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Pflichtlektüre zur Forschung: Warum nachhaltige 5G-Netze ein 150 Jahre altes Problem sind

Andrew Donoghue •

Schon vor mehr als anderthalb Jahrhunderten wurde festgestellt, dass Energieeffizienz zwar sehr wichtig ist, aber nicht die ganze Geschichte erzählt, wenn es um Nachhaltigkeit geht. Das gilt für die heutigen 5G-Netzwerke, in denen, wie neue Forschungsergebnisse zeigen, echte Nachhaltigkeit einen ganzheitlicheren Ansatz erfordert.

Es mag den Anschein haben, als ob erst in den letzten 30 Jahren damit begonnen wurde, schwierige Fragen über die nachhaltige Nutzung von Kohle zu stellen.

Aber vor mehr als 150 Jahren, am Ende der industriellen Revolution, äußerte der englische Ökonom William Stanley Jevons Bedenken. „Es ist eine Begriffsverwirrung, anzunehmen, dass der sparsame Umgang mit Energieträgern gleichbedeutend mit vermindertem Verbrauch ist. Das Gegenteil stimmt.“

Jevons äußerte sich in seinem 1865 erschienenen Buch The Coal Question (Die Kohlefrage) darüber, wie Innovationen in der Effizienz der Dampfmaschinentechnik insgesamt zu einem höheren statt zu einem geringeren Einsatz von Kohle führen könnten. Ironischerweise machte sich Jevons angesichts der heutigen Besorgnis über die Kohlenstoffintensität von Kohle mehr Gedanken darüber, dass Großbritannien der Brennstoff ausgehen würde, als über die Umweltschäden, die er verursachen könnte.

Aber abgesehen von der Motivation war Jevons einer Sache auf der Spur, die durch die Jahrhunderte nachhallen sollte. Es gibt viele Komplexitäten — und einige Kontroversen — um seine Theorie, aber sie lässt sich grob wie folgt zusammenfassen: Je effizienter ein Prozess oder System ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass wir es nutzen, was zu einem höheren Gesamtverbrauch führt. Die Theorie wurde bekannt als Jevons-Paradoxon.

Das moderne Jevons-Paradoxon: 5G-Energieeffizienz vs. 5G-Nachhaltigkeit

Jevons’ Ideen zur industriellen Revolution sind heute immer noch sehr relevant für die digitale Revolution. Die Einführung von 5G-Netzwerken wurde als die transformativste Veränderung in der digitalen Kommunikation in einer einzigen Generation beschrieben. Die Verbesserungen, die 5G in Bezug auf Latenzzeit und Bandbreite ermöglichen wird, wurden ad infinitum diskutiert und müssen nicht wiederholt werden.

Neben der Einführung von 5G und anderen digitalen Innovationen sehen wir natürlich auch einen verstärkten Fokus auf Nachhaltigkeit und Umweltauswirkungen. Die US Environmental Protection Agency definiert Nachhaltigkeit wie folgt: „ Nachhaltigkeit zu verfolgen bedeutet, die Bedingungen zu schaffen und zu erhalten, unter denen Mensch und Natur in produktiver Harmonie existieren können, um gegenwärtige und zukünftige Generationen zu unterstützen.“

Die gute Nachricht ist, dass 5G weithin als energieeffizienter als 3G oder 4G erkannt wird, wenn es um die Energie geht, die zur Übertragung von Daten erforderlich ist. Laut neuer Studien von STL Partners, die mit Vertiv entwickelt wurden, können 5G-Netzwerke bis zu 90 % effizienter pro Verkehrseinheit als ihre 4G-Vorläufer sein.

Doch wie Jevons zu Recht darauf hinwies, geht es nicht nur um Effizienz. Trotz Verbesserungen der Energieeffizienz mit 5G ist es wahrscheinlich, dass der gesamte mobile Energieverbrauch im Vergleich zu früheren Gs steigen wird, da mehr 5G-Netzwerke eingesetzt werden. 5G-Netzwerke werden effizienter sein als 4G-Netzwerke, aber sie werden auch breiter eingesetzt, und deutlich mehr Daten werden durch sie fließen. Schätzungen variieren, aber nach den eigenen Modellen von Vertiv wird 5G wahrscheinlich den gesamten Energieverbrauch des Netzwerks bis 2026 um 150–170 Prozent erhöhen. Dabei sind die größten Steigerungen in den Bereichen Makro-, Knoten- und Netzwerk-Rechenzentren zu verzeichnen.

