Energieagentur warnt: Das Internet der Dinge provoziert globalen Energie-Kollaps

Schon jetzt steigt der Stromverbrauch der IT schneller als der anderer Industrien. Nun warnt die Internationale Energieagentur: Das Internet der Dinge lässt den Energiehunger der digitalen Welt erst recht explodieren.

Grüner High-Tech für Stadt und Land

Blick aus der Röhre

Viele Bergfans wollen am liebsten im Einklang mit der Natur wandern. Wenn es aber im Hochgebirge abends kalt wird, benötigen sie nicht nur Schutz, sondern sie verbrauchen oft auch Kerosin, Gas oder Batterien für ihre Kocher. Eine überlebenssichernde und umweltfreundliche Übernachtungsmöglichkeit bietet jetzt die italienische Designfirma Leap-Factory. Ihre röhrenartige, schnee- und sturmsichere Mini-Lodge ist im Schnitt 3,5 Meter breit, acht Meter lang und 2,80 Meter hoch. In ihr sind Tische, Stühle, Toiletten und Waschbecken installiert. Nach Bedarf gibt es Kojenplatz für zwei bis zwölf Personen. Dafür dass es bei traumhafter Aussicht auf Himmel und Berge warm bleibt, sorgt die Fotovoltaikanlage auf dem Dach. Das Handicap: Mindestens 200 000 Euro kostet die 2500 Kilogramm schwere und mehrmodulige Schlafkapsel. Damit sich der Aufwand rechnet, bleibt das Biwak mehrere Wochen auf dem Berg und kann von verschiedenen Wanderern benutzt werden.

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Sonnengrill statt Feuerstelle

Studenten des Massachusetts Institute of Technology (MIT) in den USA wollen den ultimativen Traum aller grünen Barbecue-Fans Realität werden lassen: Sie entwickeln einen Grill, der Hitze mithilfe von Sonnenenergie erzeugt, Wärme speichern kann und dadurch sogar nachts funktioniert. Ihr Prototyp baut auf einer Technologie von MIT-Professor David Wilson auf: eine spezielle, besonders leichte Linse bündelt das Sonnenlicht, das in Lithiumnitrat-Zellen gespeichert wird. Mit der Hitze der Wärmespeicher lassen sich dann Steak und Wurst grillen. Vor allem aber ist der „Cooker“ laut Wilson als umweltfreundliche und energiesparende Alternative zu den offenen Holzfeuern gedacht, die die Menschen in Entwicklungsländern als Kochstelle nutzen. Jeden Tag verbrennen weltweit mehr als drei Millionen Tonnen Feuerholz unter Töpfen und Pfannen. Vor allem in afrikanischen Regionen wird das Holz knapp. Wilsons Grill speichert Sonnenenergie für 25 Stunden und heizt auf über 230 Grad hoch. Solargrills mit derartiger Kapazität gab es zuvor nicht.

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Wirbel-Säule

Frischer Wind aus Bayern: Das Unternehmen MRT Wind hat eine neues Minikraftwerk für den Zuhause-Gebrauch entwickelt. Das Besondere: Das 2,50 Meter hohe Windrad dreht sich nicht wie die üblichen Propeller-Systeme um die Horizontalachse, sondern um die Vertikalachse. „Dadurch kann man unabhängig von der Windrichtung Strom erzeugen“, erklärt Geschäftsführer Neil Cook. Ab einer Windgeschwindigkeit von 1,5 Metern pro Sekunde gewinne die Anlage Energie. Die Miniwindräder sind nach Herstellerangaben lautlos und lassen sich genehmigungsfrei installieren. Die ersten Testgeräte sind in Betrieb. Preis: ab 7000 Euro pro Stück.

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Leselicht in Hülle und Fülle

Der US-Hersteller SolarFocus bringt Licht ins Dunkle des E-Readers von Amazon: Mit einer leuchtenden Hülle namens Solar Kindle Lighted Cover. Sie schützt das Gerät nicht nur vor Kratzern, sondern bietet dem E-Reader auch eine netzunabhängige Notstromversorgung sowie eine LED-Leselampe. Damit lässt sich der Kindle nun auch in absoluter Dunkelheit nutzen. Gespeist wird das Licht aus einem eingebauten Akku, der über die Solarzellen auf der Außenseite der Hülle geladen wird. Auf der Consumer Electronics Show (CES) in Las Vegas, eine der weltweit größten Messen für Unterhaltungselektronik, ist die Hülle als eine der besten Innovationen 2012 in der Kategorie nachhaltige Technologien ausgezeichnet worden. Schon nach acht Stunden Sonnenlicht, so verspricht der Hersteller, habe die Batterie genug Saft, um dem Kindle drei Tage Strom zu liefern. Kosten: rund 80 Dollar.

