Am 11. März startet die neue Staffel unseres Podcasts "Besser leben. Der BAYERN 1 Nachhaltigkeitspodcast" - hier in der ARD Audiothek abonnieren und keine Folge verpassen.

CO2-Verbrauch Netflix und Streaming

Mehr als die Hälfte des weltweiten Traffics im Internet wird heute dem Video-Streaming zugeschrieben. Indem wir von einer Serie eine Folge nach der anderen anschauen (Binge-Watching), konsumieren wir mehr Videos als jemals zuvor. Das liegt auch daran, dass fast alle Filme, alle Folgen, alle Staffeln jederzeit verfügbar sind. Die Auflösungen haben sich zudem von HD bis hin zur 4K-Technik (Ultra HD) dermaßen verfeinert, dass immer mehr Rechenprozesse und der Einsatz von Energie notwendig ist:

Was ist besser - Streaming oder DVD?

Auch Manfred Santen von Greenpeace sieht die Internet- und Smartphone-Nutzer stärker in der Verantwortung: "Ein erster Schritt ist, sich bewusst zu machen: Was tut sich da eigentlich, wenn ich mir ein Video anschaue auf Netflix oder wo auch immer? Dann muss ich mir darüber im Klaren sein, das ist ein großer Energieverbrauch, den ich da gerade starte."

Welche Art von Video-Streaming ist am umweltfreundlichsten?

Aber es hängt auch extrem von der Technik ab, die mir die Filme und Videos auf mein Endgerät liefert. Wie eine Studie des Umweltbundesamtes (September 2020) zeigt, spielen das Kabel, der Übertragungsweg oder auch die UMTS-Technik eine große Rolle dabei, wie viel CO2 beispielsweise durch Streamen errechnet wird. Bislang war die Datenlage eher dünn und viele Berechnungen basierten auf Annahmen und Hochrechnungen. Die Studie wurde vom Freiburger Öko-Institut und dem Fraunhofer IZM im Rahmen des Forschungsprojektes "Green Cloud-Computing" erstellt. Die Berechnungen leiten sich ab aus Daten, die direkt in den Rechenzentren gemessen worden sind.

CO2-Verbrauch Videokonferenz

Dass es mehr Bandbreite und Energie kostet, sich bei der Videokonferenz zu hören und auch noch zu sehen, dürfte klar sein. Der Aufbau der Bildübertragung verfünffacht die Datenmenge pro Stunde und damit natürlich auch die Menge an klimaschädlichem CO2. Zu ähnlichen Ergebnissen kommt auch das StartUp Greenspector, das unterschiedliche Meeting-Tools miteinander verglichen hat (2020). Allerdings wurden die Werte auch hier lediglich durch Datenübertragung per UMTS-Technik ermittelt. Wird das W-LAN benutzt, dürfte sich das CO2 deutlich verringern.

Im Übrigen ersetzt die Videokonferenz - zumindest im geschäftlichen Bereich - den persönlichen Besuch, was beispielsweise den Verzicht von Dienstreisen per Flugzeug ermöglicht. Oder auch die Fahrt zur Arbeit mit dem Auto und ähnliches. Das sollte nicht außer Acht gelassen werden.

Aber es fängt im Kleinen an, meint Melissa Kühn von BitKom. Zum Beispiel beim Check der E-Mails: "Wir bekommen sowieso viel zu viele E-Mails - muss ich da jetzt tausend Leute in CC nehmen, muss ich riesige Dokumente als Anhang verschicken? Damit sollte man einfach ein bisschen bewusst umgehen." (Übrigens: So überprüfen Sie, ob Ihre E-Mail-Adresse gehackt wurde)

CO2-Verbrauch Haushalt

Ganz praktisch bedeutet das, auch im Haushalt so viele elektronische Geräte wie möglich tatsächlich vom Netz zu nehmen. Der Stand-by-Betrieb der smarten Fernseher oder auch der smarten Speaker wie Alexa oder Google Nest verschwendet zwar nicht viel privaten Strom, aber die Geräte sind dadurch immer in einer Art halbwachem Zustand und hinter der Steckdose sozusagen mit der Cloud in Kontakt, um sofort bereit zu sein. "Diese Alexas schalten sich ja nicht ganz ab", erklärt Heike Brugger, "die müssen ja jederzeit zuhören können, wenn sie dann gefragt werden. Und dadurch schalten die sich gar nicht in einen standby-Modus."

