der Dienstleistung 'Internet Schweiz'

Transkript

1 Materialflüsse und Umweltauswirkungen der Dienstleistung 'Internet Schweiz' Esther Müller, Rolf Widmer, Amélie Orthlieb Empa, Abteilung für Technologie und Gesellschaft Im Auftrag des Bundesamtes für Umwelt (BAFU) Empa,, 1

2 Impressum Auftraggeber: Bundesamt für Umwelt (BAFU), Abt. Abfall und Rohstoffe, CH Bern Das BAFU ist ein Amt des Eidg. Departements für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation (UVEK). Auftragnehmer: Empa, Abteilung für Technologie und Gesellschaft Autor/Autorin: Esther Müller, Rolf Widmer, Amélie Orthlieb Begleitung BAFU: Marco Buletti, Susan Glättli Titelfotos: Empa, BAFU, istockphoto.com Hinweis: Diese Studie/dieser Bericht wurde im Auftrag des Bundesamtes für Umwelt (BAFU) verfasst. Für den Inhalt ist allein der Auftragnehmer verantwortlich. Freigabe BAFU: [Datum mit Kürzel Direktionsmitglied] 2

3 Übersicht Einleitung Internet in der Schweiz Methode Resultate Ausblick 3

4 Einleitung BAFU will Übersicht über Auswirkungen ausgewählter Materialien, Produkte und Dienstleistungen ngen Identifizieren von Handlungsfeldern Finden einer Methode, die einen Vergleich der verschiedenen Untersuchungen erlaubt Bisher untersucht: Kunststoffe elektrische und elektronische Geräte (EEE) Neu: Dienstleistung 'Internet der Schweiz' 4

5 Internet et in der Schweiz 5

6 Umfang der Dienstleistung Internet Schweiz Internet ist ein globales Netzwerk, welches sich stetig verändert und weiterentwickelt ent ickelt Vorliegende Studie ist nur eine vereinfachte Momentaufnahme dieser komplexen Konstruktion Alle auf IP basierenden Dienstleistungen berücksichtigt, welche heute von Schweizer Internet Service Providern (ISP) angeboten werden 'World Wide Web' (www) ' ', 'Instant Messaging' und d'file Transfer Protocol' l'(f (ftp)'voice over Internet Protocol'(VoIP) oder Internet-Fernsehen (IPTV) 6

7 Systemgrenzen Dienstleistung Internet ist an sich nicht geografisch abgrenzbar Erste Abschätzung: nur Infrastruktur innerhalb der Sh Schweizer Grenze betrachtet bt htt Anteil an ausländischer Infrastruktur, welche Internetnutzer in der Schweiz mitbenützen nicht berücksichtigt Abschätzung der Umweltauswirkungen: gesamter Lebenszyklus der in der Schweiz vorhandenen Infrastruktur analysiert Dies beinhaltet auch die Produktion, welche meist im Ausland stattfindet 7

8 Methode 8

9 Datenbeschaffung Interviews mit verschiedenen Akteuren Nutzer: Hochschule, Detailhandelsunternehmen, Gemeindeverwaltung, Bank, Kleinunternehmen Provider: Swisscom, Switch Bundesamt für Statistik Bundesamt für Kommunikation Studie über 'Materialflüsse der elektrischen und elektronischen Geräte in der Schweiz' Fachliteratur 9

10 Aufteilung des Schweizer Netzwerks Stark vereinfachtes Modell welches mit möglichst wenigen Elementen das Wesentliche dieser Untersuchung richtig wiedergibt Infrastruktur in zwei Teilbereiche aufgeteilt: Teilbereich ebeec 1: Internetnutzer etute Teilbereich 2: Zugangstechnologien Infrastruktur des Internets besteht aus sehr vielen verschiedenen Geräten In begrenzte Anzahl Gerätefamilien zusammengefasst 10

11 Nutzerkategorien Haushalte Kleinstunternehmen Kleinunternehmen Mittlere Unternehmen Grossunternehmen Kleine Gemeinden Kleinunternehmen 108 Mittlere Gemeinden Mittlere Unternehmen 26 Kantone ~26 20 Grosse Gemeinden Universitäten Forschungszentren Grossunternehmen Zahlen: Anzahl Einheiten 11

