transformation
Echte Glasfasernetze verbrauchen deutlich weniger Strom als herkömmliche Kupfernetze und tragen so zur CO2-Reduzierung bei. Nicht nur bezogen auf die Leistungsfähigkeit beim Datentransport, sondern auch im Hinblick auf Nachhaltigkeit schneiden Glasfasernetze deutlich besser ab, als herkömmliche Kupfernetze. In der Debatte um den Klimawandel spielt somit auch der Breitbandausbau eine entscheidende Rolle.
Abb. 1 : Nachhaltigkeitskonzept, abgewandelt nach Prof. Dr. Gerold Janssen, 2019, Quelle: Bundesverband Breitbandkommunikation e. V.
Worum es beim Thema Nachhaltigkeit geht, verdeutlicht obenstehende Grafik: Die wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Aktivitäten sollen in Einklang mit dem Erhalt der Naturressourcen gebracht werden. Wenn die Tragfähigkeit der Natur nicht überfordert wird, können die ökologischen Funktionen auch in der Zukunft weiterhin zum Wohle der Gesellschaft erhalten bleiben.
Ein im Mai 2020 vorgelegtes Gutachten der Technischen Hochschule Mittelhessen, verfasst von Prof. Dr.-Ing. Kristof Obermann, zeigt, dass echte Glasfasernetze (FTTH, Fiber To The Home) im Betrieb deutlich weniger Energie verbrauchen als Kupfernetze. Der Schwerpunkt des Gutachtens liegt auf einer vergleichenden Darstellung des Energiebedarfs im laufenden Betrieb. Prof. Obermann kommt darin zu dem Ergebnis, dass sich bei einer deutschlandweiten Versorgung mit echten Glasfasernetzen pro Gigabit bis zu 1.100 Megawatt an elektrischer Leistung gegenüber kupferbasierten Netzen einsparen ließe. Das entspricht der Leistung eines größeren Kraftwerks.
Abb. 2 Quelle: Nachhaltigkeitsvergleich der Zugangsnetz-Technologien FTTC und FTTH, Technische Hochschule Mittelhessen, 13. Mai 2020, verfasst von Prof. Dr. –Ing. Kristof Obermann
Bezogen auf eine Summendatenrate von einem Gbit/s lassen sich bei einer Vollversorgung mit FTTH Punkt-zu-Punkt Systemen sogar fast 1.100 MW an Leistung und 48.000 t an Gewicht gegenüber FTTC einsparen.
Zum Vergleich: Typische Kohle-Kraftwerksblöcke erreichen Leistungen zwischen 100 MW und 1.000 MW.
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Abkürzungen
GPON: Gigabit Passive Optical Network
XGS-PON: 10 Gbit/s PON
FTTH PtP: Fiber-to-the-Home (Punkt-zu-Punkt)
FTTC: Fiber-to-the-Curb
Klima- und Nachhaltigkeitsziele
Glasfasernetze sind ein wesentliches Fundament für die Digitalisierung und das Erreichen der Klima- und Nachhaltigkeitsziele
Digitalisierung
Weltweit wird gefordert, Nachhaltigkeit zu einem Top-Ziel der politischen Weichenstellungen zu machen. Die Europäische Kommission hat im Dezember 2019 den „European Green Deal“ vorgestellt, der im Wesentlichen einen Strukturwandel hin zu einer nachhaltigen Wirtschaft vorsieht. Zentrale Ziele des European Green Deal sind die Bewältigung der Klimakrise und der, durch die Corona-Pandemie ausgelösten, Wirtschaftskrise 2020. Dabei kommt der Digitalisierung eine Schlüsselrolle zu.
Darüber hinaus wird die Digitalisierung zunehmend als Fundament für das Erreichen der CO2-Emissionsminderung in anderen Sektoren, insbesondere im Verkehrs- und im Energiesektor, gesehen. So haben laut Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) 80 Prozent der Energieversorgungsunternehmen bereits eine Digitalisierungsstrategie. In deren Rahmen können durch den intelligenten Einsatz digitaler Technologien wie Smart Metering der Energieverbrauch und damit einhergehende Treibhausgase gesenkt werden.
Zu den vielen digitalen Anwendungsfeldern zählen u.a.:
I. Homeoffice, Videokonferenzen, E-Learning
- Homeoffice bietet neben der Einsparung von Verkehrsemissionen durch verringerte Reisetätigkeiten positive soziale Effekte auf das Familienleben.
- Videokonferenzen ersetzen Geschäftsreisen und ermöglichen bei gleichzeitiger Einsparung von CO2 sowohl im beruflichen, als auch im privaten Bereich in Kontakt zu bleiben
- E-Learning-Angebote ermöglichen das digitale, ortsunabhängige Lernen nicht nur in Krisenzeiten.
