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Die zunehmende Digitalisierung in allen Wirtschafts- und Gesellschaftsbereichen treibt den Bedarf an Rechenleistung. Trends wie Cloud Computing, Big Data und die zunehmende Nutzung von Multimedia-Diensten durch private Haushalte lassen dabei den Stromverbrauch von Rechenzentren und Telekommunikationsnetzen merklich in die Höhe schnellen. Dazu trägt auch die wachsende Verbreitung von mobilen Internetgeräten wie Smartphones und Tablets bei. Gegenüber 2010 stieg der Energiebedarf durch IT im Jahr 2015 um 15 Prozent auf 12 Mrd. Kilowattstunden (kWh) an. Das zeigt eine Studie von Fraunhofer IZM und dem Borderstep Institut im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie.

Dabei verlagert sich Energiebedarf vom Endgerät in die Netze und Rechenzentren, wie die Studie zeigt. Trotz des steigenden Energieverbrauchs in Rechenzentren und Telekommunikationsnetzen sank demnach der jährliche Energiebedarf der gesamten Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) in Deutschland im Zeitraum von 2010 bis 2015 um 15 Prozent. „Vor allem die europäische Regulierung zu Standby und Produktkennzeichnung hat dazu geführt, dass der Energiebedarf der Endgeräte deutlich zurückgegangen ist“, erläutert Dr. Jens Clausen vom Borderstep Institut. Perspektivisch werde sich dieser abnehmende Trend bis 2020 weiter fortsetzen.

 

Geld verdienen mit Energieeffizienz

Der Ressourcenbedarf für den Betrieb der IKT-Infrastruktur zu einem bedeutsamen ökologischen Faktor geworden. IKT-Produkte weisen oft sogenannte Rebound-Effekte auf: Die Produkte werden zwar immer effizienter, die Verbesserung der Effizienz führt aber zu einer zunehmenden Nutzung der Produkte. Für langfristige grüne Effekte muss sowohl der Verbrauch an Energie als auch an natürlichen Ressourcen substantiell verringert werden. Weil Kunden vor allem für ganz konkrete finanzielle Vorteile Geld ausgeben wollen, setzen grüne Start-ups oft auf das Thema Energieeffizienz – ein Feld, das als feste Säule der Energiewende politisch Rückenwind erhält.

So vermarktet Tado ein Thermostat, das per App auf dem Smartphone den Standort des Heizungsbesitzers erkennt. Die Heizung schaltet sich dann ein, wenn sich der Bewohner dem Zuhause nähert. GreenPocket bietet eine Software an, mit der sich Smart Meter- und Smart Home-Verbrauchsdaten visualisieren und interpretieren lassen. Venios verbindet das Thema Energieeffizienz mit erneuerbaren Energien und bietet Software-Lösungen zur Planung und Steuerung von Nieder- und Mittelspannungsstromnetzen und Energieversorgungssystemen an. Next Kraftwerke betreibt eines ein virtuelles Kraftwerk, das etwa 2.700 kleine und mittelgroße Strom produzierende und Strom verbrauchende Anlagen vernetzt und vermarktet den Strom aus Erneuerbaren an den Strombörsen.

 

Herausforderung Ressourcenfrage

Die Digitalisierung stellt durch den Energieverbrauch bei der Produktion der Endgeräte und die in den Geräten verbauten Ressourcen ein großes Problem in Sachen Nachhaltigkeit dar. Die Innovationsgeschwindigkeit ist enorm. Die Frage der Ressourcenschonung wird dabei oft noch nicht genug mitgedacht. So erfordert häufig neue Software gleichzeitig einen Umstieg auf neue Hardware. Doch auch die Frage, woher die Rohstoffe kommen und unter welchen Bedingungen sie gewonnen werden, bleibt im Bereich IT in der Regel unbeantwortet. „Die Hersteller wissen teilweise nicht, was in den Komponenten drin steckt“, sagt Dr. Ralph Hintemann, Experte für Green IT am Borderstep Institut. Das Problem seien dabei die oft sehr komplexen Zulieferketten. „Völlige Transparenz in den Lieferketten gibt es in der IT kaum. Das gilt für Produkte aus China genauso wie für das Fairphone.“

 

Start-ups haben nur wenige Möglichkeiten, an Stellschrauben zu drehen. Transparenz in der Lieferkette kann nur von großen Unternehmen oder über supranationale Gesetzgebung erreicht werden. Verbraucher hätten eine ähnliche Macht, doch nutzen sie aktuell nicht. Kampagnen beeindrucken die Hersteller wenig, wie das Beispiel Apple zeigt. Das Unternehmen Fairphone kämpft für mehr Fairness im Elektronikbereich, auch durch die Einbeziehung der Kunden in den Prozess. In der Produktion versuchen die Macher, die Ressourcen möglichst konfliktfrei zu beziehen. Außerdem lässt sich das Produkt reparieren. Der Wegwerfgesellschaft den Kampf angesagt hat auch die Verbraucherplattform Kaputt.de bereitet Wissen im Bereich Elektronik, Reparatur und Entsorgung auf. Rebuy verkauft gebrauchte Handys und Konsolen weiter und wandelt sich gerade vom Flohmarktanbieter zu einem E-Commerce-Riesen. Leihbar will von vornherein Ressourcen sparen und bietet Unterhaltungselektronik und Werkzeuge zum Ausleihen an. Ein ähnliches Ansinnen verfolgen die Macher der INN App, mit deren Hilfe man Dinge zum Teilen und Ausleihen bequem am Smartphone suchen und finden kann.

 

Das Rechenzentrum neu erfinden 

Innovationen, die Ressourceneffizienz und die Senkung des Energieverbrauchs miteinander verbinden, bieten besonders gute Chancen für Start-ups. So lizensiert e3 Computing mit dem eCube Concept ein Verfahren, mit dem Betreiber von Rechenzentren Energie, Fläche, Raumvolumen und damit Emissionen sparen können. Gegenüber herkömmlicher Luftkühlung spart das Verfahren bei der Kühlung 90 Prozent Strom. Zugleich können bis zu 30 Prozent der Fläche und die Hälfte des Raumvolumens des Rechenzentrums eingespart werden. Allein für ein mittelgroßes Rechenzentrum von 1 Megawatt IT-Leistung bedeutet dies bei einer Laufzeit von 10 Jahren eine Entlastung um nahezu 10.000 Tonnen CO2. Das Unternehmen wurde mit dem StartGreen Award 2015 in der Kategorie Start-up ausgezeichnet.

Rechenzentren bieten ein breites Feld an Geschäftsideen für Start-ups. So entwickelte das Unternehmen Windcloud ein Rechenzentrum, das in Kombination mit einem Speichersystem zu 100 Prozent durch erneuerbare Energien betrieben wird. Die Cloud&Heat Technologies GmbH, die cloudbasierte Rechenleistung anbietet, nutzt die Abwärme von Servern zum Heizen von Gebäuden und zum Erwärmen von Wasser. Das aufwändige und energieintensive Kühlen der Server, das bei einem herkömmlichen Rechenzentrum notwendig ist, entfällt. Das Start-up Invensor entwickelt und produziert Kältemaschinen, die mit Wärme angetrieben werden. Anders als herkömmliche Anlagen, die viel Strom verbrauchen, nutzt InvenSor zur Kälteerzeugung die ungenutzte Abwärme z.B. von BHKWs, Solaranlagen und industriellen Produktionsprozessen.