Der ökologische Fußabdruck unserer digitalen Medienwelt

Transkript

1 Entlastend und belastend zugleich Der ökologische Fußabdruck unserer digitalen Medienwelt Dr. Siegfried Behrendt Medienökologie Nachhaltige Mediennutzung im digitalen Zeitalter Evangelische Akademie Thüringen Zinzendorfhaus Neudietendorf, 5. Mai 2014

2 Gewichtslose Wirtschaft oder elektronische Konsumgesellschaft? IKT fördert Dematerialisierung durch Strukturwandel und Ressourcenmanagement IKT ist der Motor immer schnelleren Stoffdurchsatzes.

3 Umwelteffekte der IKT Eine Strukturierung Entlastend Belastend Technologie Effizienzsteigerung Life Cycle der IKT: Herstellung, Nutzung, End-of-Life Primäreffekte (direkt, Bereitstellung) Anwendungen Optimierungseffekte Substitutionseffekte Generierungseffekte Sekundäreffekte (indirekt, Nutzung) Gesellschaftlicher Wandel Struktureller Wandel zu Ressourcenschonung und Klimaneutralität Reboundeffekte Tertiäreffekte (systemisch) Hilty 2008, Fichter 2003

4 Ökologischer Rucksack des Surfers ebay-auktion Pro Online-Auktion auf ebay werden rund 18 Gramm CO2 freigesetzt. Google Eine Google-Anfrage verbraucht durchschnittlich 0,3 Wattstunden. Die Rechenzentren von Google benötigen nach Angaben des Unternehmens jährlich 2,26 Milliarden Kilowattstunden und damit ein Strommenge mit der eine Stadt mit Haushalten versorgt werden könnte. Second-Life Eine virtuelle Identität in der Online-Welt Second Life verbraucht jährlich so viel Strom wie ein 1- Personenhaushalt. Google 2011, Behrendt 2011

5 CO 2 -Fußabdruck des Spams Gesamte Emissionen durch Spam, nach Land (Milliarden Kilogramm CO2e/Jahr) McAffee 2009

6 Cloud-Land Platz 5 des Energieverbrauchs Würde man den Energieverbrauch sämtlicher Cloud-Rechenzentren der Welt aufsummieren, so würde sich dieses Cloud-Land hinter Japan und noch vor dem 800-Millionen-Einwohner-Land Indien an Platz 5 der Liste der weltgrößten Energieverbraucher befinden. Greenpeace 2012,

7 Wieviel Strom verbrauchen Computer, Internet & Co. in Deutschand? TWh/a (2007) ISI/IZM 2009, Fichter 2009

8 33 Millionen Tonnen Kohlendioxid entstehen und tragen zur Erwärmung des Klimas bei Zum Vergleich = ISI/IZM 2009, Fichter 2009

9 Anteil der Sektoren am Stromverbrauch der IKT Stromverbrauch der IKT in Deutschland nach Sektoren (2007 ) Mobilfunk und Festnetz 12% Server und Rechenzentren 16% Unternehmen 12% Haushalte 60% Quelle: IZM/ISI 2009

10 Ökologischer Rucksack der Geräte wird unterschätzt Herstellung eines PCs mit Monitor kwh Energie 850 kg Treibhausgase Liter Wasser 23 kg Chemikalien kg Rohstoffe Mini-PCs, Laptops, Nutzungsdauer, Aufrüstung, Gebrauchthandel auf elektronischen Plattformen wie ebay oder asgoodas.nu...

11 Rohstoffbedarfe: Technologiemetalle Intel Mikrochips Graedel 2006, National Research Council, US, 2007, S. 38

12 Mobiltelefone eine nicht erschlossene Goldgrube 41 Handys enthalten so viel Gold wie eine Tonne Gold-Erz Quelle: Hagelüken 2010

13 In vielen Ländern wächst der Elektronikabfall schneller als das BIP Export des Elektronikabfalls in Schwellen- und Entwicklungsländer Über Tonnen Elektroschrott werden jährlich aus Deutschland ins außereuropäische Ausland exportiert, darunter rund Tonnen PC- und Fernseh-Bildschirme Rückgabe, Recycling, soziale Standards... UBA 2010

14 Power Consumption Watt/inch Trends: Energieeffizienz der Geräte nimmt zu LCD-TV Power Consumption per inch (2005, 2010, 2001, 2012) 0,34 0,20 0,18 0,09 Jahr Nach: Stobbe, Fh-IZM 2011

