Für Videostreaming in HD-Qualität entstehen je nach Übertragungstechnik unterschiedlich viel Treibhausgasemissionen. Der Anteil an den CO2-Emissionen durch die Datenverarbeitung im Rechenzentrum ist dabei mit jeweils 1,5 Gramm CO2 pro Stunde relativ gering. Entscheidend für die Klimaverträglichkeit von Cloud-Diensten wie Video-Streaming ist hingegen, mit welcher Technik die Daten von dort zu den Nutzern übertragen werden, teilte das Bundesumweltministerium (BMU) mit.
Dabei könnten je nach Art der Datenübertragung Treibhausgasemissionen in erheblichem Umfang eingespart werden. Dies zeigten erste Forschungsergebnisse im Auftrag des Umweltbundesamtes.
Glasfaser: 2 Gramm CO2 je Stunde Videostreaming – UMTS 90 Gramm
Die geringste CO2-Belastung entstehe, wenn das HD-Video bis nach Hause über einen Glasfaser-Anschluss gestreamt werde, mit lediglich 2 Gramm CO2 je Stunde Videostreaming für Rechenzentrum und Datenübertragung. Bei Kupferkabel (VDSL) seien es 4 Gramm. Bei einer Datenübertagung mit UMTS (3 G) seien es hingegen 90 Gramm CO2 pro Stunde.
Erfolge die Datenübertragung stattdessen mit 5G Übertragungstechnik werden nur etwa 5 Gramm CO2 je Stunde emittiert. Nicht berücksichtigt sei bei dieser Berechnung der Stromverbrauch des Endgeräts, heißt es in der Pressemitteilung des BMU.
Schulze: Mehr öffentliche WLAN-Hotspots einrichten
„Bislang war die Datenlage zur Klimawirkung digitaler Infrastruktur mehr als dürftig. Darum arbeiten wir daran, die bestehenden Wissenslücken mit guter Forschung zu schließen,“ wird Bundesumweltministerin Svenja Schulze zitiert. Die neuesten Erkenntnisse zeigten nun: Klimaverträgliches Streaming sei möglich, wenn man es richtig anstelle und den richtigen Weg zur Datenübertragung wähle.
„Aus Umweltsicht ist es eine gute Idee, mehr öffentliche WLAN Hotspots einzurichten, denn das ist klimafreundlicher als Streaming im Mobilfunknetz. Im richtigen Netz und mit effizienteren Rechenzentren wächst auch der Klima-Vorteil, den Home-Office und Videokonferenzen für den Klimaschutz haben können“, so Schulze. Ihr Ziel sei es die deutsche EU-Ratspräsidentschaft dazu zu nutzen, eine gemeinsame Positionierung für eine umweltfreundliche Digitalisierung zu erreichen.
UBA: Verstärkt in den Ausbau der Glasfasernetze investieren
„Unsere Forschung zeigt, dass wir verstärkt in den Ausbau der Glasfasernetze investieren sollten“, unterstrich Dirk Messner, Präsident des Umweltbundesamtes (UBA). Aus Klimaschutzsicht sei auch die neue 5G-Überrtagungstechnik vielversprechend.
Durch die Corona-Pandemie sei der Bedarf weiter gestiegen: Die Nutzung von Streaming-Diensten und Cloud-Gaming habe sich etwa von Februar bis März 2020 um 30 Prozent erhöht. Im März 2020 sei am weltweit größten Internetknoten in Frankfurt/Main (DE-CIX) ein Spitzenwert von 9,16 TBit (Terabit) Datendurchsatz pro Sekunde gemessen worden. Das entspreche der gleichzeitigen Übertragung von mehr als zwei Millionen HD-Videos und ist der höchste Wert, der dort je gemessen worden sei, heißt es in der Pressemitteilung.
Datenerhebung bei einem großen Streaming-Rechenzentrum
Über die Klimawirkung von Cloud-Diensten wie Videostreaming oder Online-Datenspeicherung habe es bisher keine belastbaren Zahlen gegeben. Bisherige Studien seien zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen gekommen. Das habe zum Teil an unterschiedlichen Methoden oder verwendeten Daten gelegen. Alle Studien hätten jedoch gemeinsam, dass die Ergebnisse auf Rechenmodellen und Annahmen statt auf realen Messdaten beruhten.
Mit den aktuellen Daten des Umweltbundesamtes zur Umweltbelastung von Cloud-Diensten lasse sich der CO2-Fußabdruck von datenintensiven Anwendungen wie Videostreaming, Video-Konferenzen und Online-Datenspeicherung realitätsnäher als bisher ermitteln. Für die Datenerhebung sei unter anderem bei einem großen Streaming-Rechenzentrum gemessen worden.
Filme mit geringerer Auflösung ansehen nutzt dem Klima
Die Studie betrachtete außerdem das Datenvolumen für verschiedene Video-Auflösungen, teilte das BMU weiter mit. Eine Übertragung in Ultra-HD-Auflösung auf dem TV benötige dabei die zehnfache Menge einer HD-Qualität, nämlich 7 GB pro Stunde statt 700 MB pro Stunde. Verbraucher könnten CO2-Emissionen einsparen, indem der Film mit einer geringeren Auflösung angesehen werde.
Für Geräte mit kleinem Display sei der Qualitätsunterschied für das menschliche Auge ohnehin nicht wahrnehmbar. Ein Webseitenbetreiber, der Videos auf seiner Seite darstelle, sollte die Autoplay-Funktion standardmäßig auf „Aus“ stellen, um Daten und CO2 zu sparen, raten BMU und UBA. (hcn)
Die vorgestellten Ergebnisse wurden im Auftrag des UBA durch das Öko-Institut und dem Fraunhofer IZM im Rahmen des Forschungsprojektes „Green Cloud-Computing“ erarbeitet.
