Ökologie des Internets: Ist die IT Klimaretter oder Klimakiller? – was sagt die Wissenschaft dazu?

Abstract

In den Medien ist vom Klimakiller Cloud die Rede – die Industrie hingegen preist das Internet als mächtiges Klimaschutz-Tool an. Die Cloud frisst viel Strom, damit fällt mehr CO2 an, als durch die Luftfahrt. Videostreaming ist ebenso ein enormer Stromverbraucher aber das Internet hilft Energiesparen durch weniger Reisen und effizientere Arbeitsweisen. Die IT hat 2-3 % Anteil an den Gesamt CO2 Emissionen, also nicht viel, aber es müssen die Klimaziele in allen Bereichen verfolgt werden. Es müssen 45 % der Treibhausgas-Emissionen bis 2030 eingespart werden, bis 2050 müssen die Emissionen weltweit und auch in Österreich auf 0 sein! Das Internet benötigt auch Endgeräte, diese müssen energieaufwändig produziert werden. Die Geräte sollten lange verwendet und wieder recycelt oder refurbished werden. Die Klimabilanz der IT Riesen Apple, Facebook, Amazon, Google und Microsoft wird oft als besonders grün gepriesen, aber wie sieht es wirklich aus?

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virtual (Linz, AT)

Interne Notizen und Links in Vorbereitung des Interviews (unstrukturiert, aber hier im Sinne der Transparenz angegeben als Quellen der von mir genannten Zahlen):

  • Daten von Cambridge University Centre for Alternative Finance:
    • Bitcoin ca. 1GW Leistung, 130 TWh jährlich, aktuell wieder stark steigend
    • entspricht ca. 0.6% des gesamten Stromverbrauchs, Tendenz steigend, bei minimalem Anteil an abgewickelten Transaktionen
    • höherer Stromverbrauch als Norwegen, Ukraine, Argentinien, Pakistan
      • doppelt so hoch wie der von Österreich - ohne etwas Sinnvolles zu leisten außer Spekulation auf steigende Preise
    • einzelne Bitcoin-Transaktion geschätzt >1 MWh, konkret knapp 1200 kWh, verursacht mehr CO2-Emissionen als über 1 Million Kreditkartentransaktionen (und braucht mind. 10 Minuten statt 2 Sekunden) oder könnte Durchschnitts-US-Haushalt für über 40 Tage mit Strom versorgen
  • Utility Bidder (UK) Schätzung zu Videokonferenzen:
    • Beispiel Gruppen-Anruf mit 5 Personen für 1 Stunde mit HD-Qualität → 0,10kWh, Vergleichbar mit 0,2km Fahrt im Benzin-PKW oder knapp 1km mit Elektroauto
    • nimmt 0,015kWh/GB für Datenübertragung an, wobei Cloud-Rechenzentrum und Strombedarf der Clients u.U. nicht berücksichtigt ist
    • große Einsparung (manche Schätzungen über 90%) für Audio-Konferenz statt Video, also einfach Kamera aus (https://www.sciencedaily.com/releases/2021/01/210114134033.htm)
    • Email ist natürlich viel besser in Bezug auf Energieaufwand und braucht oft auch weniger Zeit
  • Schätzung von CarbonBrief (Autor der International Energy Agency) aus 2020:
    • 1h Video Streaming geschätzt mit 36g CO2 (2020)
    • 1h Netflix früher geschätzt mit 0.8 kWh - d.h. 1 Bitcoin-Transaktion ist vergleichbar mit etwa 1500h Streaming
    • neuere Schätzung bei ca. 1/10 (0.077kWh), d.h. 15000h Streaming statt 1 Bitcoin-Transaktion
    • davon ca. 0,1-0,2kWh / GB für Mobilübertragung in 4G (https://www.mdpi.com/2071-1050/10/7/2494)
    • besonders abhängig von Gerät: 50”-Schirm braucht ca. 100x, Laptop ca. 5x so viel wie Smartphone - nach der Schätzung braucht Datenübertragung ca. 80% des Energieaufwands beim Schauen auf dem Smartphone
      • → wenn Streaming, dann aus Energiesicht besser am Smartphone, Tablet oder Laptop als am großen Schirm
      • und Smartphone nicht jedes Jahr neu kaufen, da ca. 80% des gesamten Energiebedarfs über die Lebensdauer in die Produktion fließen (ca. 1/3 bei Fernsehern)
      • Musik-Streaming u.U. problematischer im Vergleich, weil der Bildschirm aus ist und Datenübertragung der größte Verbraucher ist. Es ist also besser, sich die Lieder, die man oft hört, einmal digital zu kaufen und am Smartphone zu speichern.
  • https://www.iea.org/reports/data-centres-and-data-transmission-networks - Zahlen von 2019 und 2020
    • Alle Datencenter weltweit geschätzt auf 200 TWh + Übertragung auf 250 TWh (davon ca. 2/3 für Mobilnetzwerke) pro Jahr → ca. 2% des globalen Strombedarfs
    • Vergleich mit Bitcoin: braucht fast so viel wie die Datencenter gemeinsam (wenig an Übertragung) ohne viel Nutzen
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René Mayrhofer
Professor of Networks and Security & Director of Engineering at Android Platform Security; pacifist, privacy fan, recovering hypocrite; generally here to question and learn