Energieverbrauch in der IT

Das Internet verbraucht Energie. Jede Menge. Wäre das Internet ein Land, stünde es auf der Rangliste der Stromverbraucher etwa an dritter Stelle - gleich hinter China und den USA.

Weltweit sind 45 Milliarden Server in globalen Rechenzentren* im Einsatz sind. Diese verbrauchen neben großen Mengen an Strom auch Wasser für Ihre Kühlung.
^{* Hochrechnung des Verbraucherservice Bayern}

Dadurch werden CO₂-Emissionen in ähnlicher Größe verursacht wie in der globale Flugbranche*. In Deutschland alleine waren 2018 mehr als 50.000 Rechenzentren im Betrieb, die rund 14 Milliarden Kilowattstunden Strom verbrauchten .
^*heise.de

Der Trend des steigenden Energieverbrauchs im Internet wird sich auch in den kommenden Jahren fortsetzen. Der Bedarf an Rechenleistung steigt stetig. Der Markt ist weder gesättigt, noch mangelt es an neuen digitalen Angeboten. Immer neue Technologien mit steigendem Datenübertragungsbedarf erreichen die Verbraucher*innen. Immer höher auflösende Streaming-Angebote, das "Internet of Things" und andere Dienste erfordern höhere Bandbreiten und Datenmengen. Aktuell sind dies ca. 150.700 Gigabyte - pro Sekunde! Weitere Ressourcen und Energie werden durch die Herstellung und den Transport der Endgeräte sowie den Aufbau der Netz- und Serverinfrastruktur verbraucht.

Immer größere Datenmengen (z.B. E-Mails und Dateien) binden wertvolle Speicherressourcen und verbrauchen unnötig Energie, wenn die Daten nicht mehr benötigt werden. Dadurch werden gigantische CO₂-Emissionen verursacht, obwohl die Digitalisierung eigentlich einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz leisten könnte.

Hält der Trend zur sinnlosen Archivierung an, werden allein in diesem Jahr 5,8 Millionen Tonnen Kohlendioxid unnötig in die Atmosphäre gepumpt. Der Grund: Jedes Unternehmen weltweit produziert Datenmüll. Im Durchschnitt kennen Firmen bei 52 Prozent ihrer Daten weder den Inhalt noch den Wert. Diese „dunklen Daten“ (Dark Data) verursachen hohe Kosten und haben große Auswirkungen auf die Umwelt.

Analysten wie die von IDC sagen voraus, dass die weltweite Datenmenge von heute 33 auf 175 Zettabyte (= 1.000.000.000.000.000.000.000 Byte) im Jahr 2025 anwachsen wird. Wenn die Menschen ihre Gewohnheiten beibehalten und weiter Datenmüll speichern, kann man in fünf Jahren von 91 Zettabyte dunkler Daten ausgehen – der vierfachen Menge an Dark Data, die heute existiert. Dies wird wahrscheinlich auch zu einer Vervierfachung der Energie führen, die für die Versorgung der digitalen Infrastrukturen aufgewendet werden muss.

Dark Data verursacht jährlich den Kohlendioxidausstoß von 80 Ländern zusammen.

Bezogen auf den einzelne Nutzende sind die Treibhausgasemissionen nicht besonders hoch. Global betrachtet sieht die Bilanz deutlich düsterer aus. Für das Jahr 2022 geht das Marktforschungsunternehmen Statista davon aus, dass täglich rund 333 Milliarden E-Mails versendet und empfangen werden. Im Jahr 2025 sollen es bereits 376 Milliarden sein. Fatalerweise besteht das E-Mail-Aufkommen neben wenigen relevanten Nachrichten vor allem aus Spam-Mails, Newslettern, Werbung von Online-Shops sowie Benachrichtigungen von sozialen Netzwerken.

Die britische Tageszeitung The Guardian hat die Menge der durch E-Mails verursachten Treibhausgasemissionen geschätzt:

• 0,3 Gramm CO₂-Äquivalente pro Spam-Mail
• bis zu 50 Gramm CO₂-Äquivalente für eine umfassende E-Mail mit Anhang

„Eine normale E-Mail ohne Anhang verursacht bereits etwa 10 Gramm Kohlenstoffdioxid, welches der Klimabilanz einer Plastiktüte entspricht“, so die Aussage des Verbraucherservice Bayern.

Wie kommt diese Berechnung zustande?

Für die Erstellung einer E-Mail wird ein Endgerät (Computer, Tablet, Smartphone) verwendet. Diese Geräte verbrauchen dabei Strom (die Energiekosten für Produktion, Handel und den Lieferweg bis zum Verbraucher nicht eingerechnet). Beim Versenden wird die E-Mail nachfolgend über verschiedene Server, Router und Switche übermittelt, um zum Empfänger zu gelangen. Auch diese Geräte verbrauchen Strom - ebenso wie die Kommunikation zwischen ihnen (Wasser zur Kühlung nicht eingerechnet). Der Empfänger liest die E-Mail wiederum auf einem Endgerät, das ebenfalls Strom verbraucht.

Vor allem aber bleibt die E-Mail in den allermeisten Fällen ungenutzt auf einem Server liegen und ist in dieser Form für einen ständigen Stromverbrauch verantwortlich. Die Umweltbelastung, die allein durch die Bereitstellung nicht (mehr) benötigter Daten entsteht, wird als "ruhende Umweltverschmutzung" (Dark Data) bezeichnet.

Nach der Verarbeitung erzeugt die Speicherung von Daten am meisten CO₂-Emissionen. Es wird viel Energie verbraucht, diese Datenfriedhöfe am Leben zu erhalten. Und selbst wenn man E-Mails oder andere Daten löscht, verschwinden diese nicht sofort, sondern verbleiben als Backups auf den Servern oft viele Jahre und fressen Strom.

Auch wenn ein großer Teil des weltweiten E-Mail-Verkehrs auf Spam-Mails entfällt, sind diese nur für etwa ein Fünftel der CO2-Emissionen eines durchschnittlichen E-Mail-Kontos verantwortlich. Viele Spam-Mails werden bereits im Vorfeld ausgefiltert, sofort gelöscht oder gar nicht erst angeklickt. E-Mails mit „echtem“ Inhalt verursachen in der Regel deutlich mehr Emissionen, weil wir uns länger mit ihnen beschäftigen und weil sie im Durchschnitt mehr Speicherplatz in Form von Anhängen belegen.

Der jährliche E-Mail-Verkehr einer Business-Userin beziehungsweise eines Business-Users hat Schätzungen des Guardians zufolge einen ökologischen Fußabdruck von 135 Kilogramm CO₂-Äquivalenten. Das entspricht dem Treibhausgas-Ausstoß eines durchschnittlichen Autos auf einer Strecke von 320 Kilometern!

Im Vergleich zum klassischen Brief ist der ökologische Fußabdruck einer E-Mail um den Faktor 60 kleiner. Aber: Die Anzahl der heute versendeten E-Mails ist deutlich höher, übersteigt den ökologischen Einspareffekt bei weitem und wirkt sich letztlich sogar negativ auf die Umwelt aus, was als Rebound-Effekt bezeichnet wird.