Wie groß ist der Energieverbrauch des Internets?

Das Internet verbraucht Energie. Sehr viel Energie! Während wir vielleicht gerade noch den Energieverbrauch unseres Notebooks im Blick haben oder uns ärgern, dass das Smartphone schon wieder aufgeladen werden muss, haben wir vom Energieverbrauch, der sich durch die Datenverarbeitung und Rechenprozesse ergibt, meist keine Ahnung.

Laut des IT-Greenreports der Umweltorganisation Greenpeace (2017), wird etwas mehr als ein Drittel der gesamten Energie im IT-Sektor von den Geräten gesaugt (34%), etwa 16 Prozent fallen bei der Produktion an und weit mehr als ein Viertel (29%) fällt für die Infrastruktur an. Gut ein Fünftel der benötigten Energie im IT-Sektor, wird in den Rechenzentren und in der Cloud verbraucht. Während smarte Geräte, zumindest was den Stromverbrauch angeht, immer besser werden, ist der Stromverbrauch, durch immer komplexere Prozesse und der immer größeren Menge an Daten, die verarbeitet werden müssen, weit schwerer in den Griff zu bekommen.

Etwa 24 Millionen Tonnen CO2 im Jahr, verursachen wir - laut Ökoinstitut Freiburg - in Deutschland allein durch das Surfen im Netz und die Geräte mit denen wir das tun. Das entspricht - im Vergleich - etwa dem gesamten CO2-Verbrauch von Kroatien. Das klingt zunächst enorm, andererseits sind diese Vergleiche auch immer relativ. Denn schließlich heißt das ja noch nicht, dass die Suche im Internet eine überflüssige Freizeitbeschäftigung ist, die man sofort abschaffen sollte, um Energie zu sparen und CO2 zu vermeiden. Vielmehr ist es wichtig, zu erfahren, wo diese Energie herkommt und wie sie cleverer eingesetzt werden kann.  

Warum braucht das Internet so viel Strom?

Wenn wir im Netz surfen, online Dinge bestellen oder uns Musik via Livestream anhören, stellen wir nur fest, dass der Akku leer ist. Vielleicht fällt uns speziell beim Smartphone oder Tablet noch auf, dass die eine oder andere App offenbar mehr Energie benötigt als andere. Was jede einzelne Anwendung, jede Suchanfrage im Internet oder der Routenplaner im Auto für Rechenprozesse irgendwo auf der Welt in Gang setzt, können wir kaum erahnen oder wollen es vielleicht auch gar nicht so genau wissen.  Das immer größer werdende Datenvolumen, verlangt demzufolge auch immer mehr Energie. Allein in den Rechenzentren, in denen die Daten verarbeitet werden, sagt Manfred Santen, von der Umweltorganisation Greenpeace: "Da hat sich einiges getan in den vergangenen Jahren, aber bei weitem nicht genug. Die Expansion der Datencenter überholt mit höherer Geschwindigkeit die Bemühungen auf erneuerbare Energien umzustellen, um diese Datencenter zu betreiben".

Die Bemühungen in Sachen Green-IT scheinen jedoch zumindest den derzeitigen Energieverbrauch einigermaßen im Zaum zu halten zu können. Laut Vodafone hat sich die Menge der Daten im Netz in den letzten Jahren zwar verzehnfacht, aber der Energieverbrauch ist dabei dennoch relativ konstant geblieben. "Das heißt auch", sagt Melissa Kühn, beim Branchenverband BitKom für Nachhaltigkeit zuständig,  "wenn die Menge an Daten viel, viel größer wird - und ich glaube, das können wir gar nicht mehr aufhalten und wollen das wahrscheinlich auch nicht aufhalten - gibt es trotzdem Möglichkeiten so gegenzusteuern, dass der Energieverbrauch nicht völlig aus dem Rahmen fällt."

