ETH-Klimablog - Energie - Nachhaltigkeit fördern mit Informations- und Kommunikationstechnologien

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Nachhaltigkeit fördern mit Informations- und Kommunikationstechnologien

07.02.2013 von

Es kommt nicht von ungefähr, dass die Konferenz «ICT for Sustainability» an der ETH Zürich stattfindet: Initiant der Konferenz ist Bernard Aebischer, der jahrelang an der ETH Zürich forschte und lehrte.

Als Dr. Bernard Aebischer in den frühen 1990er Jahre an die ETH Zürich kam, konnte er seine Forschung auf Vorarbeiten meiner damaligen «Forschungsgruppe Energieanalyse» aufbauen. Ende der 1980er Jahren wurden in meiner Forschungsgruppe nämlich einige Semesterarbeiten und eine Diplomarbeit zum Thema «Stromverbrauch von Computern aus energiewirtschaftlicher Sicht» geschrieben, deren Resultate ich publiziert hatte1: Die Resultate wurden international zwar zur Kenntnis genommen, aber eher belächelt. Die Forschergemeinde bezweifelte unsere Aussage, dass Informationstechnologien (IT) in Zukunft zum ernstzunehmenden Stromverbraucher würden!

Bernard Aebischer selber wurde während seiner Arbeit an der ETH Zürich zu einem der führenden Kenner, was den Energieverbrauch von Computern und Computerzentren betrifft. Während Jahren betreute er das vom Bundesamt für Energie gesponserte Kompetenzzentrum «Energie und Informationstechnik» der ETH2. Nun hat er die «ICT for Sustainability»-Konferenz initiiert, die den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien (ICT) zur Förderung der Nachhaltigkeit thematisiert.

Zur Konferenz reisen Vortragende und Teilnehmer aus aller Herren Länder an. Aus der Schweiz spricht unter anderen Pierre-Alain Graf, der CEO von Swissgrid. Zudem finden interessante öffentliche Nebenveranstaltungen statt, wie z.B. ein «Green Hackathon». Ich selber werde einen Vortrag über die Wechselwirkung von Energie, Information und Wachstum halten. Dabei werde ich darlegen, warum ICT alleine – als «Tech-fix» – nicht in der Lage sind, Nachhaltigkeit zu fördern. Ich werde aber auch betonen, dass – falls der politische und gesellschaftliche Wille zu einer nachhaltigen Wirtschaft besteht – die Informations- und Kommunikationstechnologien dazu prädestiniert sind, eine wichtige Rolle zu spielen.

Ich begründe meine These mit Resultaten von Forschungsarbeiten zur Substituierbarkeit von Energie, Information und Zeit. Hinter diesen Arbeiten steht die These, dass der Einsatz von ICT direkt zur Nachhaltigkeit beitragen würde, könnte der Energieverbrauch durch Information substituiert werden. Der Energieverbrauch ist ja ein nützlicher Leitindikator der Nachhaltigkeit. In umfangreichen Studien im Rahmen des Nationalen Forschungsprogramm 44 und von TA-Swiss, Technologiefolgenabschätzungen Schweiz, mussten wir aber feststellen, dass das Energiesparpotential von ICT selten ausgeschöpft wird3, sondern dass der Einsatz von ICT vor allem zu Zeiteinsparungen und andern Zwecken (sogenannten «co-benefits» wie Komfortsteigerungen) gebraucht – respektive missbraucht – wird. Das Leitmotiv unserer Forschungen war das sogenannte Spreng-Dreieck, eine graphische Darstellung der Substituierbarkeit von Energie, Zeit und Information. Wer mehr darüber wissen will, lese «Für Wissensdurstige» am Ende des Beitrags.

