Energieeffizienz Mobilfunkstandard 5G: Ein Nachhaltigkeitstreiber?

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Der 5G-Mobilfunkstandard gilt als Treiber der industriellen Digitalisierung. Doch befürchten Kritiker, dass diese Vorteile auf Kosten der Umwelt und Ressourcen gehen könnten. Ist der Ausbau des Hyperkonnektivitätsnetzes eine Chance für eine nachhaltigere Zukunft oder ein Hindernis?

Der neue Mobilfunkstandard 5G wird als eine der vielversprechendsten Technologien der kommenden Jahre gehandelt. Mobilfunkanbieter und Technikenthusiasten schätzen an der fünften Mobilfunkgeneration vor allem die hohe wie robuste Performance, dedizierte Skalierbarkeit und vielfältigen Einsatzmöglichkeiten. Diese Eigenschaften machen das Netz zum wichtigen Impulsgeber für die Digitalisierung der Industrie.

Es gibt allerdings auch Stimmen, die sich kritisch gegenüber 5G äußern. Kritiker befürchten allerdings, dass das Plus an Netzabdeckung und Geschwindigkeit durch 5G langfristig zu Lasten von Umwelt und Ressourcen gehen könnte. Wie steht es also wirklich um die Klimabilanz des Hyperkonnektivitätsnetzes? Stellt die bevorstehende 5G-Ära eine Chance dar, eine nachhaltigere Zukunft zu gestalten, oder wird die neue Technologie dabei eher zu einem Hindernis?

Die tatsächliche Klimabilanz von 5G

Bei der Entwicklung neuer Mobilfunkstandards spielt im Jahr 2023 vor allem der Energieverbrauch von Netzen und Endgeräten eine wichtige Rolle. Darin liegt auch einer der Hauptkritikpunkte an 5G. Kritiker befürchten, dass das Netz einen deutlich höheren Stromverbrauch aufweist und somit viel mehr Energie als sein Vorreiter 4G verbraucht. Dies läge vor allem daran, dass die 5G-Antennen eine deutlich kürzere Reichweite als die 3G- oder 4G-Netze haben. Die Antennen des neuen Mobilfunknetzes werden in der Regel mit einem geringeren Abstand voneinander platziert, was dazu führe, dass mehr 5G-Antennen benötigt würden. Durch den Aufbau und den Betrieb des 5G-Netzes komme es also letztendlich zu mehr Treibhausgas-Emissionen.

Die viel effizientere Technik der 5G-Netze sorgt jedoch für einen ganz gegenteiligen Effekt, sodass die Klimabilanz des Mobilfunknetzes in Wahrheit sogar deutlich positiver als die der 3G- und 4G-Technologien ist. Eine Untersuchung von STL Partners kommt zu dem Ergebnis, dass ein 5G-Mobilfunkstandort bei gleicher Datenmenge nur etwa 15 Prozent der Energie benötigt, die ein 4G-Mobilfunkstandort verbraucht. Aus diesem Grund könnte ein schnellerer Übergang zu 5G weltweit bis 2030 rund 0,5 Milliarden Tonnen CO₂ einsparen. Die 5G-Technologie reduziert die Kohlenstoffemissionen damit um fast 80 Prozent und senkt die Betriebskosten um fast ein Drittel. Auch die Universität Zürich hat im Rahmen einer Studie herausgefunden, dass mithilfe des 5G-Netzes im Jahr 2030 pro transportierter Einheit Daten rund 85 Prozent weniger Emissionen als das heutige Mobilfunknetz verursachen werden.

In Deutschland sind es laut einer Umfrage des Digitalverbands Bitkom bis zum Jahr 2030 allein bis zu 64 Millionen Tonnen CO₂, was 17 Prozent der insgesamt geplanten CO₂-Einsparungen im Rahmen der Klimaziele entspricht. Mit einer schnellen Einführung von 5G ließe sich der globale CO₂-Ausstoß im Laufe des Jahrzehnts also erheblich reduzieren.

Bisher wurden weltweit bereits mehr als 100 5G-Netze gestartet, was schon jetzt zu erheblichen Energieeinsparungen führt. Mobilfunkbetreiber und Telekommunikationsunternehmen können damit in Zukunft den Stromverbrauch und damit die CO₂-Emissionen senken, selbst wenn die Datenübertragungen stark zunehmen. Der Betrieb neuer effizienterer Mobilfunknetze kann zudem die Betriebskosten von Unternehmen um fast ein Drittel senken. Die digitale Innovation 5G führt im Endeffekt somit tatsächlich zu einer höheren Effizienz und minimiert sowohl Ressourcen als auch Aufwände. Allerdings bezieht sich diese Einsparung nur auf das direkte Potenzial der Technologie. Viel relevanter sind darüber hinaus die Möglichkeiten und Auswirkungen, die sich aus dem Einsatz von 5G ergeben.

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Die Telekommunikationsindustrie kann durch den Einsatz grünerer Informations- und Kommunikationstechnologien sowie der Bereitstellung von Technologien für eine bessere Konnektivität zukünftig selbst ein wesentlicher Treiber von Nachhaltigkeit und somit einer verbesserten Klimabilanz sein.