Energieeffizienz ist ein kritischer Punkt, aber wie im kürzlich veröffentlichten STL-Bericht Why Energy Management Is Critical to 5G Success (Warum Energiemanagement für den Erfolg von 5G entscheidend ist) beschrieben, müssen alle, von den Betreibern bis zu den Verbrauchern, ganzheitlicher über Energienutzung und Nachhaltigkeit nachdenken, um die Herausforderung des Energieverbrauchs und der Kohlendioxidemissionen, die durch 5G entstehen, wirklich anzugehen.

In der Praxis läuft das im Wesentlichen auf zwei Ansätze hinaus:

  • Sorgen Sie dafür, dass die 5G-Technologie auf möglichst effiziente Weise bereitgestellt wird, einschließlich der Nutzung erneuerbarer Energien (dazu gehört die Nutzung hochenergieeffizienter Netzwerke, aber auch zugehöriger Energie- und Kühlgeräte).
  • Sorgen Sie dafür, dass die Nachhaltigkeitsvorteile, die 5G ermöglichen kann, in der gesamten Gesellschaft und in Unternehmen weit verbreitet sind. Zum Beispiel durch den Ersatz von kohlenstoffintensiven analogen Prozessen.

Nachhaltige Ansätze für 5G

Mit Blick auf den ersten Teil des Problems identifizierten STL und Vertiv mehrere Best Practices, die Betreibern helfen sollen, die Energie- und Kohlenstoffintensität der Bereitstellung von 5G-Netzwerken zu kontrollieren. „Telekom-Betreiber, die sinnvolle Energie- und Kostensenkungen vornehmen, tun dies durch die Bewertung der gesamten Ökosysteme rund um ihren Netzwerkbetrieb – Menschen, Ziele, Infrastruktur und Partner“, sagt Scott Armul, Vice President für globale DC-Leistung und Außenanlagen bei Vertiv.

Nachdem alle Anstrengungen unternommen wurden, um sicherzustellen, dass 5G mit diesen effizienten Ansätzen eingesetzt wird, sollten die Betreiber dann ihre Aufmerksamkeit auf das zweite Problem richten: Sorgen Sie dafür, dass die Nachhaltigkeitsvorteile, die 5G ermöglichen kann, in der gesamten Gesellschaft und in Unternehmen verbreitet sind.
Der Bericht identifizierte mehrere Branchen mit dem Potenzial für signifikante Nachhaltigkeit und Produktivitätsverbesserung mit 5G-Services.

Beispielsweise könnte der Fertigungssektor bis 2030 mit 5G einen Nutzen von bis zu 730 Milliarden US-Dollar erzielen, um eine fortschrittliche vorausschauende Wartung und Automatisierung zu ermöglichen.

Allerdings stehen Telekommunikationsunternehmen vor einer weiteren Herausforderung. Die einfache Bereitstellung ihrer 5G-Netzwerke auf nachhaltige Weise und die Hoffnung, dass die Kunden Betreiber als Experten für das Energiemanagement sehen, sind unwahrscheinlich. Laut dem STL-Bericht gaben nur 37 % der Befragten an, dass sie Betreiber als glaubwürdige Partner bei der Reduzierung der Kohlenstoffemissionen sehen. 56 % jedoch sagten, dass sie glauben, dass Telekommunikationsunternehmen in Zukunft glaubwürdige Partner sein könnten.

Telekommunikationsunternehmen müssen nachweisen können, dass sie selbst auch 5G nutzen, um neue nachhaltige digitale Prozesse innerhalb ihrer eigenen Infrastruktur zu entwickeln. „Betreiber müssen mit gutem Beispiel vorangehen, um glaubwürdige, informierte Partner für ihre Kunden zu sein. Energiestrategie ist ein großartiger Ausgangspunkt“, sagt Phil Laidler, Direktor bei STL Partners.

William Jevons’ Beobachtungen sind 150 Jahre alt, aber die Gesellschaft kämpft immer noch damit, die richtigen Modelle für Energieeffizienz, Nachhaltigkeit und Kohlenutzung zu entwickeln. Allerdings brauchen große Veränderungen ihre Zeit. Bis zum Jahr 2170 wird die Gesellschaft von den 50G-Netzen, die wir dann haben werden, noch abhängiger sein, aber echte Nachhaltigkeit wird sich hoffentlich von einem Bestreben zu einer grundlegenden Anforderung entwickelt haben.

Zusätzliche Details, einschließlich Möglichkeiten, wie Telekommunikationsunternehmen Kunden dazu bringen können, 5G auf nachhaltige Weise und in Strategien zur Verbesserung der Effizienz in 5G-Netzwerken zu nutzen, finden Sie im 5G-Bericht von STL Partners unter Vertiv.com .

Weitere Informationen über das Vertiv-Portfolio an energieeffizienten Lösungen zur Unterstützung von 5G finden Sie unter Vertiv.com/5G-EMEA.

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