Wie viel Energie verbraucht die digitale Welt?

Unter Strom

Richtig eingesetzt, können digitale Technologien viel Zeit, Arbeit und Ressourcen sparen. Aber sie verbrauchen dafür Energie. Und das nicht zu knapp.





/ 200-mal googeln benötigt so viel Strom wie das Bügeln eines Hemdes. Und mit 3000 Suchanfragen könnte man einen Eimer Wasser zum Kochen bringen. Solche Vergleiche liest man oft – hilfreich sind sie nur bedingt. Was sie jedoch veranschaulichen: Das Digitale, scheinbar Grenzkostenfreie und Flüchtige, verbraucht Elektrizität.

Den Gesamtverbrauch der gesamten IT-Branche weltweit zu errechnen ist allerdings gar nicht so einfach. Eine viel zitierte Studie aus dem Jahr 2013 kommt auf rund sieben Prozent des weltweiten Stromverbrauchs, beruft sich dabei aber sowohl auf Hochrechnungen als auch auf Best- und Worst-Case-Szenarien. Doch das ist alles, was es gibt – präzise aktuelle Zahlen sind nicht verfügbar. Auch den Energiebedarf aller deutschen Rechenzentren schätzt das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI nur mit einem relativ breiten Korridor: zehn bis 15 Terawattstunden (TwH) pro Jahr.

Nur in einem Punkt sind sich alle Schätzungen einig: Der Anteil, den die Rechenzentren benötigen, nimmt stetig zu. Datenzentren sind zwar nur einer der Orte in der IT-Kette, die Energie kosten (Endgeräte benötigen ebenso Strom wie Kommunikationsnetze, seien es Internetrouter oder Sender für das Mobilfunknetz), doch der Bedarf für sie wächst exponentiell durch die Zunahme der Cloud-Dienste, die immer größere Serverfarmen zur Folge haben.

Bei Serverparks entfallen rund 40 Prozent des Stromverbrauchs allein auf die Kühlung. Hier liegt jedoch auch großes Einsparpotenzial: Die aktuelle Servergeneration hält höheren Temperaturen stand als ihre Vorgänger, sodass sie weniger gekühlt werden muss. Zudem lässt sich viel Energie sparen, wenn man große Rechenzentren nicht in warmen Gegenden wie dem kalifornischen Silicon Valley platziert, sondern zum Beispiel im kühlen Skandinavien. Auch muss die Abwärme nicht ungenutzt verpuffen – in Schweden wird ein Großteil der frei werdenden Hitze ins Fernwärmenetz eingespeist. Mit einem typischen mittelgroßen Rechenzentrum in der Größenordnung von fünf Megawatt lassen sich rund 10 000 Wohnungen heizen, meinte der schwedische Energieexperte Staffan Reveman in einem Fernsehinterview.

Auch bei den Endgeräten gibt es mittlerweile erhebliche Effizienzgewinne: So verbraucht ein modernes Smartphone für einzelne Tätigkeiten deutlich weniger Energie als ein älterer Desktop-PC. Der relativ neue Dark Mode (also das Anzeigen von heller Schrift auf dunklem Hintergrund statt umgekehrt), den immer mehr Betriebssysteme und Anwendungen anbieten, hilft bei Smartphones, Strom zu sparen, weil weniger Energie für das Display nötig ist. Google-Entwickler geben die Einsparungen im Dark Mode bei modernen Smartphones mit OLED-Display, beispielsweise bei Anwendung von Google Maps, mit etwa 60 Prozent gegenüber dem normalen Modus an.

Diese Einsparungen sind auch nötig, denn etwa alle ein bis zwei Jahre verdoppelt sich die gesamte Nutzungs- und Datenintensität des IT-Sektors – ohne Fortschritte bei der Energieeffizienz würde der Energieverbrauch parallel mitwachsen. Aber auch mit den Effizienzgewinnen steigt der Energiebedarf sukzessive: Die Bundesregierung erklärte auf eine parlamentarische Anfrage, dass der „Energiebedarf von Telekommunikationsnetzen und Rechenzentren von 2015 bis 2025 leicht zunehmen und von 18 TWh im Jahr 2015 auf 25 TWh im Jahr 2025 ansteigen“ werde.

Einer der Gründe dafür sei der „Rebound-Effekt“, der ein simples Phänomen beschreibt: Wenn durch Effizienzsteigerungen die Kosten von Produkten oder Dienstleistungen sinken, werden sie häufiger in Anspruch genommen. Was für Rechenzentren bedeutet: Wenn es, wie in Schweden, billiger wird, ein Rechenzentrum zu betreiben, weil man etwa die Abwärme als Fernwärme verkaufen kann, wird es einfacher, ein weiteres Rechenzentrum zu eröffnen.

Als besonders krasse Energiefresser gelten Kryptowährungen wie Bitcoin. Mal hieß es, das Mining (also die Erzeugung und der Betrieb der Digitalwährung) verbrauche so viel Strom wie Ungarn, mal war Österreich das Ver- gleichsland. Wie viel Energie für die zahllosen Kryptowährungen wirklich verbraucht wird, ist schwer zu ermitteln. Das liegt vor allem daran, dass die zum Schürfen verwendeten Rechner unterschiedlich effizient sind und niemand weiß, wie viele Menschen mit welchem Rechnertyp in den digitalen Kryptostollen tätig sind.

Selbst konservative Schätzungen, die von energieeffizienten Mining-Rechnern ausgehen, kommen zu dem Ergebnis, dass derzeit jährlich rund 40 TWh allein für Bitcoin und den Ableger Bitcoin Cash verbraucht werden.

Weitaus mehr Strom verbraucht allerdings eine Technologie, die viel verbreiteter ist: Videostreaming. Je mehr Zeit Menschen auf dem Sofa liegen und Netflix schauen, je größer die Auswahl der Anbieter und je höher die Auflösung der Filme und Serien wird, desto größer ist der Energiebedarf für die neue Unterhaltungswelt. 2015 machte Videostreaming rund zwei Drittel des weltweiten Internetverkehrs aus, bis 2020 soll der Anteil auf 80 Prozent steigen. Der Stromverbrauch laut Berechnungen des Energieversorgers Eon: 200 Terawattstunden pro Jahr. Das entspricht dem Bedarf sämtlicher Privathaushalte in Polen, Italien und Deutschland.

Auch hier muss allerdings, wie in sämtlichen Berechnungen, berücksichtigt werden, dass Videostreaming andere Arten des Energieverbrauchs überflüssig macht: Niemand muss mehr zur Videothek fahren, um einen Film auszuleihen. Dort muss kein Licht brennen, keine Klimaanlage, keine Heizung und kein Rechner mit Verleihsystem laufen. Auch die Energie, die einst für Herstellung, Transport und Betrieb von Video- oder DVD-Playern nötig war, entfällt. Und das gilt grundsätzlich: Jede digitale Technologie verbraucht Strom, spart aber zugleich an anderer Stelle Ressourcen ein. //

brandeins /thema ist das Heft, das Branchen und Trends auf den Grund geht, Märkte und Dienstleistungen transparent macht – und Unternehmern hilft, besser zu wirtschaften.

Zur interaktiven Karte und Bestenliste

Einzelausgabe kaufen
Abonnement kaufen