Home-Office, E-Learning, Streaming und Online-Veranstaltungen – durch den Digitalisierungsschub im Zuge der Corona-Pandemie hat der Datenverkehr im Internet weiter zugenommen. Damit steigen auch der Stromverbrauch und die CO2-Emissionen von Rechenzentren und Datenübertragungsnetzen. Corona Experten warnen bereits davor, dass das Internet mittlerweile mehr CO2 verursacht als der globale Flugverkehr.
Neue Methode soll CO2-Tracking für Online-Dienste möglich machen
Mit der vom Umweltbundesamt in Auftrag gegebenen Studie „Green Cloud Computing “ möchte das Wissenschaftsteam rund um den Energieexperten Jens Kröger Digitalisierung klimafreundlicher gestalten. Energieausweisefür Rechenzentren sowie CO2-Label für Online-Dienste können dabei helfen, IT-Firmen in Sachen Klimaschutz mehr in die Pflicht zu nehmen.
Das Team stellt eine Methode vor, mit der der Treibhauseffekt von Data-Centern und Cloud-Diensten genauer berechnet werden kann. Dazu haben sie zuerst Umweltbilanzen von Rechenzentren erstellt und ermittelt, wie viel Strom und Wasser sie verbrauchen, wie effizient sie arbeiten und welche Menge an Energie und Ressourcen in ihrer Hardware steckt.
„Mit unserer Forschung wollen wir die Voraussetzung schaffen, dass wir mehr erfahren über die Energieverbräuche in den Rechenzentren. Mit der Methode, die wir in dem Forschungsvorhaben entwickelt haben, können wir den ökologischen Rucksack von Cloud-Dienstleistungen wie beispielsweise Videostreaming, Teilnahme an einer Videokonferenz oder das Speichern von Bildern in der Cloud bestimmen.“
Datenverkehr auf Höchststand während der Corona-Pandemie
Dass der Datenverbrauch während der Pandemie steigt, sieht man am größten Internetknotenpunkt der Welt. Der befindet sich in Frankfurt am Main. Dort sei zu Lockdown-Zeiten der höchste jemals gemessene Wert an Datendurchgang gemessen worden, sagt der Experte für „Grüne IT“ Jens Gröger.
Mehr Datenverkehr bedeutet aber auch mehr CO2-Emissionen: Laut dem Borderstep-Institut Berlin verbrauchten deutsche Rechenzentren 2020 sieben Prozent mehr Strom als im Vorjahr. Damit setzt sich ein Trend fort: Bereits vor Corona wuchs der Energiebedarf von Servern, Data-Centern und Datenübertragungsnetzen in Deutschland in nur zehn Jahren um ganze 75 Prozent.
Allein in Berlin sollen bis 2025 vier neue Riesen-Rechenzentren gebaut werden. Ihr Strombedarf soll so groß sein, wie der aller Privat-Haushalte der eine Million Einwohner in Köln zusammen.
Online-Speicher verbraucht deutlich mehr CO2 als Streaming-Dienste
Im Rahmen von „Green Cloud Computing“ haben die Forschenden genau ausgerechnet, wie groß der ökologische Fußabdruck verschiedener Cloud-Dienstleistungen tatsächlich ist. Das Ergebnis: Wer ein Terabyte in der Cloud anstatt daheim auf dem Rechner speichert, setzt damit pro Jahr durchschnittlich rund 210 kg C02 frei. Das ist so viel wie ein Flug von Berlin nach Mailand verursacht.
Deutlich geringer als von den Forschern erwartet, ist hingegen der CO2-Fußabdruck von Streaming-Diensten: Eine Stunde Videostreaming in HD-Qualität verursacht im Rechenzentrum nur 1,5 Gramm CO2. Das ist gerade einmal so viel wie eine Autofahrt von 10 Metern.
Glasfasernetz und 5G machen den Datenfluss umweltfreundlicher
Auch zu beachten sei, auf welchem Wege die Daten übertragen werden. Der Datenfluss über das 3G Mobilfunknetz verbrauche rund 45 Mal mehr CO2 als per Glasfaserkabel, so Jens Kröger. Deswegen plädiert die Wissenschaftler für einen raschen Ausbau von Glasfaser-Anschlüssen, sowie eine schnelle Umstellung auf 5G-Mobilfunk, der rund zwanzig mal weniger Energie verbraucht als der derzeit verbreitete 3G-Standard.
Online-Konferenzen verursachen weniger CO2-Emissionen als Geschäftsreise
Ein positiver Effekt der Pandemie könnte laut der Studie der Trend zu Videokonferenzen sein: Eine Stunde Videokonferenz per Breitband-Internet am Labtop verursacht 55 Gramm CO2. Das sei gerade einmal so viel wie ein Fernzug bei einem Kilometer verbraucht, sagt die IT Fachfrau des Bundesumweltamts Marina Köhn. Da sich aber nun viele an die Videotelefonie gewöhnen, könne diese das klassische Telefonieren verdrängen, das weitaus umweltfreundlicher ist.
Forschende fordern politische Regulierung des Online CO2-Verbrauchs
Insgesamt befürchten die Wissenschaftler, dass der Energieverbrauch des Internets in Zukunft stark zunehmen wird – erst recht durch neue Technologien wie vernetztes Fahren oder Künstliche Intelligenz:
„Insbesondere die Menge der übertragenen Daten verdoppelt sich etwa alle zwei Jahre. Pessimistische Schätzungen gehen davon aus, dass wir im Jahr 2030 etwa 20 Prozent des weltweiten Stromverbrauchs durch Informationstechnik aufwenden.“
Deswegen plädieren Jens Gröger und seine Co-Autoren in der Studie für mehr politische Regulierung. Zum Beispiel durch einen Energieausweis für Rechenzentren oder ein CO2-Label für Cloud-Dienste. Ob solche Label aber tatsächlich ihren Weg in den Alltag finden, wird sich erst zeigen müssen. Bereits bestehende IT-Umweltkennzeichen wie der Blaue Engel für Computer oder Rechenzentren, werden von Unternehmen bisher kaum verwendet.
Jeder Nutzer kann online CO2 sparen
Aber auch jeder einzelne Nutzer kann einen Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit im Internet leisten: Wer auf seinem Smartphone Videos streamt, sollte dafür die geringste Auflösung wählen. Und wer bei Videokonferenzen das Bild ausschaltet, verringert damit sein Datenvolumen um ganze 90 Prozent.