Den meisten Nutzern ist dennoch nicht klar, wie energieaufwändig die Datenverarbeitung ist. Rechner müssen nicht nur betrieben, sondern auch gekühlt werden. Google, das zur Alphabet-Holding und damit zu einem der weltweit größten Unternehmen gehört, baut beispielsweise gerade ein neues Rechenzentrum in Luxemburg. "Und dieses eine Rechenzentrum. Was da jetzt gebaut werden soll", sagt Heike Brugger, Expertin für Green-IT beim Fraunhofer-Institut Karlsruhe, "das schluckt so viel wie der gesamte Stahlsektor in Luxemburg. Das sind schon nicht vernachlässigbare Größenordnungen, von denen wir da sprechen." Google gibt jedoch an, seit 2017 CO2-neutral zu arbeiten.

Das geschieht in Deutschland in Sachen Green-IT

Marcus Wagner, dem Nachhaltigkeitsmanager von SAP.

Dahin will der deutsche Softwarekonzern SAP und verfolgt die strategische Zielsetzung bis 2025 komplett klimaneutral zu wirtschaften. Das Unternehmen aus dem baden-württembergischen Walldorf bietet auch in Deutschland Anwendungen für Firmen, wie Buchführung, Vertrieb, Einkauf oder Lagerhaltung sowie Personalwesen. Der Konzern legt Wert darauf, dass seine Rechenzentren die höchsten Standards erfüllen, sagt Marcus Wagner, Nachhaltigkeitsmanager bei SAP: "Der Konzern-Standort Sankt Leon-Rot hat einen Stromverbrauch, der ungefähr einer mittleren Stadt von 20.000 bis 30.000 Einwohnern entspricht. Wir reden da schon über sehr große Mengen an Strom, die das Rechenzentrum und die Server verbrauchen." Dabei misst SAP die Effizienz seines Rechenzentrums mit einer technischen Kennzahl. Mit der Power Usage Effectiveness (PUE) lässt sich die Energie-Effizienz eines Rechenzentrums darstellen. Die verbrauchte Energie wird dabei mit der Energieaufnahme der IT-Infrastruktur in Verhältnis gesetzt. "Je näher der in Richtung eins geht, desto effizienter ist das Datacenter.", erklärt Marcus Wagner, "und bei SAP, in dem Rechenzentrum in Sankt Leon Rot, liegt der PUE bei 1,36, was ein sehr guter Wert ist."

So energieeffizient wie möglich zu arbeiten, ist aber nicht nur eine Frage des Images und der nachhaltigen Verantwortung, sondern auch der Kosten. Gerade im Hinblick auf eine CO2-Steuer, die zumindest ab 2021 langsam starten soll. Green-IT bedeutet in diesem Zusammenhang auch, auf den Einsatz regenerativer Energien zu setzen. Die Frage ist jedoch, woher beispielsweise der Strom aus erneuerbarer Energie kommen soll.

Woher kommt die erneuerbare Energie für Green-IT?

Auch wenn es neueste Untersuchungen, wie kürzlich von der Technischen Universität Lappeenranta (LUT) in Finnland veröffentlicht, durchaus für realistisch halten, dass bis zum Jahr 2050 weltweit der Strom durch erneuerbare Energien erzeugt werden kann: Derzeit ist es noch nicht so weit. Der Strom in Deutschland wird derzeit immer noch zu knapp zwei Dritteln mit Energie aus fossilen Brennstoffen oder Atomenergie erzeugt (UBA). Das bedeutet nicht, dass die Rechnung der IT-Unternehmen, die sich Nachhaltigkeit auf die Fahnen geschrieben haben, falsch ist, wenn sie behaupten, dass beispielsweise ihre Gebäude oder Rechenzentren zu 100 Prozent mit Grünstrom betrieben werden.