Zudem kann sie die Infrastruktur für weitere Digitalisierungsprojekte und Innovationen bereitstellen, damit auch andere Branchen ressourcensparender agieren und ihre eigene Informations- und Kommunikationstechnologien optimieren können. 5G wirkt dabei als Enabler dieser Transformation und ermöglicht nachhaltigeres und effizienteres Handeln. Die Einsatzgebiete sind vielfältig – von der Entwicklung und der Produktion über die Logistik bis zum Vertrieb. Anwendungsmöglichkeiten gibt es fast in jedem Bereich.

1. Gebäude intelligent ausstatten:

Heizen, beleuchten, kühlen und vernetzen – all diese Produktionsvorgänge verbrauchen eine erhebliche Menge an Energie. Weltweit werden fast 40 Prozent der Energie durch Industrieunternehmen verbraucht. Intelligente Geräte und das Internet der Dinge können Unternehmen dabei helfen, die Überwachung von Industriegebäuden und -systemen zu vereinfachen. Mit 5G lassen sich beispielsweise intelligente Produktionsgebäude realisieren, die auf allen Ebenen vollständig miteinander vernetzt sind.

Ein praktisches Beispiel dafür ist das Empire State Building in New York City. Es hat Sensoren und Zähler implementiert, die den Energieverbrauch messen und optimieren können. Aufgrund dieser automatisierten Zähler und Sensoren lassen sich die Energiekosten des Gebäudes um fast 40 Prozent senken, was die Kohlendioxidemissionen des Empire State Buildings innerhalb eines Jahres um über 100.000 Tonnen reduziert.

2. Mehr Effizienz durch Automatisierung:

Die Implementierung des Hyperkonnektivitätsnetzes führt langfristig auch zu einem Innovations- und Effizienzboost, da die Arbeitsprozesse von Unternehmen effektiver und effizienter gestaltet werden können. Dadurch kommt es zu einer Erhöhung des Automatisierungsgrades sowie einer gesteigerten Transparenz auf dem Shopfloor. Mit der Automatisierung können Prozesse langfristig einfacher skaliert und angepasst werden, was wiederum zu einem verbesserten Energieverbrauch und der Reduzierung der Betriebskosten führt.

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3. Smarte Logistik:

Durch den Einsatz von 5G-Technologie können Unternehmen ihre Lieferketten in Echtzeit verfolgen und überwachen. Dadurch können Verschwendungen reduziert und Störungen frühzeitig erkannt werden. So können Sensoren beispielsweise Temperatur, Luftfeuchtigkeit und andere Umgebungsbedingungen während des Transports überwachen und sicherstellen, dass die Produkte optimal ausgeliefert werden. IoT-fähige Systeme für das Lieferkettenmanagement können die Lagerbestände um bis zu 30 Prozent reduzieren und die Effizienz der Lieferkette um bis zu 50 Prozent steigern.

4. Wartungskosten reduzieren:

Dank 5G-Technologie können auch Geräte und Maschinen in Echtzeit überwacht werden. Dadurch werden Ausfallzeiten und die Notwendigkeit kostspieliger Reparaturen verringert und der Energieverbrauch für die Reparatur von Geräten und den Austausch von Teilen entfällt. Die vorausschauende Wartung kann den Energieverbrauch damit um bis zu zehn Prozent und die Wartungskosten um bis zu 30 Prozent reduzieren. Zudem kann sie die Verfügbarkeit der Anlagen um bis zu 20 Prozent erhöhen.

5. Kreislaufwirtschaft ankurbeln:

Durch den Einsatz der 5G-Technologie können Unternehmen die Prinzipien der Kreislaufwirtschaft in der Lieferkette übernehmen. Vernetzte Systeme können beispielsweise dazu genutzt werden, um die Rückgabe und Wiederverwendung von Produkten zu verfolgen und zu verwalten. Dadurch werden die mit Abfall und der Gewinnung neuer Ressourcen verbundenen CO₂-Emissionen reduziert. Einem Bericht der Ellen MacArthur Foundation zufolge können die Grundsätze der Kreislaufwirtschaft die Kohlenstoffemissionen jährlich um bis zu 9,3 Milliarden Tonnen verringern.

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Mit 5G können Unternehmen im Sinne von „ICT for Green“ nicht nur erhebliche Kosten einsparen und ihre Wettbewerbsfähigkeit steigern, sondern auch ihre Nachhaltigkeit verbessern. Der neue Mobilfunkstandard schafft die Grundlage, um mehr Transparenz und Automatisierung zu ermöglichen und bestehende Prozesse effizienter zu gestalten. Unternehmen sollten daher frühzeitig die Implementierung bzw. Nutzung von 5G-Netzen prüfen, um von den Einsparpotenzialen der Digitalisierung und der datengetriebenen Hyperkonnektivität zu profitieren. Nur so sichern sie sich die besten Voraussetzungen für den Aufbruch in ein neues technologisches und nachhaltigeres Zeitalter.

* Christian Maasem ist Partner bei Detecon International und Head of Hyperconnectivity.

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