Schnell per Whatsappp eine Nachricht schreiben, ein Netflix-Video schauen, ein Bild auf Instagram posten... Unsere virtuelle Hightech-Welt ist blitzschnell, hocheffizient und scheinbar auch sauber. Doch immer häufiger wird der rasant wachsende Energieverbrauch von Internet, Smartphones, Cloud Computing & Co. kritisieret. Der "Wissenschaftliche Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen" (WGBU) warnte, dass die Digitalisierung die Klimakatastrophe anheizen würde. Was ist da dran?

Eine E-Mail benötigt weder Papier noch Postauto. Ist sie damit aber auch klimafreundlich? Nicht unbedingt! Denn auch Smartphone, PC und Internet brauchen Strom. Verschiedenen Studien zufolge liegt der CO2-Fußabdruck einer Email irgendwo zwischen ein und zwanzig Gramm CO2. Zum Vergleich: eine Plastiktüte verursacht rund 100 Gramm. Unbestritten ist unter Experten auf jeden Fall, dass das Internet längst eine CO2-Schleuder geworden ist, sagt Wirtschaftswissenschaftler Dr. Ralph Hintemann, der am Berliner Borderstep Institut zum Thema Digitalisierung und Nachhaltigkeit forscht.

Dabei ist der Energieverbrauch aller mit dem Internet verbundenen Geräte wie Smartphones, Tablets, Daten- und Funknetze einberechnet. Auch der von Rechenzentren: Sie gelten als "Herzstück" der Digitalisierung und ihre CO2-Bilanz wächst besonders schnell:

Ein Trend, der fatale Folgen für das Klima haben könnte, denn Betrieb und Kühlung von Rechenzentren verschlingen viel Strom.

Der wird in Deutschland immer noch überwiegend aus fossilen Energieträgern erzeugt. Dem Bundesumweltamt zufolge sind mittlerweile vier mittelgroße Kraftwerke notwendig, um alle Rechenzentren am Laufen zu halten. Ihr Strombedarf ist seit 2010 um ein Viertel gewachsen. Ein Blick auf Frankfurt am Main, eine Stadt mit sehr vielen Rechenzentren. Ralph Hintemann zufolge gehen ungefähr 20 Prozent des gesamten Stroms in Frankfurt in die Rechenzentren:

Die merken mittlerweile, das die Abwärme aus diesen Rechenzentren das Mikroklima in der Stadt beeinflusst. Wir forschen auch zum weltweiten Stromverbrauch der Rechenzentren. Der ist deutlich stärker gestiegen als in Deutschland. Wir gehen davon aus, dass der Stromverbrauch seit 2010 um ungefähr 70 Prozent gestiegen ist.

Für Aufsehen sorgte auch das Worst-Case-Szenario einer Studie des chinesischen IT-Giganten Huawei. Danach könnte der Energiebedarf von Rechenzentren in den nächsten zehn Jahren geradezu explodieren: Auf ganze acht Prozent der globalen Stromproduktion im Jahr 2030. IT-Unternehmen und Wissenschaftler wollen gegensteuern:

Das nutzen Apple, Amazon, Google & Co. in ihren riesigen hochmodernen Hyperscale-Anlagen. Anders als herkömmliche Rechenzentren können die Hyperscaler auf Auslastungs-Schwankungen reagieren: Herrscht auf der Daten-Autobahn wenig Verkehr, werden einzelne Server abgeschaltet. Damit sollen Energieeinsparungen bis zu zwanzig Prozent möglich sein. Andere Strategien setzten bei der hohen Abwärme der Server an:

Ein großes Zukunftsthema und Schweden gilt dabei weltweit als Pionier. Der in Berlin lebende schwedische Energie-Experte Staffan Revemann erklärt warum:

Die Abwärme der Server will auch das deutsche Unternehmen InvenSor nutzen, erklärt Geschäftsführer Sören Paulsen:

Aber auch die Verbraucher sind gefragt. Mehr Zurückhaltung bei besonders datenintensiven Diensten wie Online-Spielen, Videostreaming und Cloud-Diensten wirkt klimafreundlich. Allein Videostreaming verursacht heute ganze zehn Prozent des Energiebedarfs von Rechenzentren.

Natürlich bietet die Digitalisierung auch viele Chancen für Umwelt und Klimaschutz: Schon heute helfen Apps beim Car-Sharing, beim Weiterverkauf gebrauchter Kleidung, von Möbeln oder Hausrat. Beim Heizen könnten bald intelligente Steuerungssysteme mit vernetzten Sensoren und Funk-Thermostaten den Energieverbrauch um ein Drittel reduzieren.

Ob solche positiven Effekte der Digitalisierung die negativen überwiegen werden, ist mehr als ungewiss: Bisher wächst die die Zahl der Anwendungen in Internet und Computer schneller als die Verbesserungen, wenn es um die Energieeffizienz geht. Unwahrscheinlich, dass das in Zukunft weniger wird. Schließlich stehen wir ganz am Anfang bei der Industrie 4.0, Stichwort autonomes Fahren beispielsweise. Selbst wenn wir energieeffizienter werden, neue Technologien werden alle zusätzliche Leistung brauchen, sagen die Experten.

Auf die Digitalisierung verzichten will und kann heute keiner. Wir werden uns aber rasch um ihr wachsendes Energie- und Klimaproblem kümmern müssen.