Möglich wird das beispielsweise durch ein so genanntes Power Purchase Agreement (PPA – sozusagen eine Vereinbarung zum Stromkauf). In den USA bereits weit verbreitet, in Deutschland wegen der EEG-Umlage noch nicht sonderlich. Diese bilateralen Verträge sind vor allem zwischen Stromverbrauchern und Stromerzeugern bei erneuerbaren Energien interessant, weil hier die Marktpreisrisiken minimiert werden können. Vor allem, wenn es um große Investitionen oder auch den Aufbau und Vertrieb ganzer Anlagen geht. Der Softwarekonzern SAP betreibt beispielsweise bei einigen Locations eigene Photovoltaik (PV)-Anlagen (PV). "Wir haben auch Verträge mit lokalen Energiekonzernen," sagt Nachhaltigkeitsmanager Marcus Wagner, "wir haben aber auch in weltweite Windanlagen oder PV Anlagen investiert, wo wir auf der einen Seite sicherstellen, dass dort mit dem Geld der SAP der Betrieb der derzeitigen Windanlagen sichergestellt wird, aber auch neue Windanlagen daraus refinanziert werden können." Potenziellen Produzenten von erneuerbarer Energie wird damit die Investitionssicherheit geboten.

Aber die Sache hat einen Haken, erklärt Heike Brugger vom Fraunhofer-Institut Karlsruhe: "Dieser grüne Strom, also der Anteil vom Strombedarf bei Google, der wächst natürlich stetig weiter und der erneuerbare Strom, fehlt unter Umständen auch an anderer Seite, wenn so große Konzerne wie Google das für die Datacenter brauchen. Auch der erneuerbare Strom steht nicht unbegrenzt zur Verfügung. Und dann konkurrieren die Datacenter mit anderen Anwendungen, die diesen erneuerbaren Strom auch bräuchten."

Immerhin wird dadurch aber auch der Ausbau der Erneuerbaren Energien weltweit vorangetrieben. Vor allem in den USA lässt sich das gut beobachten.

Green-IT: Wer sind die Vorreiter und wer die Nachzügler?

Einige Konzerne haben, wie schon erwähnt, Green-IT bereits in ihr Markenprofil eingearbeitet. Gerade Apple wird von Greenpeace in dieser Hinsicht gelobt: "Weil Apple sich verpflichtet hat, zu hundert Prozent die gesamte Lieferkette mit erneuerbaren Energien zu versorgen", erklärt Manfred Santen von Greenpeace, "und ist da auch schon einen großen Schritt vorangekommen."

Anbieter, die auf Ökostrom setzen und andere nachhaltige Strategien unterstützen, erkennt man am Ökostrom-Label "Grüner Strom" oder "ok-Power". Die Mailservice-Anbieter Posteo und Mailsbox.Org werben zum Beispiel auch damit, dass ihre Mitarbeiter beruflich die Bahn und car-Sharing nutzen. Wer beim Webhoster Biohost eine Domain kauft, unterstützt damit mehrere Öko-Strategien. Die ökologische Suchmaschine Ecosia, mit Sitz in Berlin, wirbt damit, dass die Einnahmen aus Suchanzeigen verwendet werden, um weltweit Bäume zu pflanzen, zum Beispiel für Regenwaldprojekte oder in Äthiopien. Auch der Strom für die Server kommt, laut Unternehmensangaben, aus 100% regenerativen Energien. Die Charity-Suchmaschine Ecosia spendet seinen Gewinn vollständig. Während die Suchmaschinen Microsoft Bing und Yahoo! im "Clicking Clean"-Report von Greenpeace nur die Note B bekommen, wird die Google-Suchmaschine immerhin mit einem A ("sehr gut") bewertet. 

