Digitalisierung & Nachhaltigkeit Streamen statt Fliegen?

Ist Videos streamen das neue Fliegen?
Ist Videos streamen das neue Fliegen?

»Binge-Watching« liegt im Trend. Immer mehr Filme, Serien und Videos werden über Streaming-Plattformen angesehen, dazu kommen seit der Corona-Pandemie zunehmend Video-Konferenzen. Oft wird das Streamen als das neue Fliegen bezeichnet – doch ist das wirklich vergleichbar?

Gehören Sie auch zu den »Streamern«? Derzeit im Trend: Binge-Watching. Hierbei werden komplette Staffeln von Serien an einem Stück durchgesehen. Das benötigt Rechenleistung und Energie: am TV-Gerät, Smartphone oder Tablet, am Router sowie im Rechenzentrum des Anbieters. Nun müssen die Energieversorger die Energie jedoch erst erzeugen. Auf die Art der Stromgewinnung haben wir jedoch kaum Einfluss. Liegt das Rechenzentrum in einem Gebiet mit vielen Kohlekraftwerken? Dann fällt die Klimabilanz wesentlich schlechter aus als in einem Gebiet mit vielen Phohovoltaik (PV)-Anlagen. Noch eher gelingt das im Eigenheim: Erzeugen Sie Ihren Strom teilweise selbst über Solar-Module wirkt sich das positiv auf die Energiebilanz aus.

Für den Verbraucher ist es undurchsichtig, welche Methode die bessere ist: Soll er über Satellit oder Kabel fernsehen, streamen – über TV, Smartphone oder Tablet – oder doch besser ganz altmodisch eine DVD ansehen? Hinzu kommt der Strombedarf der Rechenzentren beim streamen: Laut Bitkom beträgt dieser in Deutschland derzeit mehr als zwölf Mrd. Kilowattstunden pro Jahr – das ist in etwa so viel wie Berlin jährlich verbraucht.

Eine Bitkom-Studie beschäftigt sich eingehend mit den Fragen zur Nachhaltigkeit des Streamens und liefert – teilweise überraschende – Antworten.

Das Wichtigste in Kürze

  1. Der Energiebedarf hängt sehr stark davon ab, mit welchem Endgerät und mit welcher Auflösung gestreamt wird.
  2. Videoschauen mit Standard Definiton (SD) auf einem Smartphone, Tablet oder Notebook benötigt wesentlich weniger Energie als das klassische Fernsehen oder das Abspielen einer DVD auf einem 50-Zoll-Flachbildfernseher.
  3. Für das Schauen in HD-Qualität im Festnetz entstehen pro Stunde beim heutigen Energiemix zwischen 100 und 200 g CO2 – vergleichbar mit einem Kilometer Fahrt in einem PKW mit Verbrennungsmotor. Entsprechend sind die CO2-Emissionen des Videoschauens im Netz im Vergleich mit anderen Freizeitaktivitäten gering.
  4. Streaming wird kontinuierlich energieeffizienter: Für das Jahr 2020 wird angenommen, dass im Vergleich zum Jahr 2018 das Bereitstellen und Übertragen des gleichen Films etwa 25 Prozent weniger Energie benötigt. [1]

CO2-Emissionen

Eine Stunde DVD-Schauen auf einem 50 Zoll großen Flachbildfernseher benötigt zwischen 93 und 100 Wh. Der Energiebedarf beim Videostreamen ist dagegen stark abhängig von gewählter Auflösung und Gerät. Eine Stunde Videostreaming über das Festnetz in High Definition (HD) 720p auf einem 65-Zoll-Fernsehgerät verursacht einen Energiebedarf von etwa 280 Wh (in Summe etwa 130 g CO2). Mehr als die Hälfte des Energiebedarfs wird dabei am Fernsehgerät selbst benötigt. Eine Stunde Streaming von 4K-Videodaten auf dem gleichen 65″-Fernsehgerät schlagen sogar mit 1.300 Wh (entsprechend circa 610 g CO2) zu Buche. Hierbei sind Kommunikationsnetze und Rechenzentren für 88 Prozent des Energiebedarfs verantwortlich. Dagegen benötigen Smartphones oder Tablets beim Streamen in SD-Auflösung lediglich etwa 65 beziehungsweise 75 Wh an Energie, was etwa 30 bis 35 g CO2 entspricht (Bild 1). Auch hierbei entfällt der größte Anteil wieder auf die Rechenzentren und Netze. Alle hier angegebenen Werte beziehen sich auf die Datenübertragung über das Festnetz. Im Mobilfunknetz fällt unter derzeitigen Umständen ein wesentlich höherer Energiebedarf an. Allerdings ist das Berechnen aufgrund der unterschiedlichen Mobilfunkgenerationen sehr komplex. [1]

Zusammenfassend steigt also der Energiebedarf mit der Größe des Endgeräts und der gewählten Auflösung. Gleichbleibend hoch ist dagegen der Bedarf in den Rechenzentren und Kommunikationsnetzen – das macht es für den Nutzer sehr intransparent. Streamen über Festnetz ist außerdem wesentlich umweltschonender als über Mobilfunk.

