Fallbeispiel: Energieintensives Energiesparen?

Christina B. Class, Carsten Trinitis, Nikolas Becker

Lisa und Martin haben sich im Studium kennengelernt und sind seitdem unzertrennlich. Beide haben Informatik auf Lehramt studiert, Martin mit Biologie, Lisa mit Physik im Nebenfach. Nun, fünf Jahre später, arbeiten sie zusammen beim Start-up-Unternehmen SchoolWithFun, das der gemeinsame Studienkollege Andreas gegründet hat. SchoolWithFun hat sich auf die Entwicklung von digitalen Unterrichtsmaterialien für Gymnasien spezialisiert. Die Materialien sind für den Einsatz während des Unterrichts gedacht und entworfen. In naturwissenschaftlichen Fächern kommen auch Simulationen zum Einsatz. Die Materialien sind für Tablets optimiert, welche den Schülerinnnen und Schülern von den Schulen zur Verfügung gestellt werden.

Die Gründer von SchoolWithFun haben von Anfang an großen Wert darauf gelegt, den ökologischen Fußabdruck ihrer Tätigkeit so gering wie möglich zu halten. SchoolWithFun hat daher Büros in einem Neubau von ÖkOffice angemietet, der mit neuester energieeffizienter Haustechnik ausgestattet ist. Neben energieeffizienter Dämmung, Dreifachverglasung und Solarzellen für Heizung und Warmwasser verfügt das Haus über allerlei „smarte“ Technologien, die sich mittels einer maßgeschneiderten App bequem vom Mobiltelefon aus steuern lassen.

Damit ist es möglich, Verbrauchskomponenten wie Heizung oder Licht automatisch nur dann zu aktivieren, wenn sich Personen im Haus befinden. Dies kann beliebig feingranular justiert werden, so dass jedes Gerät, das an der Steckdose hängt, wirklich nur dann aktiv ist, wenn es benötigt wird. Die Miete für die Büroräume zahlt SchoolWithFun in Kryptowährung, da dies für den Eigentümer ÖkOffice, der zahlreiche smarte Büroräume weltweit vermietet, wesentlich einfacher ist. ÖkOffice möchte gerne digitale Währungen fördern, die das Bezahlen mit Bargeld, also anonymes Bezahlen, nachahmen.

Lisa und Martin sind beide Vegetarier, meist vegan lebend, und versuchen auch privat, ihren ökologischen Fußabdruck klein zu halten. Es ist für sie selbstverständlich, jeden Freitag – wann immer möglich – an den regelmäßigen Demonstrationen der Fridays-for-Future-Bewegung teilzunehmen.

Im Anschluss an die letzte Demonstration kommen sie mit einem Vertreter des Bund Naturschutz (BUND) ins Gespräch, der ihnen ein Flugblatt mitgibt, das den Energieverbrauch digitaler Technologien thematisiert. Insbesondere geht es hier um Smart Homes und Internet of Things. Im Flugblatt ist eine Studie des Bund Naturschutz (BUND) erwähnt, die auch vom Bundesumweltministerium unterstützt wurde. In dieser heißt es: „Die Vernetzung von bisherigen Produkten kann zu erheblichen Mehrverbräuchen von Energie und Ressourcen führen – europaweit könnten so Mehrverbräuche von bis zu 70TWh im Jahr entstehen; pro Gerät bis zu 26kWh. Hierfür ist insbesondere der Standby-Stromverbrauch im vernetzten Bereitschaftsbetrieb verantwortlich“ [1].

Interessiert laden sich die beiden die Studie herunter. Sie möchten herausfinden, inwieweit dies auch auf ihr vermeintlich ressourcen-schonendes Büro zutrifft. Um die Betriebszeiten zu minimieren, müssen ja alle energieverbrauchenden Geräte vernetzt und permanent im Empfangsmodus sein.

Lisa und Martin setzen sich mit einem Glas Bier auf den Balkon und beginnen, den Energieverbrauch ihrer Büroräumlichkeiten mit Daten, die sie im Netz finden, abzuschätzen. Die Zahlen sind erschreckend … sie blicken sich verwundert an. Ob sie einmal mit Andreas darüber sprechen sollten? Er hatte sich ja so gefreut, die Räumlichkeiten bei ÖkOffice zu finden. Plötzlich schlägt sich Martin die Hand vor den Kopf und sagt: „Die Miete! Wir zahlen die Miete bei ÖkOffice doch mit Kryptowährung! Hast du eine Idee, wie energieintensiv das ist?“ Sie werden schnell fündig und finden Informationen zum Energieverbrauch von Kryptowährungen. Schweigend blicken sie sich an …

