierter setzen." Doch er gibt auch ein klares Signal Richtung Politik und Finanzwirtschaft: „Über die Erfolgsaussichten werden auch die flankierenden politischen Rahmenbedingungen entscheiden, denn noch fehlen vor allem Anlegern geeignete Anreizsysteme, um Investitionen in grüne Netze und IT-Dienstleistungen attraktiver zu machen. Die Pläne der EU zur ESG-Regulatorik (Environmental, Social and Corporate governance), Unternehmen künftig dazu zu verpflichten, auch ökologische Leistungsindikatoren auszuweisen, weisen insofern in die richtige Richtung."

Von Fritz Lietsch

Technik | Digitalisierung, 01.12.2020
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