Von wegen IT spart Energie: 2025 könnte ICT die gesamte elektrische Energie fressen

Eine aktuelle Studie (The Cloud Begins with Coal), veröffentlicht auf TechPundit, liefert erschütternde Daten zum Energieverbrauch, der insgesamt direkt und indirekt (also mit Herstellung etc) auf die IT entfällt.
Im Gegensatz zu den Studien der ICT-Industrie selbst, die ein Interesse daran hat, den auf sie entfallenden Anteil des Energieverbrauchs herunterzurechnen, wurde diese Studie von Kohleerzeugern gesponsort, die an derartigen Schönrechnereien wohl eher kein Interesse haben. Möglicherweise am Gegenteil, aber den Argumenten, die unten angeführt sind, lässt sich häufig wenig entgegenhalten.
Einige Einzeldaten: Wer eine Stunde wöchentlich auf dem Smartphone oder Tablet Videos sieht, verbraucht so im Jahr mehr Strom als zwei neue Kühlschränke. Die Cloud allein verbrauchte 2012 laut Greenpeace mehr Strom als ganz Indien.
Einen mittleren Wert für den Verbrauch von Elektrizität durch IT beziffert die Studie anhand aktueller Daten auf 1500 TWh, was dem heutigen Stromverbrauch von Japan plus Deutschland entspricht, oder dem weltweiten Elektrizitätseinsatz für Beleuchtung aus dem Jahr 1985. Die Studie geht jedoch davon aus, dass möglicherweise der reale Stromverbrauch erheblich höher liegt. Sie weist darauf hin, dass im Gegensatz zu anderen Elektrizitäts-abhängigen Technologien die Nutzung eines mit was auch immer vernetzten Endgeräts neben einer funktionierenden Stromversorgung immer die Funktion eines ganzen Gewebes weiterer Geräte woanders verlangt, die ebenfalls Strom verbrauchen.
Hier die Daten für die Einzelbereiche:
Datenzentren: Bisherige Schätzungen gehen derzeit von 250 bis 350 TWh weltweit aus. In einem Jahrzehnt werden sie bei der Fortschreibung der heutigen Trends schon 1000 TWh verbrauchen. Das liegt unter anderem an dem vermehrten Datenverkehr im Datenzentrum, der unter anderem durch Virtualisierungstechnologien und Echtzeit-Services hervorgerufen wird, aber auch am Bau von immer mehr Datenzentren, da sich Echtzeitanforderungen nur in einem Umfeld von wenigen Dutzend Kilometern um einen Standort erfüllen lassen.
Kommunkiationsnetze: Hier zitiert die Studie Berechnungen, die auf einen Verbrauch zwischen 250 bis 400 TWh kommen, aber zu niedrig sein sollen. So basierten, schreibt die Studie, die Werte der zitierten Schätzungen hauptsächlich auf einer Berechnung von Ericsson aus dem Jahr 2007, also noch vor dem Siegeszug des iPhones. Danach habe sich die Zahl der Mobilnutzer exponentiell vergrößert, genau wie der im Vergleich zu Festnetzen energetisch ineffizientere mobile Datenverkehr, insbesondere der breitbandige. Man staune: LTE verbraucht sechzig Mal so viel Energie wie 2G-Netze! Der Energieverbrauch für Downloads schwankt nach Technologie zwischen 1,5 und 15 kWh pro GByte. China Mobile hat in einem in dieser Studie zitierten Papier schon zugegeben, dass der Nutzerzuwachs alle Effizienzzuwächse bei weitem auffrisst. Die Autoren der Studie schätzen daher den Verbrauch durch mobile Infrastruktur eher auf 600 TWh statt auf 400 TWh.
Endgeräte: Konventionelle Studien beziffern den Verbrauch an Strom durch digitale Endgeräte im privaten und professionellen Umfeld auf 460 bis 550 TWh – so viel wie für Kühlung oder Beleuchtung. Das zweifelt die Studie aber an. So fehlen in diesen Daten digitale TV-Geräte, Set-Top-Boxen, Spielekonsolen, die parallele Nutzung mehrerer Geräte und auch nicht die IT, die im TK-Equipment von Firmen (etwa dem Router), medizinischen Geräten, Bankautomaten etc. steckt. Sie wird in den Erhebungen unter „anderes“ gelistet, umfasst aber inzwischen 30 Prozent mehr als das, was für Beleuchtung verbraucht wird. Insgesamt kommen die Autoren auf eine Obergrenze von 1200 TWh für Endgeräte und damit doppelt bis dreimal so viel wie bisherige Schätzungen.
Herstellung: Bisherige Schätzungen beziffern diesen Bereich auf 560 bis 800 TWh. Die komplexere Technologie führe dazu, dass Geräte wie Smartphones zu ihrer Herstellung fast genau so viel Energie verbrauchen als während der gesamten Gebrauchsdauer verbraucht wird. Dies gilt natürlich je mehr, desto kürzer die Geräte im Gebrauch sind. BeispieL. Bei einem Kühlschrank wird nur 4 Prozent der Lebenszyklus-Energie während der Herstellung verbraucht – im Spartphone sind es 70 bis 90 Prozent! Die Studie meint, auch hier würden konventionelle Schätzungen auf zu alten Zahlen beruhen und das zwischenzeitliche Wachstum unterbewerten. Außerdem komme beispielsweise die gesamte Softwareindustrie in diesen Schätzungen nicht vor, wobei die Frage ist, welche Produktionsmittel dieser Industrie, die nicht schon in den übrigen Kategorien stecken, hier vergessen worden sein sollen.