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Insel-Lösung in der Südsee

Es könnte ein Entwurf des US-Verpackungskünstlers Christo sein. Tatsächlich haben sich japanische Architekten der Shimizu Corporation diese überdimensionale Seerosenstadt ausgedacht – mit kompletter Infrastruktur und üppiger Vegetation. In der Südsee auf der Höhe des Äquators soll die klimafreundliche, selbstversorgende Trauminsel schwimmen. Dort gibt es viel Sonne und kaum Taifune. Das Fundament soll aus wabenförmigen, mit Wasser und Luft gefüllten Betonröhren bestehen, um so der Insel Auftrieb und Stabilität zu verschaffen. Die Technik haben die Japaner bereits bei schwimmenden Bohrinseln erprobt. Jede ihrer sogenannten grünen Flossen hat einen Durchmesser von drei Kilometern und einen Hauptwohnbezirk mit einem kelchartigen, 1000 Meter hohen Wohn- und Arbeitsturm, in und um den herum 40.000 Menschen wohnen sollen. 350 Hektar Nutzfläche bleiben den Bewohner, um ihre Lebensmittel zu produzieren. Baubeginn soll 2050 sein.

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Stadt-Tomaten

Weil es Kosten und Energie spart, erobert die Landwirtschaft die Innenstädte. In Deutschland soll nun „inFarming“ beginnen, ein Erntesystem fürs Büro, in dem Pflanzen vom gereinigten Abwasser und der Abwärme der Gebäude gedeihen. „Wir wollen Dächer für den Anbau von Gemüse nutzen“, sagt Volkmar Keuter, der verantwortliche Leiter am Oberhausener Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheit- und Energietechnik. Die Idee: Nach dem Job erntet der Angestellte noch im Gewächshaus auf dem Bürodach sein Gemüse. Auf einem Viertel der 1200 Millionen Quadratmeter deutschen Büroflachdächer könnten die Pflanzen gedeihen, rechnet Keuter vor. Sie würden in Städten jährlich rund 28 Millionen Tonnen CO2 binden. Das entspreche 80 Prozent der CO2-Emissionen von industriellen Betrieben in Deutschland. Erste Versuche laufen derzeit im Fraunhofer-Testhaus für neue Gebäudesysteme in Duisburg.

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Superunkräuter und Powerwanzen

Gentechnisch veränderte Pflanzen schaden Bauern mehr als sie nutzen. Das ist das Fazit einer Studie von 20 führenden Umwelt- und Verbraucherschutzvereinigungen aus aller Welt, die auch Regierungen beraten. Dabei waren die Verheißungen groß: schmackhaftere Erdbeeren, weniger Unkrautvernichtungsmittel und höhere Erträge für Raps, Mais, Soja und Baumwolle. Sogar Welthunger, Klima- wandel und Bodenerosion sollten die Pflanzen zurückdrängen, deren Erbgut Biologen im Labor gezielt verändert haben. „Doch keines der Versprechen, das die Hersteller vor 20 Jahren zur Einführung der vermeintlichen Wunderpflanzen gaben, haben sie erfüllt“, heißt es in der Studie.

Stattdessen leiden Bauern unter negativen Auswirkungen: In Brasilien und Argentinien setzen sie auf ihren Feldern heute doppelt so viel Unkrautvernichtungsmittel ein wie auf konventionellen Feldern; auf Indiens Baumwollfeldern ist der Einsatz von Pestiziden sogar um das 13-Fache gestiegen. In China hat sich durch den Anbau von gentechnisch veränderter Baumwolle eine an sich harmlose Population von Wanzen verzwölffacht und bedroht jetzt die Pflanzen. In den USA, wo die meisten genmanipulierten Pflanzen wachsen, fördert ihr Anbau die Ausbreitung von Superun-kräutern, die Unkrautvernichtungsmitteln widerstehen.

Die drei großen Saatgutunternehmen Monsanto, Dupont und Syngenta kontrollieren heute mehr als zwei Drittel der weltweiten Saatgutverkäufe. Monsanto hat zudem 95 Prozent des indischen Saatgutmarktes für Baumwolle im Griff. Die Folge: Die Preise steigen stetig.

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Die Zahlen sind ebenso beeindruckend wie erschreckend, doch kaum jemand nimmt sie wahr: Im Schatten des Komforts, denn uns die zunehmende Verbreitung von Turbo-Internet, Smartphones, Cloud Computing, E-Commerce oder Sozialen Netzen im Alltag bescheren, explodiert der Energiebedarf der IT geradezu. Weitgehend unbemerkt vom Nutzer erreicht er ständig neue, Schwindel erregende Höhen.

