BMBF-Studie Digitalisierung und Umwelt: Hilfe oder Schaden?

Fördert die digitale auch die ökologische Transformation? Eine Metastudie im Auftrag des Bundesforschungsministeriums hat sich dieser Frage angenommen und stellt nun Ergebnisse vor.

Angesichts der Notwendigkeit eines ökologischen Wandels rückt die digitale Transformation immer wieder ins Zentrum der Aufmerksamkeit. Klar ist: Smarte Geräte und Rechenzentren verbrauchen viel Ressourcen und Energie. Einige digitale Technologien können sich jedoch positiv auf die Umwelt auswirken, etwa wenn mit ihrer Hilfe Strom und Heizung in Gebäuden automatisch gesteuert werden. Doch kann die Wissenschaft bereits einschätzen, wie sich negative und positive Umwelteffekte der Digitalisierung zueinander verhalten?

Auf der Suche nach Antworten haben das Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) und Technopolis Deutschland im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) rund 200 Studien ausgewertet.

Ihre Erkenntnisse in einem Satz zusammengefasst: In Gebäuden, im Energiesystem und im Verkehr gibt es Anzeichen für positive Wirkungen, doch in den meisten Bereichen braucht es mehr belastbare Zahlen.

Mario Brandenburg, Parlamentarischer Staatssekretär bei der Bundesministerin für Bildung und Forschung, beurteilt die Ergebnisse dennoch positiv: „Wir wollen die Potenziale der Digitalisierung zur Verwirklichung von Nachhaltigkeit nutzen. Die Metastudie zeigt auf, wo dafür die größten Hebel liegen und wo wir noch Forschungsbedarf haben.“

„Die Forschung sollte stärker als bisher den ökologischen Fußabdruck digitaler Technologien berücksichtigen und unerwünschte Nebenwirkungen untersuchen“, empfiehlt der Ökonom Christian Lautermann vom IÖW. „Nur so wird es möglich, die Chancen der Digitalisierung realistisch zu bewerten.“

Im Gebäude- und Energiesektor sind Vorteile zu erwarten

Für den Gebäude- und Energiesektor kommt die Metastudie „Nachhaltigkeitseffekte der Digitalisierung“ zu relativ klaren Ergebnissen: Smarte Mess- und Steuerungstechnik und eine darauf aufbauende Gebäudeautomation bieten die Chance, den Wärme- und Stromverbrauch zu senken.

Nützlich seien zudem virtuelle Kraftwerke und Smart Charging, wobei Dienstleister etwa Batteriespeicher in Haushalten und Elektroautos zusammenschalten und gezielt steuern könnten. So verschmelzen Energie- und Mobilitätssysteme miteinander: Das digital gesteuerte Aufladen der vielen Millionen Speicher und Elektroautos könne helfen, Stromnachfrage und -angebot ins Gleichgewicht zu bringen und Emissionen aus fossilen Kraftwerken zu reduzieren.

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Ressourcenverbrauch der digitalen Transformation

Offenbart der Einsatz digitaler Tools auf Basis einer weitreichenden Vernetzung also durchaus ökologisches Potenzial, gilt es mit dem hierfür notwendigen Ressourceneinsatz auch die andere Seite der Medaille im Blick zu behalten. Den Effizienz- und Einsparpotenzialen von digitalen Tools stehen laut der Metastudie nämlich Energie- und Ressourcenverbräuche in der Lieferkette und bei der Anwendung gegenüber.

Bis zu vier Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen entstehen durch Herstellung und Betrieb digitaler Geräte. Eine Stunde Surfen auf Plattformen wie Social Media oder Streaming-Diensten kann je nach Berechnungsmethode bis zu 280 Gramm CO₂ verbrauchen. Bei einem KI-Trainingsdurchlauf entstehen, je nach Berechnungsmethode und Strommix, sogar bis zu 942 Tonnen Treibhausgase – so viel wie etwa 90 Menschen in Deutschland aktuell im Jahr verursachen.

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Ganzheitliche Betrachtung der Umweltwirkung notwendig

„Studien zeigen, dass der Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) zu einer Reduktion der nationalen Treibhausgasbilanz beitragen kann“, erklärt Jan Stede von Technopolis Deutschland, der das Projekt leitet. „Dieser positive Effekt ist jedoch ambivalent zu bewerten: Die klimaintensive Produktion von digitalen Technologien findet oft in anderen Ländern statt. Zukünftige Forschung zur Klimawirkung von Digitalisierung sollte daher verstärkt die Verlagerung der Emissionen in der Produktion, aber auch Rebound-Effekte in den Blick nehmen.“

Rebound-Effekte gibt es beispielsweise in der Industrie: Zwar können Produktionsprozesse durch eine digitale Vernetzung energiesparender ablaufen – wenn die Automatisierung jedoch zu einer höheren Produktion führt, kann dies einen Teil der Einsparungen wieder zunichtemachen. Solche Effekte sollten bei einer Bilanzierung der Gesamtauswirkungen der Digitalisierung zumindest näherungsweise eingerechnet werden.

Hinzu kommt, dass die meisten Studien nur CO₂-Effekte quantifizieren. Eine umfassende Lebenszyklusanalyse würde hingegen auch andere direkte und indirekte Folgen betrachten – von Umweltverschmutzung bis zu Auswirkungen auf die Biodiversität.

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