Wie wirkt sich 5G aufs Klima aus?

Bei der stetig zunehmenden Digitalisierung unserer Gesellschaft stellt sich die Frage, welches Potenzial dieser digitale Wandel für den Klimaschutz hat. Ein Team aus Forschenden der Universität Zürich und der Empa hat im Auftrag des Wirtschaftsverbands swisscleantech und des Mobilfunkbetreibers Swisscom untersucht, welche Auswirkungen der 5G-Mobilfunkstandard auf die Treibhausgasemissionen haben wird. Das Team kommt zum Schluss, dass bei einer anzunehmenden künftigen Verachtfachung des Datenverkehrs die 5G-Technologie effizienter ist und innovative Anwendungen ermöglicht, etwa beim flexiblen Arbeiten, hinsichtlich eines intelligenten Stromnetzes („Smart Grid“) oder bei der Präzisionslandwirtschaft, wodurch sie zur Senkung der CO2-Emissionen unserer Gesellschaft beitragen kann. Vor Kurzem stellten die Studienpartner ihre Ergebnisse im Berner Bundeshaus den parlamentarischen Gruppen „Cleantech“ und „Digitale Nachhaltigkeit“ vor.

Untersucht wurden die Energie- und Materialflüsse für den Aufbau und Betrieb der Infrastruktur eines 5G-Netzes sowie damit mögliche (neue) Anwendungen bis ins Jahr 2030. Ausgedrückt in Kilogramm CO2-Äquivalent lassen sich dafür mittels Ökobilanz die Klimafolgen berechnen. Die Herstellung und Nutzung eines typischen Business-Laptops verursacht beispielsweise jährlich rund 32 Kilogramm CO2-Äquivalente. „Wir sind bei unseren Berechnungen von den aktuellen Planungsvorgaben des Mobilfunkbetreibers Swisscom ausgegangen“, sagt Empa-Forscher Roland Hischier von der Abteilung „Technologie & Gesellschaft“ in St. Gallen. Das 4G-Netz wird auch im Jahr 2030 noch bestehen, aber nur noch rund 20 Prozent des Datenverkehrs ausmachen. Die Studie zeigt, dass der Ausbau des 5G-Netzes und die benötigten neuen Endgeräte für neue Anwendungsmöglichkeiten auf dem 5G-Netz im Jahr 2030 Umweltbelastungen in einer Grössenordnung von 0.18 Megatonnen CO2–Äquivalenten verursachen dürften. „Andererseits bieten die untersuchten neuen Anwendungsmöglichkeiten aber auch ein Einsparpotenzial von bis zu 2.1 Megatonnen CO2-Äquivalenten“, so Hischier.

Ein Grund für die klimafreundliche CO2-Einsparung ist die grössere Energieeffizienz der 5G-Technologie. Das 5G-Netz im Jahr 2030 sollte pro transportierter Einheit Daten rund 85 Prozent weniger Emissionen als das heutige Mobilfunknetz verursachen. Hinzu kommen indirekte Einsparungen aufgrund neuer Nutzungsmöglichkeiten, wie intelligente Stromnetze oder neue Anwendungen in der Landwirtschaft mit einer gezielteren Nutzung von Dünger und Pflanzenschutzmitteln. Zudem unterstütze die noch raschere, zuverlässigere und (mengenmässig) viel grössere Datenübertragung flexibles Arbeiten, was eine Reduktion des Pendlerverkehrs und von geschäftlichen Reisetätigkeiten mit sich bringe, da sich im 5G-Netz effizienter virtuell zusammenarbeiten lasse, so der Empa-Forscher.

Weitere Treibhausgas-Reduktionen können sich durch neue Technologien ergeben, die mit dem Ausbau der 5G-Netzwerke überhaupt erst aufkommen werden, etwa autonomes Fahren, Telechirurgie und intelligente Gebäude. Hischier: „Diese Anwendungen werden ihr Potenzial aber nicht so schnell ausschöpfen können, weshalb sie innerhalb des Zeitfensters unserer Studie bis 2030 noch nicht zum Tragen kommen.“

Mit der Studie, betont Hischier, sei nun eine Grundlage für künftige politische Entscheide vorhanden, die aufzeige, dass die Verbreitung der 5G-Technologie Vorteile für die Umwelt mit sich bringt. „Technologieentwicklungen, richtig angewandt, sind ein wesentlicher Beitrag, um die CO2-Emissionen weiter zu senken.“ Denn ein 5G-Netz fördert oder ermöglicht gar erst weitere zukunftsträchtige Technologien, was wiederum den Bedürfnissen der Gesellschaft und dem Gebot der Nachhaltigkeit entgegenkommt.

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