So extrem belasten Smartphones, Streaming und KI das Klima
Die Geräte und Online-Dienste, die wir täglich nutzen, verbrauchen die natürlichen Ressourcen unseres Planeten und tragen zum Klimawandel bei. Es gibt jedoch Möglichkeiten, das digitale Leben umweltfreundlicher zu gestalten.
Mehr als sechs Milliarden Menschen – drei Viertel der Weltbevölkerung – sind onlineExterner Link. In Ländern mit hohem Einkommen wie der Schweiz hat praktisch die gesamte Bevölkerung Zugang zum Internet. Die Schweizer:innen verbringen durchschnittlich 5 Stunden und 32 Minuten pro Tag online – dreimal so lange wie 2011.
Obwohl die digitale Welt immateriell und effizient zu sein scheint, erschöpft sie die Ressourcen unseres Planeten und trägt massgeblich zur Umweltverschmutzung bei. Mit dem Bevölkerungswachstum und der Verbreitung künstlicher Intelligenz (KI) nehmen die negativen Auswirkungen der Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) auf Klima und Umwelt rapide zuExterner Link, genauso wie die Abfälle aus der Herstellung und Entsorgung von Elektronikgeräten.
«Der Kauf eines Smartphones der neuesten Generation ist aus ökologischer Sicht alles andere als unbedeutend», sagt Louise Aubet von Resilio, einem Start-up der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL), das sich zum Ziel gesetzt hat, digitale Technologien nachhaltiger zu gestalten.
Eine aktuelle StudieExterner Link von Resilio hat erstmals die Umweltauswirkungen des digitalen Sektors in der Schweiz quantifiziert. Alltägliche elektronische Geräte wie Smartphones oder Fernseher zum Beispiel wirken sich bereits negativ auf das Klima aus, bevor sie überhaupt in unsere Hände gelangen. Aber auch die Zahl der Rechenzentren – physische Einrichtungen, in denen digitale Daten gespeichert, verarbeitet und verbreitet werden – nimmt zu, und damit auch der Stromverbrauch für ihren Betrieb.
Die Schweiz gehört zu den Ländern mit der höchsten Anzahl an elektronischen Geräten pro Kopf und der grössten Konzentration an RechenzentrenExterner Link.
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Ein Kernkraftwerk zur Stromversorgung des digitalen Sektors
Der IKT-Sektor verbraucht laut der Studie 12% des Stroms in der Schweiz. Die Studie berücksichtigte alle elektronischen Geräte für den privaten und beruflichen Gebrauch (wie Smartphones, Tablets, Laptops) sowie Telekommunikationsnetze und Rechenzentren im Jahr 2024. Der Gesamtstrombedarf liegt knapp unter der Jahresleistung des Kernkraftwerks Gösgen.
Die rund 120 Rechenzentren des Landes sind für die Hälfte dieses Verbrauchs verantwortlich – 6% des nationalen Stromverbrauchs. Ihre Zahl wächst kontinuierlich, ebenso wie der Stromverbrauch und der Wasserbedarf für die Kühlung der Server.
Der Anteil der digitalen Technologie am nationalen Stromverbrauch der Schweiz ist vergleichbar mit dem des Nachbarlandes Frankreich, einem der wenigen Länder, das die Auswirkungen des IKT-Sektors mit einer ähnlichen Methodik analysiert hat. Im Jahr 2022 verbrauchten digitale Güter und Dienstleistungen 14,3% des Stroms in FrankreichExterner Link. Der individuelle Stromverbrauch der Internetnutzer:innen ist in beiden Ländern ebenfalls ähnlich, obwohl die Bevölkerung Frankreichs mehr als siebenmal so gross ist wie die der Schweiz.
Der ökologische Fussabdruck der Digitaltechnik ist vergleichbar mit dem der Luftfahrt
Die Studie von Resilio berücksichtigte auch den gesamten Lebenszyklus der in der Schweiz verwendeten IKT-Geräte und -Infrastruktur, von der Gewinnung der Materialien – wie Lithium und Kobalt für Batterien – bis zur Entsorgung von Elektronikschrott.
Laut Resilio wurden rund 930 Millionen Tonnen Erde ausgehoben, um den Bedarf der Schweiz an Mineralien und Metallen für Elektronikgeräte und Zubehör im Jahr 2024 zu decken. Das entspricht einem Krater von der Grösse der Stadt Winterthur und einer Tiefe von zehn Metern.
Die Gewinnung von Materialien, die Herstellung von Geräten und deren Transport in die Schweiz verursachen etwa zwei Millionen Tonnen CO2. Das sind fast 2% der Emissionen, die mit allen in der Schweiz konsumierten Gütern und Dienstleistungen verbunden sind. Weltweit ist der digitale Sektor für 1,5 bis 4% der Treibhausgasemissionen verantwortlich – ein Anteil, der laut einem BerichtExterner Link der Internationalen Fernmeldeunion und der Weltbank mit dem der Zivilluftfahrt vergleichbar ist.
Wenn die für die gesamte Lieferkette benötigte Energie aus fossilen Brennstoffen stammt, entstehen CO₂-Emissionen. In Asien, wo die meisten in der Schweiz und in Europa verwendeten Geräte hergestellt werden, machen fossile Energieträger 70% des StrommixesExterner Link aus (gegenüber 40% in Europa).
Das Versenden einer kurzen E-Mail von einem Computer erzeugt 0,3 Gramm CO2Externer Link. Das ist eine für sich genommen vernachlässigbare Menge. Man muss sie jedoch mit den mehr als 374 Milliarden NachrichtenExterner Link multiplizieren, die täglich versendet werden.
