Digitalisierung löst die Klimakrise nicht, im Gegenteil: Die Datenflut treibt den Energieverbrauch nach oben. Besonders dramatisch wirkt der Bitcoin-Boom.

Kleinere Brötchen backen, so würde man das wohl in der analogen Welt nennen, was von den digitalen Superhelden jetzt gefordert wird: Mitten in den 5G-Rummel, wo mit großen Zahlen und großen Plänen nur so geprasst wird, wo auf jeden Quadratkilometer nicht mehr tausend, sondern bald Millionen vernetzter Datenendgeräte in Aussicht gestellt werden, in dieses Hochfest einer neuen volldigitalen Zeit platzt nun also eine Analyse, die von ihrer wissenschaftlichen Leiterin so zusammengefasst wird: „Wir müssen uns von der Faszination der volldigitalen Welt als Lösung für die Klimakrise befreien und ein gemeinsames Bewusstsein für die Umweltauswirkungen digitaler Technologien schärfen.“

Françoise Berthoud vom CNRS, dem Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung in Frankreich, hat sich die vergangenen beiden Jahre mit einem guten Dutzend Kollegen zusammengesetzt und 170 jüngere Studien über den Energieverbrauch der in jeder Hinsicht geradezu explodierenden Datenströme ausgewertet. Ihr Bericht, „The Shift Project“, enthüllt, dass das, was bis zum Bonner Klimagipfel vor zwei Jahren und von der Internationalen Energieagentur (IEA) seit vielen Jahren hartnäckig für möglich gehalten wurde, nämlich die „Entkoppelung“ von Wachstum und Verbrauch in der Digitalindustrie, vielleicht doch nur ein schöner Traum bleibt.

Wunschvorstellungen hinken der Realität hinterher

Der Shift-Bericht sagt glasklar: Sollte sich an der gegenwärtigen Dynamik nichts ändern, wird die Datenflut den Energiehunger der Welt immer stärker anfachen – und die ursprünglich kühnen Ideen, mit smarten Algorithmen und klimaschonenden Techniken die Welt zukunftsfester zu machen, könnten wie Seifenblasen platzen.

Von autonomen, vollvernetzten Fahrzeugen etwa erwartete die IEA, dass der Verkehr bald so schnell fließen und das Carsharing in den Städten so weit optimiert werden kann, dass sechzig Prozent Energie eingespart würden. Bei Gebäuden rechnet man mit Einsparungen in ähnlicher Größenordnung. Die Realität ist eine andere. Die anschwellenden Datenströme lassen den globalen Energieverbrauch laut Shift jährlich um neun Prozent steigen. Enthalten sind darin auch die Produktion und Nutzung elektronischer Geräte und die nötige Infrastruktur wie Server, Datenzentren und die Netze.

Video-Streaming-Dienste und die Kurzlebigkeit der elektronischen Geräte schlagen dabei immer stärker ins Kontor. Die Energieintensität, eine der entscheidenden ökonomischen Kennzahlen, wenn es um den Energieeinsatz pro Wertschöpfung geht, nimmt in der digitalen Industrie nicht etwa ab, wie man es sich von den „smarten“ Lösungen erhofft hatte. Sie nimmt um vier Prozent jährlich zu.

Auch im Hinblick auf die Treibhausgasemissionen entfernt sich die Digitalgesellschaft immer schneller von den Zielen des Pariser Klimaabkommens. Zwar hat sich der Anteil digitaler Technologien an den globalen Treibhausgasemissionen seit 2013 von 2,5 auf immer noch überschaubare 3,7 Prozent erhöht. Aber die Wachstumskurve flacht nicht ab. Inzwischen steigt der Anteil des durch Digitalisierung verursachten Kohlendioxidausstoßes um jährlich acht Prozent. Schon im Jahr 2020 könnte der globale Daten-Tsunami dafür sorgen, dass die Menschheit allein mit ihren smarten Endgeräten so viel Kohlendioxid ausstößt wie ganz Indien im Jahr 2015.

Die Ansprüche steigen immer weiter

Vor allem das Smartphone-Phänomen zeigt, wie immer neue Appetitanreize gesetzt werden. Vier Milliarden Smartphones waren 2017 auf der ganzen Welt in Betrieb. 2020 wird mit 5,5 Milliarden gerechnet. Und mit jedem neuen Gerät kommen zusätzliche Anwendungen, Tools und Gadgets auf den Markt. Die Verlockung, datenintensive Spielereien oder HD-Videos zu nutzen, steigt rasant. Der Verkehr in den Netzwerken ist zuletzt um mehr als ein Viertel jährlich gestiegen.

Die Folge: Stärkere Batterien, größere Speicher, leistungsfähigere Infrastrukturen werden benötigt. Und keine noch so beeindruckende Effizienzrevolution, die Ingenieure immer wieder auf den Weg bringen, hat das Mehr an Energiehunger verhindert. In den vergangenen fünf Jahren ist die Aufladefrequenz der Smartphones zwar nicht merklich gestiegen, aber das liegt allein daran, dass Batterien inzwischen 50 Prozent mehr Energie zu speichern und liefern vermögen.