15 Einsparungspotenziale auf Geräteebene erheblich Geräte Sparversion Energiefresser Einsteiger PC 37 kwh 169 kwh Multimedia PC 66 kwh 177 kwh Gamer PC 169 kwh* 323 kwh* Könnten alle deutschen Computeranwender energieeffiziente Desktop- PCs, Notebooks und Bildschirme kaufen, würden jährlich zwischen 5 und 7 Terawattstunden (TWh) Elektrizität eingespart. Das entspricht der Stromerzeugung von etwa zwei mittelgroßen Kohlekraftwerken (Öko- Institut 2011). *Vor vier Jahren 234 kwh / 767 kwh Täglich 4 Stunden Betrieb, Quelle: EcoTopTen, 2012

16 Internet, Video, HDTV... erfordern energieeffiziente Endgeräte, Netze und Bandbreite Rechenzentrum Wirkungsgrad 50% Server 70% Prozessoren 60%

17 Trends: Pervasive Computing, Vernetzung und Konvergenz Living Health GPS Mobility Home Area Network: Context awareness Implantate Work Traffic Network Body Area Network MAN WAN Media Smart Store Wearables Office Area Network I-wear Store Area Network

18 Trends: Nutzungsintensität nimmt zu Digitalisierung von Medien (Video/TV) mit immer mehr Displays Mobiles Internet Immer und überall verbunden (mobil verfügbare Dienste, soziale Netzwerke Rechen- und Speicherleistung in der Cloud nimmt zu Datenmengen nehmen zu Internet Gaming Social Network VoD SaaS Nach: Stobbe, Fh-IZM 2011

19 Trends: Datenverkehr nimmt zu Monatlicher IP-Verkehr in Deutschland Monatlicher IP-Verkehr 2010: 1,0 Exabytes/Monat 2015: 4,1 Exabytes/Monat Davon privater IP-Verkehr 2010: 0,7 Exabytes/Monat (70%) 2015: 3,3 Exabytes/Monat (82%) Davon Video 2010: 0,2 Exabytes/Monat (23%) 2015: 2,2 Exybytes/Monat (54%) TB = Terabyte (1000 GB) PB = Petabyte (1000 TB) EB = Exabyte (1000 PB)

20 Prognose: Stromverbrauch IKT in Deutschland Stromverbrauch TWh/a ,4 9,1 6,8 7,7 9, ,3 16,1 10,3 32,2 12,3 6,8 6,9 39,4 40, Telekommunikationsnetze Server /Rechenzentren Unternehmen / Behörden IKT und TV in Haushalten Quelle: IZM 2010

21 Umwelteffekte der IKT Eine Strukturierung Entlastend Belastend Technologie Effizienzsteigerung Life Cycle der IKT: Herstellung, Nutzung, End-of-Life Primäreffekte (direkt, Bereitstellung) Anwendungen Optimierungseffekte Substitutionseffekte Generierungseffekte Sekundäreffekte (indirekt, Nutzung) Gesellschaftlicher Wandel Struktureller Wandel zu Ressourcenschonung und Klimaneutralität Reboundeffekte Tertiäreffekte (systemisch) Hilty 2008, Fichter 2007

22 Smart Quelle: Smart 2020, BCG 2009

23 Smart 2020: Potenziale verschiedener Geschäftskonzepte Quelle: Smart 2020, BCG 2009

24 Tageszeitung vs. Online-Zeitung Funktionale Einheit: Das durchschnittliche Zeitbudget, das für das Lesen von Zeitungen aufgewendet wird, beträgt 23 Minuten pro Tag (2010) vs.

25 Kumulierter Primärenergieaufwand [MJ] Standardszenario Primärenergieaufwand ,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 Gutschrift Entsorgung Nutzung Transport Zeitungsdruck Herstellung 0-0,5 Süddeutsche 1 Zeitung Süddeutsche Zeitung 2 - Online IZT, VDMA 2012

26 Kumulierter Primärenergieaufwand [MJ] Einflusfaktor: Lesedauer Lesedauer (gekoppelt mit Datentransfervolumen) ,5 4 3,5 3 Printzeitung (Referenz) Datentransfer, gekoppelt an Lesedauer 56,9 MB Datentransfer 2,5 2 1,5 1 0,5 4,7 MB Datentransfer Online Zeitung (Referenz: 21,8 MB) Online-Lesezeit [min] IZT, VDMA 2012

27 Kumulierter Primärenergieaufwand [MJ] Einflussfaktor: Ausdrucken der Online-Zeitung Veränderung des Primgrenergieaufwands durch Ausdrucken von Informationen der Online-Zeitung Online Zeitung mit 1-seitigem Druck Online Zeitung mit doppelseitigem Druck Printzeitung (Referenz) Anzahl Seiten zum Ausdrucken IZT, VDMA 2012

