Kommunikations- und Informationstechnik als Weg für eine nachhaltige Zukunft

Abstract

Die Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) ist unverzichtbar für die Transformation zu Nachhaltigkeit in Wirtschaft und Gesellschaft. Übergeordnete Ziele wie Umwelt- und Sozialaspekte sind wichtige Elemente der modernen Firmenkultur in der Industrie und haben sich weltweit zu einem wesentlichen Wettbewerbsfaktor für Unternehmen entwickelt. Es geht einerseits um den Weg zur vollständigen Vermeidung der Erzeugung und dem Ausstoß von Treibhausgasen („path to net zero“) und andererseits, um die Umsetzung von ganzheitlichen Nachhaltigkeitsstrategien durch innovative Nutzung von IKT. Gemeinsames Ziel aller Beteiligten muss es sein, den Handabdruck1 zu maximieren. Damit ist gemeint, dass IKT und innovative Lösungen zur Erreichung von Zielen der Nachhaltigkeit bestmöglich eingesetzt werden, um gleichzeitig die gesamte Wertschöpfungskette zu berücksichtigen, sodass der ökologische Fußabdruck2 möglichst gering bleibt. Dies betrifft die Reduzierung des CO2-Ausstoßes sowie des Materialeinsatzes insbesondere bei knappen Ressourcen und von verfügbarer Energieressourcen. Damit der Beitrag von IKT zur Verbesserung der Klimabilanz erfasst und verglichen werden kann, ist es notwendig, ihre Nutzung sowohl hinsichtlich der Klimabilanz als auch in Bezug auf die spezifischen Anwendungen und den Serviceeinsatz praktikabel und prägnant zu dokumentieren. Die Autoren dieses Positionspapiers schlagen konkret vor eine normierte Skala aufzusetzen, anhand derer sich der Handabdruck ablesen lässt, angelehnt an die Bewertung des Brennwertes von Lebensmitteln auf Verpackung zu Information und Aufklärung des Kunden oder der Kundin. Diese Angabe kann selbstverständlich nicht alle technischen Details abdecken, doch diese bringt mehr Transparenz in die Vielfalt der Produkte und Systemanwendungen. Dieser Ansatz dient der Angabe der ermittelten Klimabilanz aus der Nutzung von IKT-Anwendungen. Es ist beabsichtigt, dass diese Angabe zu Transparenz führt, und damit die Auswahl neuer klimafreundlicherer Technologien und Infrastrukturen, vor allem aber auch das individuelle Nutzungsverhalten von IKT-Services zu einer klimafreundlicheren Nutzung befördert. Ziel ist es, keine Reglementierung der verschiedenen verfügbaren Technologien vorzunehmen, sondern eine wirtschaftlich fundierte Auswahl nachhaltiger Produkte der Kundschaft anzubieten, die in der Gesamtbilanz nachweislich umweltfreundlicher und gesellschaftlich kostengünstiger sind. Von verbesserter Netzwerk- und Datentechnik vorangetriebene Konnektivität kann einen entscheidenden Beitrag dazu leisten, Industrie und Volkswirtschaft nachhaltiger zu gestalten. Dabei kommen bereits jetzt schon etablierte Maßnahmen der IKT-Industrie zur Reduktion des CO2-Ausstoßes zum Tragen. In den letzten Jahren wurde der Energieaufwand zur Datenübertragung (Energie / Bit) substanziell reduziert, einerseits durch neue technische Verfahren (mehr Bit / Hz) und Systemkonzepte, aber auch durch die Entwicklung energieeffizienterer Komponenten. Hinzu kommt eine Reduktion des CO2-Ausstoßes durch den zunehmenden Einsatz regenerativer Energie. Eine substanzielle Steigerung der Effizienz und Verbesserung der Klimabilanz erreicht man mit ganzheitlichen Ansätzen des „Green-by-Design“, wie sie derzeit bei dem neuen Mobilfunkstandard 6G verfolgt werden. Hierbei wird unter anderem auch eine möglichst effiziente und dynamische Steuerung der Betriebszustände von IKT-Systemen, abhängig von Verkehrslast des Gesamtsystems, angestrebt. Die moderne IKT-Architektur ist ein „Netz der Netze“ mit vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten für Produkte und Geschäftsmodelle, die eine Basisplattform