Dabei kann sie eine wichtige Rolle bei der Reduzierung von Emissionen und dem Erreichen der Klimaziele spielen. Das ist zumindest die Aussage des Berichts „Digitale Transformation für mehr Nachhaltigkeit“ von Arthur D. Little, der Allianz zur Stärkung digitaler Infrastrukturen in Deutschland und Eco – Verband der Internetwirtschaft.
Die Autor*innen betonen, dass digitale Technologien in vielen Anwendungsbereichen zu einer Reduktion von CO₂-Emissionen geführt hätten. Zudem würden sie eine wichtige Rolle bei der Förderung von Nachhaltigkeitsinnovationen spielen. Allerdings habe die massive Nutzung digitaler Technologien ihrerseits zu einem Anstieg der CO₂-Emissionen beigetragen, sodass insgesamt bisher keine Emissionseinsparungen erreicht worden seien.
Als wesentliche Beispiele für den steigenden Energieverbrauch nennt der Bericht Elektrofahrzeuge und Smartphones. Da Energie nach wie vor überwiegend aus fossilen Brennstoffen gewonnen wird, nimmt die Bedeutung der Energieeffizienz für das Erreichen der Klimaziele weiter zu. Der Anteil der IKT-Branche am Gesamtenergieverbrauch liege zwischen 2,5 und 4 Prozent, bei den Emissionen aber nur bei 1,4 Prozent. Vielfach handele es sich um indirekte Emissionen, die bei der Herstellung oder Nutzung entstehen. Der stetig wachsende Datenverkehr führe zudem zu einem Anstieg der Speicher- und Rechenleistung, was ebenfalls zu einem Anstieg des Energiebedarfs führe. Daher müsse einerseits der Umstieg auf eine vollständige Versorgung mit erneuerbaren Energien beschleunigt werden.
Die Digitalisierung könne einen wichtigen Beitrag zur Nachhaltigkeit leisten. Dabei gebe es verschiedene Hebel auf unterschiedlichen Ebenen. In der Industrie seien dies intelligente Stromnetze und eine intelligente Industrie, in den Städten vernetzte Mobilität, intelligentes Wohnen und intelligente Abfallwirtschaft sowie im ländlichen Raum und in der Landwirtschaft Telearbeit und Smart Farming. Hinzu kommen Datenspeicherung und -verarbeitung sowie Datenübertragung.
Industrie
In der Industrie könnten die Emissionen durch digitale Hebel erheblich reduziert werden. Automatisierung, Datenaustausch in der Strom- und Fernwirktechnik sowie künstliche Intelligenz kämen dabei zum Einsatz. „Ferner lassen Branchentrends erkennen, dass digitale Technologien und Anwendungen die Hauptquelle künftigen wirtschaftlichen und ökologischen Wohlstandes sein werden, was einen Anreiz für eine weitere Optimierung solcher Technologien und Geschäftsmodelle darstellt.“
Eine weitere Senkung des Energieverbrauchs kann durch IoT, Augmented Reality, Enterprise-Systeme und digitale Zwillinge erreicht werden. Der Einsatz dieser Technologien wird sich in den nächsten zehn Jahren etwa verdreifachen. Bisher würden sie vorwiegend in größeren Unternehmen eingesetzt. Zunehmend würden sie aber auch dem Mittelstand zur Verfügung stehen, was zu weiteren Emissionseinsparungen führen werde.
Intelligente Stromnetze können die Energiewende hin zu einem dezentralen, aus erneuerbaren Energien gespeisten Stromnetz unterstützen. Hier spielen primär intelligente Stromzähler eine Rolle. Allein dadurch sollen die CO₂-Emissionen bis 2030 um 9 Prozent reduziert werden. Insgesamt können im Industriesektor bis 2050 98 Mt CO₂ eingespart werden, davon 55 Mt durch intelligente Industrie und 43 Mt durch intelligente Stromnetze.