Eine Google-Suche verbraucht durchschnittlich 0,3 Wattstunden StromExterner Link. Eine ChatGPT-Abfrage benötigt zehnmal so viel (2,9 Wattstunden).
Rechenzentren benötigen grosse Mengen an Wasser für den Bau und zur Kühlung der elektrischen Komponenten. Der weltweite Bedarf an KI wird bis 2027 zwischen 4,2 und 6,6 Milliarden Kubikmeter WasserExterner Link verbrauchen. Zum Vergleich: Die Bevölkerung der Schweiz verbraucht jährlich über zwei Milliarden Kubikmeter.
Bis 2030 wird KI zwischen 24 und 44 Millionen Tonnen CO2 pro JahrExterner Link verursachen – das entspricht der Umweltbelastung von 5 bis 10 Millionen Autos.
Die Bedeutung von Rechenzentren wird in den nächsten zehn Jahren zunehmen
Im Jahr 2024 waren in der Schweiz 73,5 Millionen digitale Geräte im Einsatz. Das sind durchschnittlich 8,5 Telefone, Laptops, Tablets, Kopfhörer oder ähnliche Geräte pro Person. Zum Vergleich: in Frankreich sind es 6,9, weltweit 5,7. Laut der Studie von Resilio macht die Nutzung dieser Geräte mit 66% den grössten Teil des ökologischen Fussabdrucks des digitalen Sektors in der Schweiz aus.
Im Jahr 2024 waren Rechenzentren, die von den Geräten beim Online-Gehen und Abrufen von Daten angepingt werden, für etwa ein Viertel der Umweltbelastung der IKT in der Schweiz verantwortlich. Dies ändert sich jedoch. Laut den Prognosen von Resilio werden Rechenzentren bis 2035 voraussichtlich 56% des digitalen ökologischen Fussabdrucks ausmachen.
Diese Entwicklung wird durch die rasante Verbreitung von Cloud ComputingExterner Link und das Wachstum hochintensiver künstlicher Intelligenz vorangetrieben. Die Verbreitung digitaler Dienste in allen Wirtschaftsbereichen – insbesondere im Gesundheits- oder Finanzwesen, in der Fertigung, im Energie- oder Transportbereich – trägt ebenfalls zum Verbrauch von Rechenzentren bei.
Gleichzeitig können KI-basierte Systeme industrielle Prozesse auch im IKT-Sektor optimieren und die Energieeffizienz verbessern, wodurch deren Auswirkungen auf das Klima und die natürlichen Ressourcen verringert werdenExterner Link.
«KI ist nur ein Werkzeug», sagt Gudrun Gudmundsdottir, Forscherin an der Technischen Universität Dänemark und Gutachterin der Resilio-Studie, gegenüber Swissinfo. «Ob KI Emissionen reduziert oder erhöht, hängt davon ab, wie wir sie einsetzen.»
Wie lässt sich die Auswirkung der digitalen Technologie verringern?
Es mangelt nicht an Lösungen zur Verringerung des ökologischen Fussabdrucks digitaler Technologien. Sie beziehen alle Akteure der Branche mit ein. Im Jahr 2020 hat sich die Internationale Fernmeldeunion das Ziel gesetzt, die Gesamtemissionen des IKT-Sektors bis 2030 um 45% zu reduzieren.
Rechenzentren können den Energieverbrauch für die Serverkühlung senken, indem sie anstelle von Ventilatoren und Klimaanlagen Tauchkühlsysteme einsetzen, sagt Gudmundsdottir. In diesen Systemen werden Server und andere IT-Geräte in eine Flüssigkeit getaucht, die die Wärme ableitet. Rechenzentren sollten auch den Anteil erneuerbarer Energien in ihrem Strommix erhöhen.
Hersteller:innen von Hardware können ihrerseits daran arbeiten, die Wärmeabgabe und den Energieverbrauch von Geräten zu reduzieren – etwa dann, wenn diese eingeschaltet sind, aber keine nennenswerten Aktivitäten ausführen. Softwareunternehmen wiederum können Programme entwickeln, die schlanker und energieeffizienter sind, so Gudmundsdottir.
Zusammenarbeit und eine gemeinsame Vision seien notwendig, damit alle Unternehmen der Branche auf das gemeinsame Ziel der Emissionsreduzierung hinarbeiten, fügt sie hinzu.
Digitale Nüchternheit
Auch die Verbraucher:innen können ihren Beitrag leisten. «Eine einfache Massnahme ist es, den Kauf unnötiger Elektrogeräte zu vermeiden, die Lebensdauer von Geräten zu verlängern, sie bei Nichtgebrauch vom Stromnetz zu trennen und sicherzustellen, dass sie recycelt werden», sagt Gudmundsdottir.
Laut einem BerichtExterner Link der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) und Swisscom besassen im Jahr 2022 acht von zehn jungen Menschen in der Schweiz ein neu gekauftes Smartphone. Allerdings nutzten sie es etwas länger (2,7 Jahre) als noch 2016 (1,9 Jahre).
Jan Bieser, Professor für Digitalisierung und Nachhaltigkeit an der Berner Fachhochschule, sieht Möglichkeiten, den Datenverbrauch zu minimieren. So besteht ein grosser Teil des Datenverkehrs im Internet aus Video- und Social-Media-Inhalten, die nicht unbedingt in immer höheren Auflösungen übertragen werden müssen – insbesondere, wenn die Nutzer:innen keinen Qualitätsunterschied wahrnehmen.
Die Studie von Resilio kommt zu dem Schluss, dass technologische Effizienz allein nicht ausreicht. Digitale Nüchternheit – weniger, aber besser – muss im Mittelpunkt des Schweizer Bemühungen stehen.
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Editiert von Gabe Bullard/vdv, dos, Übertragung aus dem Englischen: Meret Michel/jg
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