Egal ob im Zug, im Kaffeehaus oder in der Arbeit: Überall schauen Menschen auf ihre Smartphones. Manchmal telefonieren sie damit, meistens machen sie Fotos und Videos, tauschen Nachrichten aus, streamen Musik und Serien oder wollen schnell mit einem Klick ihren Wissensdurst befriedigen. Doch ein jedes Wischen, ein jeder Klick, eine jede Suchanfrage bleibt nicht ohne Folgen. Denn eine jede Anwendung braucht Energie. Was pro Person nur einen kleinen Teil ausmacht, reicht in Summe hoch hinaus.

8 bis 10 Prozent des weltweiten Stromverbrauchs gehen auf digitale Geräte zurück. Allein 3,15 Milliarden Smartphones waren im Jahr 2020 laut dem Statistikdienst Statista weltweit im Umlauf. Für den Betrieb brauchen diese Geräte zwar wenig Strom, die Herstellung verschlingt jedoch viel Energie. So entfallen bei Smartphones 80 Prozent des Energieverbrauchs auf die Produktion, 20 Prozent auf die Nutzung.

Eine einzige Anfrage bei Google zum Beispiel erzeugt insgesamt einen Strombedarf von 0,003 Kilowattstunden. 20 Anfragen könnten demnach eine 60-Watt-Glühbirne für eine Stunde zum Leuchten bringen. Laut offiziellen Angaben von Alphabet/Google hatte die Suchmaschine im Jahr 2019 weltweit rund 3,5 Milliarden Suchanfragen pro Tag, das sind rund 2,4 Millionen pro Minute, davon mehr als 50 Prozent mit mobilen Geräten.

Jedes Jahr um 9 Prozent
mehr Energieverbrauch

Doch hinter einer einfachen Suche verbirgt sich ein komplexes Geflecht an Energiefressern. Die Mobilfunkstationen und Internet-Router brauchen Strom, ebenso wie die Daten- und Rechenzentren mit ihren Servern und Kühlkreisläufen.

Weltweit verschlingen Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) jedes Jahr um rund 9 Prozent mehr Energie. In Österreich belief sich der Energieverbrauch der IKT 2019/2020 auf rund 4,7 Terawattstunden (TWh). Den größten Anteil hatten Haushalte mit rund 1,4 TWh und Rechenzentren mit 1,2 TWh, gefolgt von IKT am Arbeitsplatz (1,0 TWh) und Telekommunikation (0,8 TWh).

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Vor allem das Streamen von Filmen und Serien trägt weltweit zu einem rasanten Anstieg des Energieverbrauchs bei. Es sind riesige Datenmengen, Bild und Ton müssen nicht nur verarbeitet, sondern auch gespeichert und schnell zu den Endgeräten geliefert werden. Je hochauflösender das Bild, desto mehr Daten werden transportiert werden, und umso mehr müssen die Server rechnen. Auch das 5G-Netz lässt den Energieverbrauch in die Höhe schnellen, sagen Experten. Das Surfen im Internet ist um vieles schneller, das Datenvolumen vergrößert sich dadurch und somit auch die daran verknüpften Leistungen. Manche Experten gehen von bis zu 23 Mal mehr Energieverbrauch durch 5G aus.

Bei den Bewegtbildern im Netz hat an Nutzern gemessen YouTube nach wie vor die Nase vorne. Die Anzahl der monatlich aktiven Nutzer lag vor einem Jahr, im Jänner 2022, weltweit bei ca. 2,56 Milliarden Menschen. Rund 400 Stunden Videomaterial werden laut Brandwatch auf diese Plattform pro Minute hochgeladen. 70 Prozent der Aufrufe kommen von mobilen Geräten, mehr als 40 Minuten beträgt die durchschnittliche Verweildauer pro Nutzer.

Ein Würfel von rund
75 Milliarden Büchern

Noch vor YouTube liegt auf Platz eins im weltweiten Ranking der größten Plattformen Facebook, fast drei Milliarden aktive Nutzer waren es zum Beispiel im Jänner 2022. Speicherkapazitäten hat Facebook mit rund 300 Petabytes (rund 300.000 Terabyte oder 300 Millionen Gigabyte) eigenen Angaben zufolge genug. Umgerechnet auf die analoge Welt wäre dies dem US-Unternehmen Cobalt Iron zufolge ein Würfel von rund 75 Milliarden Büchern. Würde man diese aufeinanderstapeln, so wäre ein solcher Turm rund 19.000 Kilometer hoch. Auf eine Einzelperson gemünzt: Mit einem Petabyte Daten könnte ein Mensch ein Leben lang jeden Tag 4.000 Fotos machen.