12 Zugangskategorien Funk Dial-up DSL Tl Telephon- Fernseh- Glasfaserkabekabekabel DSL & Glasfaser- UMTS Kabel kabel GSM Kabelmodem Glasfaserkabel UMTS GSM Zahlen: Anzahl Subscribers pro Zugangstechnologie 12

13 Gerätefamilien Nutzerkategorien Laptop Desktop Fernseher Modem Mobiltelefon Router / Switch Server Kühlsystem Zugangskategorien Splitter DSLAM/ CMTS Kupferkabel Glasfaserkabel Optischer Transmitter Antenne Gewicht Basisstation Lebensdauer Router / Switch Energieverbrauch Server Kühlsystem Betriebsmodus An / Stand by / Aus Nutzungszeit Büro / Haushalt 13

14 Allokation Nicht alle Geräte werden ausschliesslich fürs Internet genutzt t Allokationsfaktoren Fähigkeit, sich mit dem Internet zu verbinden Anteil aller Nutzer welche diese Gerät benutzen Zeit, welche Gerät mit dem Internet verbunden ist Laptop Eignung Nutzer Gebrauch Total Haushalte Kleinunternehmen Grossunternehmen Nutzerkategorien: Für jedes Gerät 3 Allokationsfaktoren Gebrauch DSLAM Router Antennen DSL & Kabel Glasfaserkabel l UMTS/GSM Zugangstechnologien: Für jedes Gerät 1 Allokationsfaktor 14

15 Massen- und Stoffflussanalyse System für Lebenszyklus der der Infrastruktur der Dienstleistung ng Internet net innerhalb der Systemgrenze en e Schweiz: 15

16 Lebenszyklusanalyse Funktionale Einheit: Die Nutzung der Dienstleistung Internet Schweiz während eines Jahres Betrachtung der Produktion, des Gebrauchs und der Entsorgung g Berechnung der Umweltbelastung mit Ecoinvent und SimaPro, Bewertung mit Umweltbelastungspunkten In Ecoinvent sind Daten für Desktop-Computer, Notebook, CRTund LCD-Monitor, Drucker, Maus und Tastatur vorhanden Für die meisten anderen relevanten Geräte sind keine Datensätze vorhanden Für die vorliegende Studie werden Datensätze für diese Geräte aus den bestehenden Datensätzen abgeleitet (Proxies) 16

17 Resultate 17

18 Massenflussanalyse total Gesamtflüsse und Lager der Infrastruktur der Dienstleistung ng 'Internet net Schweiz' im Jahr

19 Massenflussanalyse aufgeteilt Aufteilung der totalen Massenflüsse 2008 auf die vier Hauptkomponenten der Infrastruktur 19

20 Vergleich Internet mit EEE Nur Internet (2008) Alle elektrischen und elektronischen Geräte (2006) 20

21 Einfluss der Allokationsfaktoren [Tonnen] 90'000 80'000 70'000 60'000 50'000 Vergleich Infrastruktur r mit/ohne Allokation Nutzer ohne Allokation Nutzer mit Allokation Zugangstechnologien mit Allokation Zugangstechnologien ohne Allokation 40'000 30'000 20'000 10'000 0 Haus halte Kleins sthmen unterneh Klein n- unterneh hmen Mittler re Unterneh hmen Gross s- unterneh hmen DSL & Kabel Glasfaserk kabel UMTS/ /GSM Haushalte: Fernseher total vs. IPTV Firmen: PCs für Internet und andere Anwendungen DSL & Kabel: Kupferkabel auch fürs Telefonieren verwendet UMTS/GSM: Mehrheitlich fürs Telefonieren verwendet 21

22 Zusammensetzung Infrastruktur Zusammensetzung der ICT-Geräte aus Studie über elektrische und elektronische Geräte ev. Metallgehalt, v. a. Edelmetalle unterschätzt Zusammensetzung Kabel und Antennen abgeschätzt Kunststoff 'bromiert' 13.7% Kupfer 51% 5.1% Übriges 4.3% Glas 0.4% Aluminium 3.9% Blei 0.2% Kunststoff 29.1% Bleiglas 14.2% Eisen 29.1% Zusammensetzung der gesamten alloziierten Infrastruktur Angaben in Gewichts-% 22

