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Forschung

Welche Rolle spielt 5G für das Klima?

Oft wird kolportiert, dass der Energieverbrauch mit 5G ins Unermessliche steige. 5G ist technisch massiv energieeffizienter, doch was bedeutet der steigende Datenverkehr? Eine Studie der Universität Zürich und der EMPA hat die Wirkung von 5G auf das Klima analysiert.
Marius Schlegel
Marius Schlegel, ist bei Swisscom für klimafreundliche Services verantwortlich.
22. Dezember 2020

Der Klimawandel ist eine der grössten Herausforderungen unserer Zeit – für die Gesellschaft und auch für die Wirtschaft. Die Schweiz hat das Pariser Klimaschutz­übereinkommen ratifiziert und will bis zum Jahr 2050 klimaneutral werden. Daher müssen auch die Auswirkungen der geplanten ICT-Infra­strukturen, wie etwa der 5G-Mobilfunknetze, auf die Treibhausgas­emissionen der Schweiz betrachtet werden.

 

Eine Studie, die Swisscom gemeinsam mit swisscleantech in Auftrag gegeben hat, zeigt, welche Beiträge leistungsfähige Mobilfunknetze für den Klimaschutz leisten können. Ein Forschungsteam der Universität Zürich und der Empa hat dabei den Energie- und Ressourcen­bedarf für den Netzausbau- und betrieb untersucht und verglich dabei die Technologien 4G und 5G.

 

Ebenfalls untersuchte das Forschungsteam verschiedene Anwendungs­felder auf die Klimaauswirkungen, die durch den 5G-Standard gefördert würden. Ob flexibles Arbeiten, Smart Grid (intelligente Stromnetze) oder Präzisions­landwirtschaft – jedes dieser Anwendungs­felder birgt grosse Potenziale für die Energieeffizienz und den Klimaschutz.

Die wichtigsten Erkenntnisse aus der Studie sind:

  • Der Treibhausgas-Fussabdruck von 5G-Netzen im Jahr 2030 wird kleiner sein als derjenige von 4G-Netzen, wenn diese dem erwarteten Datenverkehr entsprechend ausgebaut werden.
  • Für 5G-Mobilfunknetze erwarten wir im Jahr 2030 Emissionen von etwa 4,5 g CO2e/GB (CO2-Äquivalent pro Gigabyte) und somit 85% weniger als bei den heutigen Mobilfunknetzen.
  • 5G begünstigt Anwendungsfälle, die Treibhausgas-Emissionen reduzieren können. Grosse Potenziale liegen dabei in folgenden Anwendungsbereichen:

Flexibles Arbeiten - es vermeidet Geschäftsreisen - und reduziert den Pendlerverkehr aufgrund besserer virtueller Zusammenarbeit

 

Im Stromnetz durch Smart Grids - durch Automatisierung und Optimierung des Netzbetriebs und eine verbesserte Integration grösserer Anteile erneuerbarer Energien

 

Präzisionslandwirtschaft - durch den geringeren Einsatz landwirtschaftlicher Betriebsstoffe wie Düngemittel sowie Produktivitätssteigerungen in der Viehzucht.


Durch eine gezielte Nutzung des 5G-Netzes für Anwendungen mit grossem Treibhausgas-Reduktionspotenzial lassen sich die Treibhausgasemissionen bis zum Jahr 2030 in der Schweiz erheblich verringern, schlussfolgern die Studienautoren.

 

Zwei Risiken wirken der potenziellen Verringerung von Treibhausgasemissionen durch die genannten 5G-Anwendungsfälle entgegen.

  • Erstens können Rebound-Effekte die erwarteten Treibhausgaseinsparungen schmälern oder gar kompensieren. Damit ist gemeint, dass die höhere Treibhausgaseffizienz auch zu einer höheren Nachfrage nach bestimmten Dienstleistungen und damit zu zusätzlichen Emissionen führen kann.
  • Zweitens sind für die betreffenden Anwendungen zusätzliche (nicht 5G-spezifische) Informations- und Kommunikationstechnikmittel (IKT) erforderlich (z. B. Laptops für flexibles Arbeiten; Sensoren, Drohnen oder Roboter für die Präzisionslandwirtschaft), deren Herstellung und Betrieb zusätzliche Treibhausgasemissionen verursacht.

Chancen von 5G nutzen

Um die 5G-Technologie für den Klimaschutz zu nutzen, sind Massnahmen auf zwei Gebieten erforderlich.

  • Erstens sollten die durch die Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) verursachten Treibhausgasemissionen niedrig gehalten werden. Dabei ist es wichtig, die gesamte ICT zu berücksichtigen, da die 5G-Infrastruktur für weniger als drei Prozent der Treibhausgasemissionen des gesamten ICT-Sektors verantwortlich sein wird und der Einsatz von 5G zur Emissionsvermeidung zusätzliche, nicht 5G-spezifische ICT-Ausrüstung erfordert.
  • Zweitens sollte die Vermeidung der Treibhausgasemissionen durch die Anwendungen bspw. im Verkehr, in der Energieversorgung und der Landwirtschaft durch geeignete Rahmenbedingungen unterstützt werden.

Die ganze Studie ist in Englisch auf der Webseite der Universität Zürich publiziert: https://www.ifi.uzh.ch/en/isr/news/news/5G-study-published.html

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