Ob eine Technik sich für die Umwelt positiv oder negativ auswirkt, hängt häufig davon ab, wie sie im Detail genutzt wird. So etwa Steine. In Form von Steingärten sind sie für die Biodiversität eine regelrechte Wüstenei. Umgekehrt können jedoch dieselben Steine, wenn sie in Form von Trockenmauern oder ebenso zusammengefügter Haufen aufgesetzt werden, zum wertvollen Unterschlupf und Lebensraum für zahlreiche Insekten, dazu Eidechsen und Pflanzen werden.
Ganz ähnlich sieht es mit Digitaltechnik aus. Wird sie beispielsweise zum Mining von Kryptowährungen herangezogen, sorgt ihr Stromverbrauch für katastrophale Ergebnisse (siehe Grafik). Jedoch kann die Technik auch hier zum Vorteil der Umwelt eingesetzt werden. Vier wichtige Anwendungsbereiche zeigen wir jetzt.
1. Die Nutzung von Smart Metern
Stromzähler sind ebenso alt wie die Nutzung von elektrischem Strom an sich. Doch bis in jüngster Vergangenheit waren sie nur eines: Ein Messinstrument, das diente, den finanziellen Aspekt des Stromverbrauchs zu kontrollieren. Jahr für Jahr wurde er abgelesen. Darauf basierend wurden die entsprechenden Zahlungen eines Stromkunden berechnet.
Prinzipiell wird dies auch noch in ferner Zukunft eine bedeutende Aufgabe sein, jedoch nicht mehr die einzig wichtige. Denn derzeit findet sich die gesamte Welt auf dem Weg, diese „analoge Kiste“ in jedem Haushalt, jedem Betrieb durch ein modernes, digitales Gegenstück zu ersetzen, eben den Smart Meter. Auch bei uns befinden sich die Geräte schon seit den 2010ern im Rollout, sind Bestandteil der Energiestrategie 2050 – und bis 2027 sollen mindestens 80 Prozent aller schweizerischen Verbraucher damit ausgerüstet sein.
Der Vorteil von Smart Metern aus Umweltsicht ist schnell erläutert:
- Erst das Verbrauchs-Feedback im Minutentakt ermöglicht einen bedarfsgerechten, maximalen Ausbau von erneuerbaren Energien, weil mit derartig präzisen Angaben die Notwendigkeit für nicht-erneuerbare Grundlast-Stromerzeuger auf ein Minimum sinkt.
- Es kann jedem Kunden detailliert erläutert werden, wie sein eigenes Standing hinsichtlich der Verbräuche ist und wo er sparen kann.
Vor allem letzteres ist aber auch ein wichtiges Must-Have, das eine deutsche Untersuchung betont: Erst wenn Kunden dadurch Feedback bekommen (und ferner die Geräte so konstruiert werden, dass sie möglichst Jahrzehnte halten und nur Software Updates benötigen), werden die Smart Meter wirklich zu einem ressourcenschonenden Helfer.
2. Digitale Lösungen für die effizientere Wassernutzung
Obwohl bekanntlich 71 Prozent der Erdoberfläche mit Wasser bedeckt sind, ist der Anteil von Süsswasser, der auf diese Massen entfällt, mit nur drei Prozent äusserst gering. Und trotzdem es natürlich möglich ist, Meerwasser zu entsalzen, so möchte man dies aus Sicht des Energieverbrauchs gerne vermeiden – Entsalzung benötigt etwa 60 Prozent mehr Energie als die Klärung derselben Menge Ab- zu Süsswasser.
Auch hier böten sich besagte Smart Meter an; ihre Einführung als Wasserzähler steht jedoch in den meisten Ländern in deutlich fernerer Zukunft als bei denjenigen für Strom. Dennoch gibt es auch hier Lösungen. Im grossen Massstab umfasst dies eine Digitalisierung der Wasserwirtschaft, vor allem mit dem Schwerpunkt Datenanalyse, um das Wasseraufkommen optimal mit den Verbräuchen abzustimmen. Hier spielt auch künstliche Intelligenz eine grosse Rolle.
Es funktioniert jedoch auch in deutlich kleinerem Massstab: Im Bereich des Internet of Things kann Bewässerung von Pflanzen mit einfachen Komponenten automatisiert werden. Einzig auf nüchternen Messwerten wie Temperatur, Feuchtigkeit und Helligkeit basierend sorgen die Systeme dafür, dass nur dann Wasser fliesst, wenn die Pflanzen es benötigen. Speziell angesichts der zuletzt durch Hitzesommer stark gestiegenen Verbräuche für derartige Zwecke können mit solchen Digitaltechniken wichtige Wasserressourcen zielgerichteter genutzt werden.