Der Appetit nach Waren aus dem Internet, nach Likes und nach Bewegtbildern ist ungebremst. In den USA machen Streaming-Dienste bereits mehr als 70 Prozent der Internet-Nutzung aus. Immer mehr Daten landen in den Clouds. Doch es werden nicht nur Filme oder Musik von Amazon, Netflix oder Spotify über die Clouds durch das Netz gejagt. Auch in der Arbeitswelt und privat kommen immer mehr Daten auf eine und aus einer Cloud, immer weniger wird lokal auf einer eigenen Festplatte gespeichert. Bei jeden Klick auf ein Foto in einer Cloud wird es neu aufgerufen und neu geladen. Ein weiteres Beispiel: Sehen sich zehn Millionen Menschen einen Film im althergebrachten Fernsehen an, so ist dafür eine einzige Ausstrahlung nötigt. Streamen diese zehn Millionen einen Film, so löst dies zehn Millionen Übertragungen aus, mit dem entsprechend hohen Energiebedarf.

Der riesige Stromhunger der Künstlichen Intelligenz

Clouds sind nicht nur riesige Stromfresser, sie setzen natürlich auch viel CO2 frei. Eine Stunde Streamen stößt so viel CO2 aus wie 12 Kilometer Autofahren, hat das "Shift Project", eine oft zitierte Studie aus Frankreich, berechnet. Pro Terabyte Daten, die ein Jahr in einer Cloud gespeichert sind, fallen wiederum an die 200 Kilogramm CO2 an. Und durch das Streamen von Videos aus den riesigen Rechneranlagen wurde 2018 so viel Treibhausgas ausgestoßen wie durch ein Land von der Größe Spaniens.

Noch größer ist der Stromhunger der Künstlichen Intelligenz. Eine Studie der University of Massachusetts Amherst zeigt, dass die Entwicklung eines Modells für Spracherkennung rund 284 Tonnen CO2 in die Luft abgibt. Das ist in etwa so viel, wie durch 315 Flüge von New York nach San Francisco entsteht, oder fünfmal so viel, wie im Lebenszyklus eines Autos von der Produktion bis zur Verschrottung emittiert wird. Vor allem in diesem Bereich werde die Frage der Energieeffizienz vernachlässigt, kritisiert diese Studie weiter. Sparsame Methoden würden bei der Entwicklung noch ausgelassen.

Statt Obsoleszenz die Lebensdauer der Geräte verlängern

Sparsamkeit ist aber auch ein Argument, das für ITK spricht. Sie können helfen, Energie zu sparen. Das Beispiel Straßenbeleuchtung wird oft genannt, um das zu veranschaulichen: So geht das Licht nur bei entsprechenden Lichtverhältnissen an. Die Daten über den Energieverbrauch werden außerdem live erfasst, um Möglichkeiten zum Sparen zu berechnen.

Für Österreich hat die Austrian Energy Agency errechnet, welche Einsparungen in Zukunft beim Verbrauch von Energie durch die Anwendung digitaler Technologien möglich sind. Sie geht davon aus, dass im Jahr 2040 durch ITK zwischen 4 und 10 Prozent des Energieverbrauchs und daraus resultierend zwischen 2 und 10 Prozent der Treibhausgasemissionen eingespart werden können. Allerdings fallen durch den verstärkten Nutzen digitaler Technologien zusätzlich bis zu 2,3 Terawattstunden an, heißt es weiter. Dieser Wert ist bei den möglichen Einsparungen nicht enthalten.

Es besteht die Gefahr, dass das Potenzial, durch IKT Strom zu sparen, durch die dafür benötigte Energie verpufft. Dass das nicht so sein muss, haben bereits viele Studien aufgezeigt. Vor allem der Energieverbrauch von Computer, Smartphone, Router, Server oder von Rechenzentren müsse rasch und drastisch reduziert werden, betonen Organisationen wie Greenpeace. Auch sollten Akkus einfach ausgetauscht werden können und sollte die Forschung für umweltfreundliche Batterien intensiviert werden. Und: Weg mit der Obsoleszenz. Die Lebensdauer der Geräte müsse verlängert werden, Reparaturen sollten leicht möglich sein.

Auch Politik und Wirtschaft
sind gefordert

In einer Studie der Bosch-Stiftung aus Deutschland werden Strategien eingefordert, die sich an die Verbraucher ebenso richten wie an Politik und Wirtschaft. So sollten neue Rechenzentren nur noch Strom aus erneuerbaren Energien verwenden dürfen, und deren Abwärme müsste weiterverwendet werden. Andere oft genannte Maßnahmen: zurück zum Kabel, eine Abkehr vom Metaverse, weniger streamen, mehr lokal speichern. Und nicht nahezu alle Sphären des Lebens sollten in Daten umgewandelt und in Folge von Maschinen verarbeitet, gespeichert und verrechnet werden: weniger "Smart Living" also.

Die IKT sind nicht per se gut oder schlecht, es kommt auch hier darauf an, was der Mensch damit macht.