Stadt
Es ist davon auszugehen, dass die Zunahme des städtischen Wohnraums auch zu einem Anstieg der CO₂-Emissionen führen wird. Bis 2050 werden in Deutschland zehn Millionen zusätzliche Wohneinheiten erwartet. „Durch die aufeinander abgestimmte Verwendung von Big Data, IoT, die Interoperabilität von digitalen Endgeräten sowie durch den Einsatz von KI bieten intelligente Städte (Smart Cities) relevante Lösungspotentiale für das Problem steigender Emissionen in Städten.“ Digitale Technologien würden einerseits die Ressourceneffizienz steigern und andererseits zur Entwicklung eines urbanen Lebensstils beitragen. Mit einem ganzheitlichen Smart-City-Konzept könnten allein in Deutschland täglich mehr als 80.000 Tonnen CO₂ eingespart werden.
Entscheidend für mehr Nachhaltigkeit in der Mobilität sei die flächendeckende Einführung intelligenter und vernetzter Fahrzeuge. Rund 20 Prozent der für 2050 prognostizierten Verkehrsemissionen könnten so eingespart werden. Mithilfe von Echtzeitsensorik könnte auch die Parkplatzsuche optimiert und damit Treibstoff eingespart werden. Allein mit dieser relativ einfachen Anwendung könnten bis 2050 9,3 Millionen Tonnen CO₂ eingespart werden.
Ein weiteres Problem seien die Emissionen aus dem Wohnbereich. In Deutschland würden Haushalte jährlich 85 Millionen Tonnen CO₂ verursachen. Hier könnten energieeffiziente Smart-Home-Konzepte helfen. Durch automatisierte Heizungen, intelligente Licht- und Sicherheitsschalter sowie intelligente Haushaltsgeräte könnten bis 2050 insgesamt 8,5 Millionen Tonnen CO₂ eingespart werden.
Auch in der Abfallwirtschaft könnten intelligente Technologien dazu beitragen, Netto-Null-Emissionen zu erreichen. Mögliche Ansätze sind hier Kompostierungsanlagen, intelligente Sortierung und Füllstandsensoren zur Optimierung der Sammelrouten.
Landleben und Landwirtschaft
Durch die Pandemie hat sich der Arbeitsalltag zumindest teilweise vom Büro nach Hause verlagert. Dies war nur mit entsprechender Hard- und Software möglich und führte zu einer deutlichen Reduzierung des Pendlerverkehrs. Im Jahr 2020 hätten sich dadurch die Fahrzeugemissionen um 3,2 Millionen Tonnen verringert. Eine langfristige Umstellung auf hybride Arbeitsmodelle könne dazu beitragen, ein Viertel der Emissionen aus dem Pendlerverkehr einzusparen.
Auch die Landwirtschaft könne erheblich von der Digitalisierung profitieren. IoT-Technologien wie eine automatisierte Bodenbewirtschaftung könnten zu erheblichen Emissionseinsparungen beitragen. Der Bericht beziffert das Potenzial auf 19 Millionen Tonnen bis 2050. Auch in der Tierhaltung könnten digitale Technologien zu Emissionseinsparungen führen.
Effizientere Digitalisierung
Vor allem das Cloud-Computing hat sich seit Beginn des Jahrhunderts stark verbreitet, was zu einem verstärkten Ausbau von Rechenzentren geführt hat. Diese verbrauchten im Jahr 2020 weltweit 200 TWh. Insgesamt seien Rechenzentren weltweit für 1 Prozent des Stromverbrauchs und 1 Prozent der CO₂-Emissionen verantwortlich. Dabei gebe es bereits Konzepte, die Abwärme zum Heizen von Wohnungen zu nutzen. Allein in Deutschland würde die Wärme für 350.000 Wohnungen ausreichen. Da die Energiekosten rund 35 Prozent der Gesamtkosten eines Rechenzentrums ausmachten, gebe es hier für die Betreiber große Anreize zur Energieeffizienz.