II. Augmented- und Virtual Reality
- AR- und VR-Anwendungen für die Fernwartung z.B. für Maschinen, Telekommunikation und die Energieversorgung, aber auch für Weiterbildungen, als Einkaufshilfe in Form von virtuellen Showrooms, Kongressen oder Messen, und machen An- und Abfahrtswege überflüssig.
III. Medizinische Versorgung
- Mobile Arztpraxen, Online-Sprechstunden und ferngesteuerte Operationen reduzieren Fahrtwege zu Ärzten und Kliniken und verbessern die Gesundheitsversorgung auf dem Land.
IV. Intelligente Verkehrssteuerung und Lösungen zur Verkehrswende
- Intelligente Verkehrssysteme können Verkehrsströme sinnvoll steuern, um Staus zu vermeiden, Fahrzeuge besser auszulasten und damit das Emissionsaufkommen zu verringern.
- Autonom fahrende Fahrzeuge, die digital gesteuert werden, können zu effizienterer Fahrzeugnutzung führen.
V. Optimierte Energiesysteme und „Smart Metering“ als Bestandteile der Energiewende
- Durch den Einsatz von automatisierten Steuerungssystemen werden Energienachfrage und -angebot bestmöglich aufeinander abstimmt, die Energie effizienter genutzt und mit fluktuierenden erneuerbaren Energiequellen abgestimmt.
- Effizientes Energieflussmanagement führt zu Netto-Energieeinsparungen. Ein wesentlicher Bestandteil ist das „Smart Metering“.
VI. Smart Farming/Intelligente Landwirtschaft
- Gezielte digitale Steuerung von Bewässerungssystemen, Düngemittel und Pestiziden ermöglicht eine Minimierung des Wasserverbrauchs, eine Reduzierung des Düngemittel- und Pestizideinsatzes um bis zu 70% und eine Reduzierung des fossilen Treibstoffverbrauchs.
VII. Intelligente Städte und Kommunen
- Hierunter fallen datenbasierte Steuerungssysteme, die u.a. zu verbessertem Verkehrs-, Abfall- und Energiemanagement führen.
- Die digitale Verwaltung ermöglicht die bequeme Abwicklung von Behördengängen und Verwaltungsverfahren von Zuhause oder aus dem Büro und führt zu vermindertem Materialverbrauch und geringerem Verkehrsaufkommen.
VIII. Künstliche Intelligenz, Automatik und Robotik, Industrie 4.0
- Diese Technologien können in verschiedenen Sektoren die Energie- und Ressourceneffizienz steigern, als „lernende Maschinen“ energie- und materialeffizienter werden und sich selbst fortwährend optimieren.
IKT-Technologien
Während sich das Datenvolumen in den vergangenen Jahren vervielfacht hat, stieg der hierfür benötigte Energiebedarf, bedingt durch enorme Effizienzgewinne der IKT-Technologien (eine Technik im Bereich der Information und Kommunikation), nur geringfügig an (Northwestern University, Lawrence Berkeley National Laboratory, Koomey Analytics, Science Magazine, Februar 2020). IKT-Technologien sind in der Lage zur siebenfachen Emissionsminderung der vom IKT-Sektor selbst verursachten Emissionen beizutragen und damit die Treibhausgasemissionen weltweit um bis zu 15 Prozent zu senken (Europäische Kommission, Februar 2020). Damit werden sogenannte Rebound-Effekte, d. h. eine mit wachsendem Angebot steigende Nutzung, die mit erhöhtem Energieverbrauch einhergeht, mehr als ausgeglichen und der Nettogewinn für das Erreichen von Klima- und Nachhaltigkeitszielen ist enorm.
Bei den Stadtwerken Flensburg sehen wir im Ausbau unseres flächendeckenden Glasfasernetzes einen weiteren Baustein bei der Umsetzung unseres Nachhaltigkeitsengagements.
Quelle: Glasfasernetze und digitale Anwendungen für eine nachhaltige Entwicklung in Deutschland und Europa, Bundesverband Breitbandkommunikation e. V.
Über die Autorin
Ulla Meixner
Geschäftsbereichsleiterin Telekommunikation
Über die Autorin
- seit 2016: Leitung Geschäftsbereich Telekommunikation Stadtwerke Flensburg
- 5 Jahre Erfahrung Geschäftsführung im Bereich Glasfaser (Breitbandnetz Gesellschaft)
- 15 Jahre Erfahrung Geschäftsführung im Bereich Erneuerbare Energie