Ein Jahr später sitzen die beiden wieder auf ihrem Balkon und reden erneut über die Smart-Home-Ausstattung ihres Büros. Nachdem sie im letzten Sommer zu dem Entschluss gekommen waren, dass sie Andreas ausschließlich auf die Problematik der Kryptoüberweisung ansprechen würden, ist die Smart-Home-Technik heute unerwartet zum Thema in der Firma geworden: Durch einen Zufall ist Andreas darauf aufmerksam geworden, dass „EasySmart“, der chinesische Hersteller ihrer Komponenten, vor einem Monat Bankrott ging. Anders als ihnen in der Werbung versprochen wurde, können sie daher nicht davon ausgehen, dass ihre Geräte in den nächsten Jahren mit den nötigen Sicherheitsupdates versorgt werden.

Andreas macht sich daher große Sorgen um die IT-Sicherheit von SchoolWithFun. Er beabsichtigt, bereits nächste Woche alle Smart-Home-Komponenten durch neuere Modelle eines anderen Herstellers austauschen zu lassen. Lisa, die sich in ihrem Studium intensiv mit IT-Sicherheit beschäftigt hat, unterstützt Andreas’ Vorhaben. Um jeden Preis müssen sie verhindern, dass Angreifer Zugriff auf ihr internes Firmennetz erlangen, in dem unter anderem auch die Kundendaten der Firma gespeichert sind. Martin jedoch ist dagegen. Er denkt beim Austausch der gerade einmal ein Jahr alten Geräte an den wachsenden Müllberg aus Elektroschrott. Welcher Angreifer hat es schon auf ihre kleine Firma abgesehen? So dringend wird der Austausch doch wohl nicht sein. Nachdem die beiden über eine Stunde diskutiert haben, gießt sich Lisa resigniert noch ein Glas Bier ein. „Nur Ärger mit diesem Smart-Home-Zeug“, seufzt sie.

Fragen

1. Sowohl die Produktion als auch die Nutzung von elektrischen Geräten verbraucht Rohstoffe und Energie. Inwiefern muss man sich als Anwender damit auseinandersetzen?
2. Das Smart Home verspricht unter anderem, Energie einzusparen, indem nur bei Bedarf geheizt, beleuchtet etc. wird. Gleichzeitig setzt das Smart Home auf Sensoren und Steuerungselemente, die Strom benötigen. Wie soll eine Nutzenabwägung erfolgen? Wer soll daran beteiligt sein?
3. Neue Versionen von Betriebssystemen und Software mit steigenden Performance- und Speicheranforderungen machen es oft notwendig, neue Geräte zu kaufen, obwohl die alten noch funktionsfähig sind. Gibt es Möglichkeiten, hier gegenzusteuern, um Ressourcen zu schonen? Wie stark basiert unser Wirtschaftskreislauf auf dem regelmäßigen Austausch von Geräten? Sind Alternativen denkbar, die auch bei längeren Produktlebenszyklen Arbeitsplätze erhalten?
4. Smart-Home-Geräte sind kleine Computer. Genauso wie unsere Smartphones und Laptops benötigen auch sie von Zeit zu Zeit Sicherheitsupdates. Doch wer kümmert sich darum, die Geräte auf dem neuesten Stand zu halten? Wie viel Vertrauen können wir in die Hersteller setzen?
5. Digitale Währungen sind eigentlich ganz praktisch, weil sie ähnlich wie Bargeld anonymes Bezahlen erleichtern. Sie erleichtern aber auch Steuerhinterziehung. Sollten sie deshalb verboten werden?
6. Zum Energieverbrauch der Kryptowährung Bitcoin: https://www.tum.de/nc/die-tum/aktuelles/pressemitteilungen/details/35498/. Ist es in Anbetracht des Energieverbrauchs jeder Transaktion einer Kryptowährung überhaupt vertretbar, diese aufgrund der besseren Privatsphäre zu verwenden? Was wiegt hier höher – Privatsphäre oder Energieeffizienz?

Literatur

1. Hintemann R, Hinterholzer S (2018) Smarte Rahmenbedingungen für Energie- und Ressourceneinsparungen bei vernetzten Haushaltsprodukten. Borderstep Institut für Innovation und Nachhaltigkeit gGmbH, Berlin (gefördert durch das Umweltbundesamt
und das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit)

Erschienen im Informatik Spektrum 43(2), 2020, S. 159-161, doi : 10.1007/s00287-020-01256-5