Energieeffizienz von IKT massiv erhöhen
Fraunhofer IAF tritt der Initiative »GreenTouch« bei
Das Fraunhofer Institut für Angewandte Festkörper Physik tritt dem internationalen »GreenTouch«-Konsortium bei, welches zum Ziel hat, die Energieeffizienz der stark wachsenden Informations- und Kommunikationstechnologien massiv zu erhöhen.
In »GreenTouch« haben sich führende Unternehmen und Forschungseinrichtungen auf dem Gebiet der Informations- und Kommunikationstechnologien zusammengeschlossen, um gemeinsam eine Strategie zur Lösung der Probleme zu erarbeiten, die sich durch den dramatischen Anstieg des Energieverbrauchs der Kommunikationsnetze und den damit verbundenen ökonomischen und ökologischen Schwierigkeiten ergeben. Denn mittlerweile sind der hohe Energiebedarf und der damit verursachte CO2-Austoß zu wichtigen Themen für die Betreiber von Kommunikationsnetzen geworden.
Inzwischen werden nämlich für den Betrieb der weltweiten Informations- und Kommunikationsinfrastruktur sowie der angeschlossenen Endgeräte erhebliche Energiemengen benötigt. Der damit verbundene CO2-Ausstoß ist bereits so hoch, wie die Emissionen der zivilen Luftfahrt. Um also auch zukünftig ein nachhaltiges Wachstum dieser als wichtig geltenden Schlüsselbranche zu ermöglichen, muss die Energieeffizienz aller Komponenten massiv verbessert werden.
Zur Lösung dieser Problematik erforscht das Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF mit Galliumnitrid einen viel versprechenden technologischen Ansatz. Durch den Einsatz von Galliumnitrid lässt sich der Energieverbrauch einer Basisstation für den Mobilfunk auf ein Viertel senken, denn das Material verfügt über herausragende Eigenschaften, wie Spannungsfestigkeit, Bandbreite, Linearität und Temperaturfestigkeit. Damit lassen sich neuartige Verstärkerarchitekturen realisieren, die schnell große Datenmengen mit geringem Energieverbrauch per Funk übertragen können.
Nicht mehr schneller, sondern energieeffizienter
Mittlerweile ist ein Umdenken erforderlich, denn bisher war die Entwicklung der globalen Netzwerke hauptsächlich von der Verbesserung der Leistungsfähigkeit getrieben. Damit wurde das Internet zwar immer schneller, aber der Energieverbrauch stieg ebenfalls, denn Energieeffizienz war kaum ein Thema. Doch mittlerweile ist klar, dass wenn das derzeit stürmische Wachstum der Branche anhält, sich der CO2-Ausstoß in den nächsten zehn Jahren verdoppeln wird - wenn nicht rechtzeitig gegengesteuert wird.
Doch nicht nur die Umweltproblematik stellt hier einen treibenden Faktor dar. Vielmehr geht es auch um wirtschaftliche Überlegungen. Denn steigende Energiepreise könnte die weitere Entwicklung dieser wichtigen Industrie empfindlich stören. Dazu gehört auch der Aufwand für die Kühltechnik, denn speziell in warmen Umgebungen muss die Verlustwärme der Komponenten zusätzlich mit energiehungrigen Klimaanlagen abgeführt werden. Dies ist inzwischen eine zunehmend kritische, finanzielle Belastung für die Dienstanbieter. Etwa 90 Prozent der gesamten Stromkosten eines Mobilfunknetzbetreibers werden allein für den Betrieb der Basisstationen benötigt.
Und das ist einiges, so sind allein in Deutschland schätzungsweise 70.000 GSM- und UMTS-Stationen in Betrieb. In Summe verbrauchen diese rechnerisch die halbe Jahresproduktion eines Kernkraftwerks der Größe von ISAR 1, also etwa 3500 Gigawattstunden.
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