23 Stoffflussanalyse Kupfer (2008) Kunststoff (2008) 23

24 Energiekonsum Kategorien Energiekonsum [GWh/Jahr] Haushalte GWh/Jahr entsprechen Kleinstunternehmen MW Kleinunternehmen 535 Mittlere Unternehmen Grossunternehmen Leibstadt Total Nutzer DSL & Kabel GWh/Jahr 162 Kühlsystem Glasfaserkabel 2500 Switch / Router Rechenzentrum 1 Switch h/ Router UMTS/GSM 37 Server Total 2000 Laptop 200 Zugangstechnologien Desktop + Monitor Modem Total Fernseher ca. halbe Leistung des KKW Leibstadt Haushalte Mittlere Unternehmen Kleinstunternehmen Kleinunternehmen Grossunternehmen 24

25 Energiekonsum Kategorien Energiekonsum [GWh/Jahr] Haushalte 799 Kleinstunternehmen 553 Kleinunternehmen 535 Mittlere Unternehmen Grossunternehmen Total Nutzer DSL & Kabel 162 Glasfaserkabel 1 UMTS/GSM 37 Total Zugangstechnologien 200 Total Kühlsysteme 13.4% Grosse Router/ Basisstationen 16.8% Mittlere Router 9.4% Server 0.2% DSLAM 60.3% DSLAM Splitter 1.2% Grosse Router/ 1.4% Basisstationen Antennen 0.2% 8.2% Kupferkabel 16.3% Anteile aller Zugangstechnologien zusammen am Energiekonsum (oben) sowie Materialkonsum (unten) aufgeteilt nach Geräten. Glasfaserkabel 72.7% 25

26 Lebenszyklusanalyse nach Emissionen Lange Lebensdauer würde Anteil der Belastung durch die Produktion reduzieren Gutes Recycling kann Belastungen durch die Nutzung kompensieren Belastungen werden von Ablagerungen von Abfall, Emissionen in Oberflächengewässer sowie Emissionen in die Luft dominiert Umw weltbelastu ungspunkte 2E E+12 1E+12 5E+11 0 Ablagerung von Abfall Natürliche Rohstoffe Energetische Rohstoffe Emission in den Oberboden Emission ins Grundwasser Emission in Oberflächengwässer Emission in die Luft -5E+11-1E+12 Produktion Nutzung Entsorgung 26

27 Lebenszyklusanalyse nach Geräten In der Produktion belasten PCs am meisten Während der Nutzung ist die Einschaltdauer für die Belastung ausschlaggebend Nur rund die Hälfte der Gerätefamilien sind belastungsrelevant Umweltbela astungspunkt te 2.0E E E E+11 00E E E+11 Produktion Nutzung Entsorgung Mobiltelefon Fernseher Modem Desktop + Monitor Laptop Server Switch/Router Switch/Router Rechenzentrum Kühlsystem Splitter DSLAM / CMTS Mittlerer Router Grosser Router/Basisstation Kupferkabel Glasfaserkabel Antenne Kleiner Switch Grosser Server Optischer Transmitter 27

28 Datenunsicherheit Eine genaue Untersuchung der Datenunsicherheit wurde bisher nicht gemacht Grundlegende Daten der Studie beruhen auf wenigen Interviews Daten mussten extrapoliert und mit eigenen Abschätzungen ergänzt werden 28

29 Ausblick 29

30 Vorschläge für weiteres Vorgehen Weitere Analysen: Sensitivitätsanalyse zusätzliche Interviews Szenarien formulieren Verlässlichere Daten: Datenbeschaffung und aufbereitung verfeinern und verbessern Datenlücken füllen Erweiterte Systemgrenzen: Genutzter Anteil der ausländischen Infrastruktur abschätzen (und umgekehrt) Weitere Parameter: Datenverkehr Auslastung des Schweizer Netzwerks 30

31 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!!! 31