Im vergangenen Jahr summierte sich allein der globale Stromhunger von Netzwerken und Datenzentren auf mehr als 640 Terrawattstunden, der von vernetzter Haushaltelektronik auf mehr als 615 Terrawattstunden. Das ist in beiden Fällen mehr als der gesamte jährliche Energieverbrauch der Bundesrepublik. Und die IT wächst weiter ungebremst.

Höchste Zeit gegenzusteuern, fordert daher die in Paris ansässige Internationale Energie-Agentur IEA in ihrem vor wenigen Tagen veröffentlichten Bericht „More Data, less Energy“. Umso mehr als die Autoren vor allem eine Sorge umtreibt: Bisher wird der Energiebedarf vor allem durch vergleichsweise „traditionelle“ Technik wie Server, Computer, Telefone oder TV-Set-Top-Boxen befeuert.

Zur Einordnung: Alleine letztere verbrauchten bereits 2010 in den USA so viel Strom wie sechs konventionelle 500-Megawatt-Kohlekraftwerke lieferten – und damit mehr als den jährlichen Energiebedarf Islands.

Doch nun ist die IT dabei, ziemlich schlagartig fast jeden Winkel des Alltags zu durchdringen, sorgen Sensornetze und Funkmodule in Straßen, Autos, Haustechnik, Uhren, Plakatwänden, Fitness-Trackern oder Fahrstühlen für eine Flut neuer, vernetzter Technik. Und mit diesem Megatrend, den Experten das „Internet der Dinge“ nennen, steigt der Energiebedarf der Technik geradezu ins Unermessliche. Wurden 2012 laut IEA weltweit knapp 15 Milliarden vernetzbarer Geräte – vom TV-Gerät übers Handy bis zur Bürotechnik – produziert, so könnte die Zahl der Netzwerk-Maschinen bereits 2030 auf mehr als 100 Milliarden steigen.

Damit die Flut der kommunikativen Hardware dennoch nicht zum globalen Energie-Kollaps führt, fordern die Experten der IEA nun die Entwicklung und Einführung weltweit gültiger und technikübergreifender Strom-Spar-Standards: Wichtigstes Ziel dabei ist, den Energieverbrauch der Technik in den Zeiten drastisch herunterzufahren, in denen die Geräte im Standby-Betrieb sind: Fernseher zum Beispiel, die zwar am Netz hängen, aber kein Programm anzeigen; Digitalrekorder, die noch auf den Beginn der Aufzeichnung warten; aber vernetzte Steckdosen oder Rollladensteuerungen, oder Web-Kameras und DSL-Zugangsboxen, die nur am Netz hängen, aber keine Daten übertragen.

Der Energiehunger dieses von Fachleuten auch „Vampire-Power“ genannten Betriebs, bei dem die Technik Strom nahezu nutzlos aus dem Netz saugt, ist gigantisch. Das Potenzial ihn deutlich zu reduzieren aber eben auch da, haben Hochrechnungen der IEA ergeben: Bei Einsatz der jeweils besten verfügbaren Energieeffizient- und Stromspartechniken ließe sich der für 2025 prognostizierte, globale Energieverbrauch vernetzter Maschinen und Alltagstechnik von rund 1140 Terrawattstunden um knapp zwei Drittel auf nur noch gut 400 Terrawattstunden senken. Das wäre in etwa das Verbrauchsniveau von 2008.

Als eine der wichtigsten Maßnahmen will die IEA nun das bereits 15 Jahren für den Ruhestromverbrauch von traditioneller Haushaltselektrik ausgegebene Ein-Watt-Ziel auch auf die IT und die vernetzten der Geräte im Internet der Dinge ausweiten. Darin hatte die Behörde definiert, dass Elektrogeräte im Standby-Modus nicht mehr als ein Watt pro Stunde aus dem Netz ziehen sollten – ein Ziel, das in einem Großteil der IEA-angehörigen Staaten inzwischen zumindest teilweise als Rechtsvorgabe umgesetzt ist, teils sogar übertroffen.

Nun also will die IEA den Vampiren auch in der IT an den Kragen – und am Ende wird sich die Energiediät auch für jeden einzelnen Techniknutzer lohnen. Denn die neue Sparsamkeit mit dem Strom zwingt auch zu einer radikal auf Energieeffizienz ausgerichteten Entwicklung neuer Geräte – und damit, früher oder später, endlich auch mal wieder zu Smartphone-Laufzeiten von mehr als einem knappen Arbeitstag.