Weniger gut, kommt dagegen Amazon weg. Was viele nicht wissen: Der Konzern ist über seine Tochter Amazon Web Services (AWS), Marktführer im Cloud-Computing. Viele andere Dienstleister wie zum Beispiel auch Netflix nutzen die Rechner dieser Serverfarmen, um ihre Videos dort für die Kunden zum Streamen oder Runterladen bereit zu halten. AWS hat zwar in den letzten Jahren ebenfalls einige Schritt gemacht, im IT-Report von Greenpeace wird beim Amazon Web Service aber immer wieder die fehlende Transparenz bemängelt, sagt Manfred Santen: "Wenn ich Netflix benutze, dann bin ich auch auf AWS, den Amazon Web Service angewiesen. Und der hat in unserem Ranking schon immer relativ schlecht abgeschnitten. Man muss sich auch wirklich darüber im Klaren sein, welche Plattform nutze ich? Wie werden die mit Energie versorgt? Und finde ich da nicht ein Anbieter, der mit sauberer Energie produziert?"

Wie gut ist die Überprüfbarkeit von Unternehmensangaben?

Nicht nur Apple, auch Facebook gilt in Sachen Nachhaltigkeit als sehr transparent. Die Daten zum jeweiligen ökologischen Fußabdruck sind leicht zugänglich und Facebook gibt auch offen zu, über seine Rechenzentren und andere Aktivitäten weltweit etwa 718.000 Tonnen CO2 zu verursachen (2016). Ob jetzt tatsächlich jede Suchanfrage über Google 0,3 Wattstunden oder 0,2 oder sogar nur 0,01 Kilogramm CO2 verursacht ist dabei gar nicht die entscheidende Frage. Viel wichtiger ist die Überprüfbarkeit von Firmenangaben.

Derzeit beruhen viele grüne Versprechungen in der IT-Branche weitgehend auf Vertrauen. Zum Beispiel über das so genannte Corporate Social Responsibility (CSR), also die Gesellschaftsverantwortung der Unternehmen, sagt Melissa Kühn von BitKom: "Ich glaube, dass wir jetzt mit dem Internet die Möglichkeit haben, uns wirklich ausgiebig über Unternehmen zu informieren. Die Unternehmen haben natürlich eine moralische Verpflichtung, auch ehrlich zu sein. Dazu kommt eine Risikominimierung für die Unternehmen, um zum Beispiel Shitstorms zu vermeiden. Die haben natürlich ein großes Interesse daran, dass die Verbraucher weiterhin bei ihnen konsumieren und werden deshalb nach großer Wahrscheinlichkeit auch nur die richtigen Informationen zur Verfügung stellen."

Allerdings zeigen Beispiele aus anderen Branchen, dass Vertrauen gut, aber Kontrolle manchmal auch sehr hilfreich sein kann. Bei SAP fließen alle Energieverbrauchswerte und CO2-Emissionen in den integrierten Geschäftsbericht ein, der auch von Externen geprüft wird. "Wir nutzen beispielsweise ein Energie- und Umweltmanagementsystem, das auch zertifiziert wird, um sicherzustellen, dass wir eine permanente Verbesserung erwirken können."

Bei der Hardware sind einheitliche Standards bereits gang und gäbe. Über den Green Electronics Council gibt es bereits Zertifizierungsprozesse, nach denen sich die Nachhaltigkeit von IT-Geräten beurteilen lässt, erklärt, Heike Brugger vom Fraunhofer-Institut Karlsruhe: "Von den Rohstoffen über die Produktion bis hin zur Benutzung und dann auch Entsorgung. Das kann man sich ähnlich vorstellen wie beispielsweise auch bei Bekleidung, wo es diese Zertifizierung gibt." Die meisten anderen Nachhaltigkeitsmaßnahmen in der IT-Branche sind Absichtserklärungen. Für Gebäude und Geräte, kann man noch auf Daten zurückgreifen, die öffentlich zugänglich sind. "Wir von Greenpeace können das immer nur stichprobenartig machen", sagt Manfred Santen vom deutschen Ableger der Umweltschutzorganisation, "das macht Greenpeace USA jetzt seit einigen Jahren. Diese Kontrollen sind sehr aufwendig und müssten eigentlich auch nicht von Institutionen wie Greenpeace durchgeführt werden, sondern eher behördlicherseits."