Insgesamt beziffert die Studie den Stromverbrauch durch ICT auf zwischen 1100 und 2800 TWh, der Mittelwert, 1950 TWh, entspräche etwa 10 Prozent des weltweiten Stromverbrauchs und 50 prozent mehr als der Energie, die heute für Luftverkehr aufgewandt wird. Im jahr 2030 könnte es danach schon doppelt so viel sein. Die forcierte Cloud-Nutzung ändert nach Meinung der Autoren daran übrigens überhaupt nichts, eher im Gegenteil: Wer mehr als 10 MByte/h herunterlädt, verbraucht mehr Strom als ein unvernetzter Laptop mit einer Festplatte für den Konsum derselben Datenmenge. Und wer Streaming-Dienste mit mehr als 5 MByte/s nutzt, mehr als ein PC mit Festplatte. Die Effizienzgewinne können nach der Studie die Energieverbräuche durch die prognostizierte Zunahme des mobilen Datenverkehrs mit dem damit verbundenen Infrastrukturausbau keinesfalls ausgleichen. Der Energie- und insbesondere Stromverbrauch durch ICT wird also nach dieser Studie ungebremst weiter ansteigen. Das ist besonders deshalb ungut, weil die Hauptenergiequelle für Rechenzentren weltweit mit über 70 Prozent noch immer Kohle ist, da der Strom bisher meist über mit Kohle betriebene Kraftwerke bereitgestellt wird.
Der Grund dafür sind Reboud-Effekte, die die Studie kurz an den historischen Beispielen Beleuchtung und Flugverkehr zeigt. Auch hier wurden Effizienzgewinne bis heute sofort durch Mehrverbrauch zunichte gemacht.
Schlussfolgerung: Entwickelt sich beispielsweise der Stromverbrauch im Zusammenhang mit der ICT so weiter wie gehabt, wird sie 2025, so die Studie, den gesamten Stromverbrauch verschlingen, und zwar trotz höherer Effizienz in allen Prozessen – einfach deshalb, wei Rebound-Effekte durch immer mehr IT, immer mehr Mobilfunk und immer mehr Daten-Downloads alle Spareffekte ratzekahl aufzehren.

Fazit:
Angesichts der Daten sollte man vielleicht darüber nachdenken, ob dem Hang zum Zweit- und Dritt-Smartphone, ergänzt durch die Digitaluhr am Handgelenk sowie fernsteuerbare Kaffeemaschinen, Spülgeräte und Waschautomaten, eventuell Einhalt geboten werden sollte. Auch eine längere Nutzung der Geräte könnte etwas bewirken. Und beim TV gilt: Je kleiner die Diagonale, desto kleiner auch der Verbrauch!

Summary: Industry estimates about lifecycle energy use by ICT and ICT-related products are probabely too low. A recent paper, (The Cloud Begins with Coal), on Tech-pundit claims that if everything is taken into account, ICT uses 10 % of world electricity production already and will use up all of electric energy until 2025, if current trends are not broken. According to the study that cites secondary material excessively, efficiency gains will be eaten up by more users and more activity. Cloud is of no help as high activity on the cloud uses more energy than stationary computing, not less. Broadband mobile increases energy demand, as mobile data transmission is inherently less effective than fibre networks.

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