Prof. Dr. Lorenz Hilty, Forschungsgruppe Informatik und Nachhaltigkeit Universität Zürich und Empa

Institut für Informatik

Chancen und Risiken der Digitalisierung für den Klimaschutz Vortrag zum 4. Businesslunch „Digitalisierung und Nachhaltigkeit“ der Klimaplattform der Wirtschaft Zürich Prof. Dr. Lorenz Hilty Forschungsgruppe Informatik und Nachhaltigkeit Universität Zürich und Empa

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Lorenz Hilty, Vortrag Klimaplattform der Wirtschaft Zürich

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Development of Informa6on and Communica6on Technologies (ICTs)

The Digital Age

T r a n s m i t t i n g i n f o r m a t i o n . . .

S t o r i n g i n f o r m a t i o n . . . stone carving, oldest evidence 13’000 BC

P r o c e s s i n g i n f o r m a t i o n . . . abacus, oldest evidence 2300 BC

C O N V E R G E

N C E

smoke signal, oldest evidence 850 BC

Internet 1990ies AC

60 Jahre Digitalisierung: exponentielles Effizienzwachstum Energieeffizienz von Prozessoren Rechenoperationen pro Energieeinheit Quelle: Koomey, J., Berard, S., Sanchez, M. & Wong, H. (2011): Implications of Historical Trends in the Electrical Efficiency of Computing. Annals of the History of Computing, IEEE, 33 (3): 46-54

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Zeiteffizienz von Prozessoren = Rechenleistung Rechenoperationen pro Zeiteinheit Quelle: Koomey, J., Berard, S., Sanchez, M. & Wong, H. (2011): Implications of Historical Trends in the Electrical Efficiency of Computing. Annals of the

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History of Computing, IEEE, 33 (3): 46-54

Kosteneffizienz von Prozessoren Rechenleistung eines Prozessors pro Geldeinheit

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Quelle: Nordhaus, W. D. (2007): Two Centuries of Productivity Growth in Computing.

The Journal of Economic History (67) 1, 128-159 Die Graphik zeigt den fallenden Preis pro Einheit Rechenleistung in US-$ 2006

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Hauptthesen 1. Die Digitalisierung bringt sowohl Chancen als auch Risiken für den Klimaschutz mit sich.

2. Unternehmen, Privathaushalte und der Staat müssen zielgerichtet handeln, damit die Digitalisierung ihr positives Potenzial für den Klimaschutz entfaltet. „Business as usual“ genügt nicht.

3. Der Klimaschutz ist zwar nur eines der UN-Nachhaltigkeitsziele, aber die Voraussetzung für die meisten anderen Ziele: Klimawandel ist eine Ursache für Hunger und Migration.

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Direkte Effekte

der % 3 2 global issionen m CO 2-E

Indirekte Effekte

tlich u e d l a te zi Poten irekte Effek als d r e h ö h

ICT-Hardware wird produziert, genutzt und entsorgt.

ICT kann in anderen Bereichen – wie Produktion, Transport, Energie, Medien – zum Klimaschutz beitragen.

Der gesamte Lebensweg kostet

Die Anwendung von ICT ermöglicht oder unterstützt

– seltene Rohstoffe und Energie in der Produktion

– energetisch effizientere Prozesse

– Stromverbrauch während der Nutzung

– die Substitution von „physisch“ durch „virtuell“

– Energie für Abfallbehandlung/Recycling

– die Integration erneuerbarer Energien ins Energiesystem

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Szenario Schweiz 2025: Der Beitrag der ICT zur Emissionsminderung kann 3 mal so hoch sein wie ihr eigener Fussabdruck

2015

2025 Effekte im Ausland Effekte in der Schweiz

Quelle: Hilty, L. M.; Bieser, J. T. C (2017): Opportunities and Risks of Digitalization for Climate Protection in Switzerland. Report, University of Zurich https://doi.org/10.5167/uzh-141128

direkte Effekte (Footprint) 29.05.18

indirekte Effekte (Abatement)

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direkte Effekte indirekte Effekte (Footprint) (Abatement) Seite 6

Footprint der ICT in der Schweiz, inkl. Produktion der Geräte im Ausland: 1/3 Infrastruktur, 2/3 Endgeräte

Quelle:

Bei Endgeräten dominiert der “Rucksack” aus der Produktion die Gesamtbelastung.

Hilty, L. M.; Bieser, J. T. C (2017): Opportunities and Risks of Digitalization for Climate Protection in Switzerland. Report, University of Zurich https://doi.org/10.5167/uzh-141128

Einschränkungen: Für Server und Router gilt dies nicht. Ferner wurde die Nutzung von Servern im Ausland von Schweizer Endgeräten aus nicht berücksichtigt.

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Abatement Potential durch ICT in der Schweiz: Differenzierung nach Use Cases

Quelle:

Weniger Tonnenkilometer und Personenkilometer, die effizientere Nutzung, Heizung und K체hlung von Geb채uden sowie die Flexibilisierung der Stromversorgung zugunsten von erneuerbaren Quellen sind die wichtigsten Anwendungsbereiche f체r ICT zugunsten des Klimaschutzes.

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Lorenz Hilty, Vortrag Klimaplattform der Wirtschaft Z체rich

Hilty, L. M.; Bieser, J. T. C (2017): Opportunities and Risks of Digitalization for Climate Protection in Switzerland. Report, University of Zurich https://doi.org/10.5167/uzh-141128

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Take-home Messages: Wo liegen die wichtigsten Hebel für eine klimafreundliche Digitalisierung?

Indirekte Effekte für den Klimaschutz nutzen

Direkte Effekte verringern

Privathaushalte und KMU – Selten neue Geräte beschaffen – Leichte, mobile Geräte betreiben

– Möglichkeiten der ICT nutzen, um Transporte zu verringern: weniger Personen- und Tonnenkilometer

– Ausgemusterte Geräte einer Sekundärnutzung oder dem Recycling zuführen

– Möglichkeiten der ICT nutzen, um den Bedarf an Gebäuden zu verringern

– Möglichst keine eigenen Server betreiben (Clouddienste sind effizienter)

– Möglichkeiten der ICT nutzen, um unnötiges Heizen und Kühlen zu vermeiden

– Möglichst wenig Netzwerk-Hardware betreiben (normalerweise schlecht ausgelastet)

– Möglichkeiten der ICT für die Flexibilisierung der Energienachfrage und dezentrale Stromerzeugung und -speicherung nutzen

Staatliche Einrichtungen und grosse Unternehmen – Nachhaltige Beschaffungs- und Entsorgungsstrategie für ICT-Infrastrukturen und -Endgeräte entwickeln, den ganzen Lebensweg von Geräten berücksichtigen 29.05.18

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– Sicheren Datenverkehr, Datenschutz und offene Standards fördern, um Zielkonflikte mit „smarten“ Anwendungen und nachhaltigen Sharing-Modellen zu entschärfen Seite 9