3. Verbrauchsreduktion durch digitale Beleuchtungssteuerung
Schon seit es die ersten Kühlschränke gibt, werden diese mit einem Türschalter versehen. So ist ohne menschliches Zutun garantiert, dass das Licht nur bei offener Tür leuchtet, nie vergessen werden kann und so nicht zur Temperaturerhöhung des Kühlraumes beiträgt – der bis heute wichtigste Grund, da auch LED-Leuchtmittel eine gewisse Wärme erzeugen, die es zu vermeiden gilt.
Auch schon vor Jahrzehnten gab es noch zahlreiche andere Anwendungen, bei denen ein ähnlicher Ansatz zur Verbrauchsminimierung äusserst sinnvoll gewesen wäre. Es blieb jedoch eine Nischenerscheinung, die sich nur bei wenigen Anwendungen durchsetzen konnte. Etwa Autotüren oder Hotelzimmer, bei denen die gesamte Stromversorgung erst funktioniert, wenn die Schlüsselkarte eingeführt wird.
Der Grund dafür war, dass entsprechende Digitaltechnik entweder noch nicht entwickelt war oder (sehr viel häufiger), preislich nicht konkurrieren konnte. Dies ist mittlerweile jedoch Geschichte. Insbesondere, was das Thema Sensorik anbelangt, ist Digitaltechnik enorm günstig geworden. Schon seit Jahren werden deshalb in immer mehr öffentlichen Bereichen, dazu auch Arbeitsstätten und zuletzt immer mehr Privathaushalten digitale Lichtsteuerungen installiert:
- Bewegung,
- Menschliche Geräusche (Atmung, Schritte…),
- Umgebungshelligkeit,
- (Körper-)Wärme,
können herangezogen werden, um Licht automatisch zu steuern. Auch hier gibt es Unterschiede: Im häuslichen Bereich ist dies zunächst nur komfortabel und erhöht die Sicherheit – die Beleuchtung trägt nur etwa 17 Prozent zum Stromverbrauch von Haushalten bei und liegt damit auf den hinteren Plätzen.
Wo die digitale Lichtsteuerung jedoch viel ausrichten kann, ist bei der Beleuchtung von Strassen, Geschäften und dergleichen. Hier nämlich hat das Kunstlicht in einem nächtlichen Zeitraum oft keinerlei „Publikum“, trägt so nicht nur zu unnötigen und hohen Verbräuchen bei, sondern sorgt durch Lichtverschmutzung auch zu erheblichen Nachteilen für die Tier- und Pflanzenwelt bei. Dank Digitalsteuerung wird nur beleuchtet, wenn es nötig ist. Abseits davon bekommt die Natur die benötigte Dunkelheit.
4. Lösungen für intelligente Heizungssteuerungen
Beleuchtung trägt im Gesamtenergieverbrauch vieler Nationen „nur“ zu einstelligen Prozentsätzen bei – in Deutschland sind es beispielsweise lediglich 2,7 Prozent.
Ungleich höher ist jedoch der Anteil von Raumwärme. Je nach Makro-Lage einer Nation sowie der Mikro-Lage einzelner Landesregionen ist sie für ein Viertel und mehr der Gesamtverbräuche verantwortlich. Bei uns lag sie in den vergangenen Jahren sogar an erster oder zweiter Stelle mit inländischer Mobilität als einzigem Konkurrenten.
Es liegt deshalb im Interesse aller, den Heizenergieverbrauch zu senken. Ein Weg dazu ist es, durch Gebäudedämmungen dafür zu sorgen, dass einmal erzeugte Wärme länger erhalten bleibt. Ein anderer ist die Nutzung von Digitaltechnik:
- Direkt als Thermostat, um digitalpräzise einen Temperaturwert zu halten.
- Zeit- oder sensorbasierend, um bei Nacht oder Abwesenheit die Temperatur abzusenken – ohne dass jedoch der Verbrauch für das erneute Anheizen die Einsparung übersteigt.
- App-gesteuert, um eine menschliche Übersteuerungsfunktion zu erhalten.
Hier sind viele moderne Zentralheizungen bereits mit entsprechenden Systemen versehen; weiter optimiert werden können diese durch Smart-Home-Funktionen – und da Heizenergie einen erheblichen Kostenfaktor darstellt, gehören diese auch zu den beliebtesten Anwendungen für die digitale Hausautomation.
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