28 Kumulierter Primärenergieaufwand [MJ] Einflussfaktor: Netzinfrastruktur Festnetz oder UMTS UMTS Printzeitung (Referenz) Online Zeitung (Referenz: 21,8 MB) Festnetz Online-Lesezeit [min] IZT, VDMA 2012

29 Einflussfaktor: Herstellungsaufwand für Lesegeräte bei E-books Break-even-point Kumulierter Primärenergieaufwand KEA: 23 Bücher müssten die auf einem E-Book gelesen werden, um den Herstellungsaufwand eines E-Book-Readers zu erreichen. Break-Even Point: Herstellaufwand eines ebook-readers im Vergleich zu Taschenbüchern KEA GWP Umweltbelastung Herstellung ebook Reader 451 MJ 30,2 kg Co 2 e UBP Break-Even Point Taschenbücher 23 (491 MJ) 53 (30,3 kg Co 2 e.) 121 ( UBP) IZT, VDMA 2012

30 Printmedien im Vergleich zu den entsprechenden Online- Varianten umweltentlastender umweltbelastender gegenüber Online-Variante im Standardszenario KEA Zeitung GWP +16% UB +66% +112% Break-even-points Tägliche Lesezeit für gleiche Umweltbelastung 49 Minuten Lesezeit 26,5 Minuten Lesezeit Anzahl zu lesender e-books für gleiche Umweltbelastung Taschenbuch -68% -38% GWP UB KEA +86% 24 Bücher 59 Bücher 131 Bücher Anzahl der Bestellungen für gleiche Umweltbelastung Katalog -5,2% GWP UB KEA +55% +192% 13 Bestellungen 4,3 Bestellungen 7 Bestellungen KEA +81% Anzahl der Ausleihen für gleiche Umweltbelastung 20 Ausleihen IZT, VDMA 2012 Lehrbuch -39% -21% UB GWP 7 Ausleihen 7 Ausleihen 30 Online = 100%

31 Online-Medien sind nicht automatisch umweltfreundlicher Ob das Print- oder das elekronische Medium ökologisch besser abschneidet, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Als zentrale Einflussgrößen konnten identifiziert werden: Die Häufigkeit und Dauer der Mediennutzung, die zum Beispiel durch Lesezeit bei der Online-Zeitung oder Anzahl der Bücher charakterisiert werden. Leistungseigenschaften der Geräte und Netzinfrastrukturen sowie deren Auslastungs- und Nutzungsgrad. Energie- und Umweltverbrauch der Netzinfrastruktur und insbesondere die Entscheidung Festnetz oder UMTS. Ausdrucken: Umweltvorteile von Online-Medien gelten nur dann, wenn Informationen aus dem Internet nicht ausgedruckt werden Print- und Online-Medien stehen ökologisch im Wettbewerb

32 Mio. Tonnen Systemische Effekte: Langfristige Folgen für die Umwelt Papierverbrauch in Deutschland PC CD ROM Handy Internet Radio Kino TV Mainframe Computer Farb TV Kabel TV Videos Gesamtpapierverbrauch Grafische Papiere Zeitungsdruck Bundesamt für Statistik, UBA 2013

33 Substitutions-, Additions- und Reboundeffekte Neue und klassische Medien haben jeweils ihre spezifischen Vorteile und werden gemäß persönlicher Präferenzen selektiv genutzt. Dies geschieht weitgehend in Ergänzung zu den herkömmlichen Medien, teilweise aber auch in Konkurrenz. Der Substitutionseffekt kann bei Onlinern auf knapp ein Viertel geschätzt werden. E-Books scheinen mittelfristig ein ernstzunehmendes Substitutionsprodukt für Print-Bücher zu werden. Digitale Medienangebote werden immer vielfältiger; Nutzung der IKT steigt: Reboundeffekte

34 Ökologische Nettobilanz hängt von Rahmen- und Nutzungsbedingungen ab IKT fördert Dematerialisierung durch Strukturwandel und Ressourcenmanagement IKT ist der Motor immer schnelleren Stoffdurchsatzes.

35 Die Ambivalenz von IKT erfordert eine systemische Gestaltung The Future Impact of ICTs on Environmental Sustainabilty EU ICT impact on greenhouse gas emissions ICT electricity demand ICT in supply chain management teleshopping telew ork virtual meetings The Future Impact of ICTs on Environmental Sustainabilty EU 2020 virtual goods intelligent transport systems ICT in energy supply ICT in f acility management ICT in production process mgmt time utilization effect overall impact -20% -10% 0% 10% 20% IPTS 2004

36 IZT Institut für Zukunftsstudien und Technologiebewertung gemeinnützige GmbH Berlin

37 Weiterführende Links n/publikation/long/3725.pdf =2944&id= LIyGHFpM-wC8VAwjidn0kGQMHARMzz4Ox