Ideen für eine nachhaltige digitale Infrastruktur

Das Allesnetz oder auch Internet der Dinge (Internet of Things – IOT) ist der Sammelbegriff für Technologien einer globalen Infrastruktur. Es bezeichnet die Vernetzung von Gegenständen mit dem Internet, damit diese Gegenstände selbstständig über das Internet kommunizieren und so verschiedene Aufgaben für den Besitzer erledigen können. Auch im Sinne der Nachhaltigkeit. Zum Beispiel, dass Straßenbeleuchtungen nur dann angehen, wenn Sensoren Passanten registrieren oder Ähnliches. "Da geht es dann um smarte Fabriken und smarte Verkehrssteuerung und vieles andere", sagt Melissa Kühn von BitKom, "es gibt jetzt schon Zahlen von Vodafone, dass für jede eingesetzte Tonne CO2 bei den Kunden drei Tonnen eingespart werden. Das heißt, es ist ein sehr gutes Geschäft, die IT zu nutzen."

Auch eine digitale Innovation im Sinne der Nachhaltigkeit: Edge Computing. Das bezeichnet nichts anderes, als eine dezentrale Datenverarbeitung. Sozusagen am Randes des Netzwerks. Eine Art Regionalität im Netz. Im Gegensatz zur Datenverarbeitung, die in der Cloud stattfindet, wird hierbei in Echtzeit gearbeitet, und zwar dort wo die Daten gebraucht werden: In der Fertigungshalle, in der Verwaltung oder im Krankenhaus. Die Daten werden nicht mehr quer durch Deutschland oder den halben Globus verschickt, sondern werden gleich dort verarbeitet, wo die entsprechenden Anwendungen auch stattfinden. "Über das lokale Heimnetzwerk", erklärt Green-IT-Expertin Heike Brugger, "also, dass Alexa nicht erst mit dem Heimnetzwerk kommuniziert, das Heimnetzwerk mühsam im Datacenter die Daten abfragt oder weiterschickt, um diese dann wieder ans Heim Netzwerk zu gehen. So ist das im Moment noch in vielen Bereichen." Und genau diese Datenübertragung kostet sehr viel Energie. Tatsächlich dürften auch Unternehmen daran interessiert sein, ihre Daten zu dezentralisieren. Während es bis vor wenigen Jahren noch darum ging, so viele Daten wie möglich zu sammeln und in die Cloud zu schicken, wäre das Ziel, dass wirklich nur noch die Daten übermittelt werden, die auch weiterverarbeitet werden müssen. Und alles, was dezentral verarbeitet werden kann, auch dezentral verarbeitet wird.

Ähnlich sieht das auch Marcus Wagner, Nachhaltigkeitsmanager von SAP: "Brauche ich beispielsweise alle Server aller Dienstleistungen gleichermaßen? Beispiel Transportmanagement. Bei unserem Kunden, der das umsetzt, sind viele Prozesse und viele Systeme und Daten betroffen. Es geht darum, intelligent sicherzustellen, dass dort wenig Daten anfallen, die dennoch entsprechend diese Prozesse an Forderungen umsetzen."

Quellen und weiterführende Links:

Umweltbundesamt: Video-Streaming: Art der Datenübertragung entscheidend für Klimabilanz

http://energywatchgroup.org/globales-energiesystem-mit-100-erneuerbaren-energien

https://www.sap.com/germany/about/trust-center/data-center.html

https://www.umweltbundesamt.de/bild/strommix-in-deutschland

Sie haben auch eine Frage? Schreiben Sie uns!

Ist das Eco-Programm der Spülmaschine wirklich umweltfreundlich, auch wenn es stundenlang braucht? Dürfen Bioplastiktüten in die Biotonne? Wenn Sie auch so eine Frage aus Ihrem Alltag haben, schreiben Sie uns.