Wir mussten beobachten, dass auf volkswirtschaftlicher Ebene der Einsatz von ICT oft auch einen Mehrverbrauch an Energie zur Folge hatte, obwohl auf der technischen Ebene hier und dort Effizienzsteigerungen erzielt wurden. Das Konzept des Rebound-Effektes greift im Fall vom Energiesparen durch den Einsatz von ICT zu kurz. Der Rebound-Effekt besagt, dass technische Energieeinsparungen sich oft auf volkswirtschaftlicher Ebene nicht zu 100 Prozent niederschlagen. Dies weil zum Beispiel das eingesparte Geld für andere Aktivitäten eingesetzt wird, die ihrerseits Energie benötigen. ICT verändern jedoch das Wirtschaften ganz allgemein. So können ICT neue Wirtschaftszweige begründen, durch Automation zum Verlust von Arbeitsplätzen in alten Prozessindustrien führen, oder ganz allgemein die Bedeutung von Arbeit zugunsten von Kapital verringern. ICT können Arbeit auch sinnvoller machen, indem sie den Menschen repetitive Arbeit abnimmt. Es ist deshalb notwendig, die Veränderungen, die durch den Einsatz von ICT verursacht werden, möglichst komplett zu erfassen und die Energieauswirkungen all dieser Veränderungen zu berücksichtigen.

Mir scheint, das etwas aus der Mode gekommene Konzept des qualitativen Wachstums sei der passende Leitgedanke: Nur ein selektives Wachstum, das Beschleunigung und quantitatives Wachstum vermeidet und die Zunahme von Musse, Geist und Qualität anstrebt, kann den ICT-Wachstumsmotor in eine nachhaltige Richtung lenken. Man kommt um das bekannte Bündel von Lenkungsmassnahmen, wie Steuern, Vorschriften, gezielte Forschungsförderung sowie Aus- und Weiterbildung und kluge Informationsmassnahmen (z.B. Energieverbrauchlabels), nicht herum.

1Semester- und Diplomarbeiten zum Thema «Stromverbrauch von Computern aus energiewirtschaftlicher Sicht» von B. Künzler, R. Moser und L. Weber. Publiziert: Spreng D., Computer as Energy Consumers, Energy Policy, Vol. 19, No. 7, 1991.

2Aebischer B., 2011. Kompetenzzentrum Energie und Informationstechnik 2009-2011. Schlussbericht, 20. Dezember 2011 [pdf, 2MB].

3Spreng D. und Hediger W., Energiebedarf der Informationsgesellschaft, Verlag der Fachvereine Zürich, 1987. Spreng D. et al., Technologiefolgen-Abschätzung: Energetische Bedeutung der LESIT Technologien, Ein Synthesebericht und drei Teilberichte, Schweizerischer Wissenschaftsrat, Bern 1996. Spreng, D., Technology Assessment: Impact of Hightech Engineering Research on Energy Consumption, Technological Forecasting and Social Change, 69, 819-831, 2002.

Zum Autor

Daniel Spreng ist emeritierter Professor und forscht in den Bereichen Energiewirtschaft und Energieanalyse. Persönliches Zitat und Biografie

Für Wissensdurstige: Das Spreng-Dreieck

These hinter dem Spreng-Dreieck: Der Input zur Produktion einer Ware oder einer Dienstleistung kann durch die drei Grössen Energie (E), Zeit (t) und Information (I)  charakterisiert werden. Diese Inputs sind teilweise gegenseitig substituierbar. Eine Ware oder Dienstleistung kann sowohl durch die Inputs Ea, ta, Ia oder Eb, tb, Ib – also das Inputverhältnis A oder B – produziert werden (Figur 1).

Figur 1: Spreng-Dreieck

 

Daraus folgt: Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Energie zu sparen: Sowohl der Einsatz von mehr Zeit, wie der Einsatz von mehr Information kann zum Ziel führen. Dies gilt jedenfalls auf der technischen Ebene (Figur 2).

Figur 2: Energiesparmöglichkeiten

 

Auf der Ebene von Wirtschaftssektoren ist dieselbe Substitutionsbeziehung möglich. Ein Ware oder eine Dienstleistung im Wert von einem Dollar kann mit verschieden für jenen Sektor charakteristischen Verhältnissen von Energie-, Zeit- und Informationsinput produziert werden. Energie und Zeit (gemessen in Arbeitsstunden) werden als kumulierte Inputs berechnet. Der Informationsinput wird nicht berechnet, sondern ist plausibles Resultat der Berechnung.

Figur 3: Ebene der Wirtschaftssektoren

 

Auch auf makroökonomischer Ebene lässt sich anhand des Dreiecks über die Entwicklung spekulieren (Figur 4).