bietet. Verschiedenste Branchen können so Dienstleistungen anbieten, sei es für die Digitalisierung von Prozessen in Industrie und Verwaltung, Transport und Logistik, oder für Shopping-Portale und immersiven Medien- und Kommunikationsumgebungen. Es ist zu erwarten, dass insbesondere durch neue Anwendungen der erweiterten Realität (eXtended Reality, XR) die Nutzung von Telekommunikationsnetzen sowie der bereitgestellten Bandbreite im Laufe der nächsten zehn Jahre mit einem Faktor von mehr als zehn wachsen wird [13]. Einschlägige Kommunikationsnetzausrüster haben insbesondere für den Mobilfunk die Zielsetzung formuliert, das zu erwartende Datenwachstum mit einer Verringerung des Gesamtenergieverbrauchs um 50% („10x more capacity with 50% less power usage“ [1]) zu bewältigen. Eine besondere Herausforderung stellen in diesem Zusammenhang Datenrechenzentren dar, deren Leistungsaufnahme allein in Deutschland, laut einer Bitkom-Studie von 2022, von 1 GW in 2010 auf 2,6 GW in 2025 wachsen wird [2]. Für die Einordnung der Entwicklung ist zu beachten, dass Rechenleistung und Verfügbarkeit von Kommunikationsnetzen essenziell für die Wirtschaftsleistung eines Landes sind und mit dem Wachs- tum des Bruttosozialprodukts korrelieren [3]. Gleichzeitig gilt, dass die Digitalisierung ein wesentlicher Baustein ist, um in anderen Branchen und Bereichen die Energieeffizienz maßgeblich zu erhöhen und die klimarelevanten Auswirkungen entlang der Wertschöpfungsketten zu reduzieren [59]. Im Zuge einer integralen Öko-Bilanzierung gilt es darüber hinaus, die Umweltauswirkungen elektronischer Netzkomponenten und Geräte mit Hilfe einer Lebenszyklusanalyse (LCA) zu erfassen und weitergehend zu minimieren. Beim Management von Energieverbrauch und Emissionen der IKT-Infrastruktur gilt es zu berücksichtigen, dass die Endgeräte gemäß einer Studie für das Jahr 2020 [4] im Betrieb den höchsten Anteil am Energieverbrauch der IKT-Infrastruktur aufweisen (ca. 50%), gefolgt von Netzwerken und Rechenzentren (jeweils ca. 25%). Im Betrieb und der Implementierung von Innovationen in Kommunikationsnetzen und Rechenzentren haben sich Zielsetzungen der grünen Transformation bereits in der Entwurfsphase weltweit durchgesetzt. Digitale Suffizienz beinhaltet unter anderem Rückwärtskompatibilität der Hardware und Geräte (Hardware-Suffizienz) als auch die ressourcenschonendere Entwicklung der Software, sowie Software, die Anwendungen ressourcenschonend nutzt (Software-Suffizienz). In diesem Positionspapier stellen die Autorinnen und Autoren die Wichtigkeit der IKT -Infrastruktur als essenziellen Querschnittstechnologie zur Erreichung von Nachhaltigkeit in einer Vielzahl an Anwendungsfeldern der Wirtschaft sowie der Gesellschaft dar. Sie gehen dabei auf Potentiale ein, die sowohl zur Einsparung von Ressourcen und Steigerung der Energieeffizienz als auch zur Reduktion des CO2-Fußabdrucks führen können und bei der Implementierung der Kreislaufwirtschaft unterstützen. Dabei geben sie Empfehlungen ab, wie sich eine größere nachhaltige Nutzung durch moderne IKT-Technologien erreichen lässt. Aus den dargestellten Aspekten und Analysen leitet die ITG die in Kapitel 8 näher ausgeführten Handlungsempfehlungen ab. Hierzu zählt insbesondere die IKT als strategische Technologie für die grüne Transformation zu klassifizieren und anzuerkennen. Die IKT trägt wesentlich zu Klimaschutz in anderen Branchen bei. Es ist erforderlich den Ressourcen- und Energieeinsatz der IKT in Bezug zur Verbesserung der Gesamtklimabilanz einer Anwendung in anderen Branchen unter Einsatz der IKT zu setzen. Der Ressourceneinsatz der IKT ist nutzungsgetrieben. Daher sollte der Klima-Fußabdruck der IKT jedem Nutzer transparent gemacht werden. Datei-Upload durch TIB