Ist Streamen das neue Fliegen?

Binge-Watching liegt im Trend – Fliegen ist Out. Hierbei stellt sich die Frage: Werden die CO2-Emissionen lediglich verlagert? In der Studie »Lean ICT: Towards digital sobriety« des französischen »The Shift Project« wird dargestellt, dass die Digitalisierung für etwas über drei Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich ist. Das entspricht in etwa den CO2-Emissionen des weltweiten Flugverkehrs. Zudem wachse der Anteil schnell und würde 2030 circa acht Prozent der weltweiten Treibhausgase verantworten. Allerdings basiert die Studie laut Bitkom auf einer einzigen Quelle, somit sind die Ergebnisse nicht immer transparent oder nachvollziehbar. [2]

Die Frage nach dem Energiebedarf für die Digitalisierung im Allgemeinen und das Streamen im speziellen ist also nicht trivial. Sehr viele Faktoren spielen eine Rolle. Schon für Rechenzentren gehen die Schätzungen zum Energiebedarf auseinander – sie wären heute weltweit jährlich für 200 [3] bis 650 [4] TWh Energieverbrauch verantwortlich. Realistischere Kalkulationen liegen in etwa in der Mitte.

Für Kommunikationsnetze ist ein Kalkulieren erheblich komplizierter, und es gibt kaum aktuelle Studien. Die Verfasser der Bitkom-Studie gehen bei realistischen Annahmen von insgesamt circa 400 bis 500 TWh weltweit für 2020 aus. Am Schwierigsten ist der Verbrauch der Endgeräte abzuschätzen, da die Anzahl sehr groß ist und sich ihr Bestand rasch verändert. Nach Betrachten verschiedener Studien halten die Experten hier etwa 350 TWh jährlich als realistisch.

Interessant ist der Anteil des Streamings am weltweiten Primärenergieverbrauch: Addiert man die oben genannten Summen, kommt man auf etwa 1.100 bis 1.250 TWh weltweit jährlich für Streaming-Dienste. Das entspricht somit an die fünf Prozent des weltweiten Elektrizitätsverbrauchs von 26.700 TWh und weniger als ein Prozent des weltweiten Primärenergieverbrauchs von 150.000 TWh [1]. In Summe ist somit die gesamte Digitalisierung für etwa 1,5 Prozent der weltweiten Treibhausgase (484 g CO2 pro kWh ]5]) verantwortlich.

Wie die Corona-Krise zeigt, können Videokonferenzen einen guten Ersatz für Reisen darstellen. Jedoch stellt Streamen trotz aller Fortschritte bei der Technik einen nicht zu unterschätzenden Energiebedarf dar. Im Kontext eines Verhinderns des Ausbreitens einer Pandemie ist Streamen jedoch so etwas wie das neue Fliegen – im positiven Sinn.

Was kann jeder Einzelne tun?

Zunächst kann der Nutzer bei der Wahl der Übertragung Energie einsparen: Festnetz – auch in Kombination mit WiFi – ist besser als Mobilfunk. Außerdem ist mit der Wahl der Auflösung viel zu erreichen: Wenn möglich, geringere Auflösung wählen sowie den Grad der Bildoptimierung herabsetzen. Ein weiterer Punkt: Auf Funktionen wie Auto-Play verzichten um etwa das Abspielen von Werbung, Trailern oder Folgetiteln zu vermeiden. Optimal wäre, die zu Hause genutzte Energie zum Beispiel mit PV-Strom zu erzeugen und auf das Streamen unterwegs komplett zu verzichten.

 

Literatur:

[1] https://www.bitkom.org/Bitkom/Publikationen/Nachhaltigkeit-von-Streaming-Co.
[2] https://theshiftproject.org/wp-content/uploads/2019/03/Lean-ICT-Report_The-Shift-Project_2019.pdf.
[3] Masanet, Eric et al. »Recalibrating global data center energy-use estimates.« Science 367.6481 (2020): 984-986. doi: 10.1126/science.aba3758.
[4] Belkhir, Lotfi, and Ahmed Elmeligi. »Assessing ICT global emissions footprint: Trends to 2040 & recommenda-tions.« Journal of Cleaner Production 177 (10. März 2018): 448-463. www.sciencedirect.com/science/article/pii/S095965261733233X.
[5] Pavarini, Claudia et al. Tracking the decoupling of electricity demand and associated CO2 emissions. Paris: IEA, 2019. www.iea.org/commentaries/tracking-the-decoupling-of-electricity-demand-and-associated-co2-emissions.