Figur 4: Makroökonomische Ebene

 





Kommentare (2) >Alle Kommentare aufklappen>Alle Kommentare zuklappen

Sehr geehrter Herr Professor Spreng,

Sie propagieren mit „Nur ein selektives Wachstum, das Beschleunigung und quantitatives Wachstum vermeidet und die Zunahme von Musse, Geist und Qualität anstrebt, kann den ICT-Wachstumsmotor in eine nachhaltige Richtung lenken“
ein edles Ziel. Doch leider streben nur wenige Menschen und heute wohl sogar noch weniger als früher nach Musse und Geist. Wohlstand ist sogar in unserer Wohlstandsgesellschaft weiterhin ein allgemein angestrebtes Ziel und erst recht ist es das in den Schwellen- und Entwicklungsländern.

Die mit dem Mooreschen Gesetz wachsende Potenz der Informations- und Kommunikationsgesellschaft bewegt uns im Spreng’schen Dreieck tatsächlich immer mehr in die Ecke wo das Allwissen hockt (ist der Allwissende nicht Gott?) und wo kaum noch Arbeitszeit aufgewendet werden muss um etwas zu produzieren.
Gerade jetzt wird das aktuell, spricht man doch in den USA von der jobless recovery: Viele vorher nach China ausgelagerte Jobs werden in die USA repatriiert, dies schafft aber keine neuen Arbeitsstellen, vielmehr werden die Jobs nun von immer billigeren und smarteren automatisierten Fertigungsabläufen übernommen in die auch Roboter integriert sind. Und dieser Automatisierungsprozess macht nicht einmal vor geistiger Arbeit halt: Automatische Telefonauskunfstsysteme erledigen nun vielerorts bereits einen Grossteil der Kundenrückfragen. Mit anderen Worten: Wir stehen unmittelbar vor der Schwelle, hinter der es kaum noch wenig qualifizierte Jobs gibt – wo diese praktisch alle von den immer billiger werdenden automatisierten Fertigungsprozessen übernommen werden.
ICT verändert unsere Arbeit also nachhaltig. Dass sie auch sonst nachhaltige Lösungen möglich macht ist für die Betroffenen wohl weniger wichtig.

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

Sehr geehrhter Herr Professor Spreng,

Weder wurde die Informations- und Kommunikationstechnologie erfunden um Energie zu sparen, noch wird sie heute von den meisten Leuten dazu bewusst eingesetzt. ICT hat vielmehr ein völlig neues Feld eröffnet, indem sie maschinelle Intelligenz erschaffen hat. Diese neue Kraft durchdringt nun immer mehr Lebensbereiche und wird die Zukunft von Arbeit und Freizeit (nach Freud alles was uns ausmacht) vollkommen umgestalten. Ihr letztes Kräftedreieck (ein Sprengdreieck) ist einerseits hochaktuell, als dass es absehbar ist, dass Pflichtarbeitszeiten bald schon gegen 0 gehen werden, aber mit der Bezeichung «industrial man» nicht mehr adäquat – ist es doch der postindustrielle Mensch, der nun die Bühne betritt. Dieser postindustrielle Mensch wird robotische Lebensgefährten und autonome Fahrzeuge erhalten und zur Erholung z.B. eine auf allen Ebenen (manuell+intellektuel) robotisch geführte Firma besuchen wo er sagen kann: Arbeit ist wunderschön, ich könnte stundenlang zuschauen.
So gesehen ist es müssig von Rebound-Effekt im ICT-Bereich zu sprechen, entsteht dorch durch ICT eine völlig neue Gesellschaft. Es gibt aber auch Energiespar- und allgemein Nachhaltigkeitspotenziale durch die zusätzliche Flexiblität: So können automatische Fabriken genau dann laufen, wenn der Strompreis am niedrigsten ist und die zusätzlichen Designfreiheiten können für grünere Lösungen eingesetzt werden. Allerdings wird ICT – richtig eingesetzt – auch den Wohlstand der ganzen Menscheit erhöhen und wenn man den Westler als Wohlstandprototypen nimmt, bedeutet dies umgerechnet auf die ganze Menschheit mehr als 50 Mal so viel Güterproduktion und -konsumation wie heute. ICT ist also auch eine Pandorabox wo Wunderdinge herauspoppen, die janusköpfig sind. Maynard Keynes glaubte, dass wir im Jahre 2000 nur noch 16 Stunden pro Woche arbeiten – und den Rest der Zeit diskutieren. Doch wir produzieren und konsumieren jetzt einfach um vieles mehr.

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

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