Noch gewaltiger als die Smartphone-Schwemme wirkt die der Industriegeräte: Das „Internet der Dinge“ wächst schon vor Anbruch der 5G-Ära um jährlich 55 Prozent. Bis 2020 sollen mindestens zwanzig Milliarden Endgeräte, vom Roboter bis zum Kühlschrank, miteinander – und mit energiehungrigen Datencentern – kommunizieren.

Hauptsache neu: Viele Handys werden viel zu schnell ersetzt. Und das kostet überproportional viel Strom.

Die Lösung, glauben die Shift-Analysten, kann allerdings eben nicht darin bestehen, die Datenströme zu kappen, sondern die Lebenszyklen der Geräte zu verlängern. Ließe sich die durchschnittliche Lebenszeit beispielsweise von Laptops von heute drei auf fünf Jahre und die der Smartphones von zweieinhalb auf dreieinhalb Jahre verlängern, dann könnte der Energieverbrauch nach Überzeugung der Shift-Forscher radikal gedrosselt und die Treibhausgasemissionen könnten um ein Drittel gesenkt werden. Neunzig Prozent des Energiebedarfs geht heute noch immer auf das Konto der Geräteproduktion, der Ressourcenverbrauch am Anfang der Nutzerkette ist weiter der größte Brocken.

Geräte länger und effizienter nutzen

Abrüsten fordern die Fachleute. Wenn wir lernten, länger mit den Geräten zu arbeiten, wäre schon viel gewonnen. Und mit zusätzlichen Maßnahmen wie der gemeinsamen Nutzung großer Datenmengen auf gemeinsamen Plattformen (statt dem Versenden riesiger Datenpakete) oder der konsequenten Nutzung zweier Sim-Karten (eine privat, die andere für den Beruf) auf einem Gerät, könne der wachsende Energiebedarf langfristig sogar wieder von neun Prozent auf 1,5 Prozent jährlich gedrückt werden, heißt es in der Shift-Studie.

Verschlankung ist also angesagt. Doch ähnlich wie bei der Miniaturisierung der Transistoren – die der wesentliche Treiber der Digitalisierung bis heute ist – gerät man irgendwann technologisch an Grenzen. Unterdessen schwillt die Datenflut weiter an. Geradezu zum Menetekel der digitalen Effizienzrevolution droht der Boom der Kryptowährungen im Netz zu werden. Sie sind vor ein paar Jahren angetreten, den konventionellen Zahlungsverkehr zu revolutionieren und die großen Infrastrukturen des Finanzsektors, angefangen von den Geldautomaten, in den schlanken virtuellen und immateriellen Raum zu verlagern. Doch mehr und mehr verwandelt sich der Blockchain- und Bitcoin-Boom zum Energiemonster.

Der niederländische Finanzexperte André de Vries von Pricewaterhouse Coopers hat in der Fachzeitschrift „Joule“ vor kurzem die bittere Rechnung für die vermeintliche Zukunftswährung aufgemacht, die für die meisten bisher noch gar keine Rolle spielt im Alltag. Allein das „Bitcoin-Mining“, also der Zahlungsverkehr mit dieser einen digitalen Währung, verbrauchte im vorigen Jahr zwischen vierzig und 62 Terawattstunden Energie. Das ist in etwa derselbe Energieverbrauch, wie ihn die gesamte Schweiz in dem Jahr aufwies.

Der Bitcoin-Handel brummt

Schon heute dürften Vries zufolge zwanzig Prozent des Gesamtenergiebedarfs aller Datencenter rund um den Globus zusammengenommen auf das Konto der Bitcoin-Industrie gehen. Für jede einzelne Krypto-Transaktion werden im Schnitt demnach 490 Kilowattstunden benötigt – eine herkömmliche Bankentransaktion verbraucht nur 0,4 Kilowattstunden.

Ganz ähnlich ist die Klimabilanz: Während jede Google-Suche mit 0,8 Gramm Kohlendioxidausstoß in der ökologischen Bilanz zu Buche schlägt, jede Visa-Überweisung mit 0,4 Gramm, ergibt sich mit jeder Bitcoin-Transaktion ein „CO2-Fußabdruck“ von derzeit 233 bis 363 Gramm. Die Prognose des PWC-Analysten und Bitcoin-Bloggers de Vries lautet deshalb: Der exorbitant anwachsende Energiehunger, der durch Datenflüsse, Speicher und die Endgeräte-Erneuerung alle anderthalb Jahre derzeit erzeugt wird, könnte die als Umweltfreund angetretene virtuelle Finanzindustrie bald nicht nur ihren Ruf kosten.

Bislang war noch argumentiert worden, dass der ebenfalls wachsende Markt an regenerativen Energien den Strombedarf langfristig umweltfreundlich decken könnte. „Das wird nicht funktionieren“, prophezeit de Vries – schon allein, weil die Regenerativen schwankungsanfällig sind, der Bitcoin-Handel aber Tag und Nacht rund um die Uhr brummt.