24.07.2017

Klimawandel und Elektroschrott – die andere Seite der Digitalisierung

Dank Videokonferenzen müssten Firmenangestellte viel weniger reisen – seit Jahren wird so argumentiert, um die positiven Auswirkungen der Digitalisierung auf die Umwelt zu illustrieren. Ganz so einfach ist es aber nicht, denn die Innovation hat eine schmutzige Seite.
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Vegetarische Wurst aus Soja, Rad fahren bei Kälte und Schneeregen, biologisch abbaubare Babywindeln – die Erde ist unser Lieblingsplanet, und um ihn zu schützen, haben wir uns so einiges einfallen lassen. Es schläft sich dann besser. Mit dem guten Gefühl, sich für den Umweltschutz eingesetzt zu haben, können wir gemütlich den Laptop zur Hand nehmen und eine Doku über Klimaschutz oder Atommüll streamen. Wir können uns mit unseren Freunden über soziale Netzwerke dazu verabreden, uns an Bäume zu ketten, oder auf Amazon nach Biokokosöl suchen.

Dass wir bei all diesen Aktivitäten den Natur- und Umweltschutz dann doch vernachlässigen, daran haben wir bisher kaum gedacht. Den Preis der Digitalisierung haben wir nicht auf Klimawandel und Naturschutz umgerechnet. Und die Vorstellung ist auch irgendwie abstrakt: Die enorme Menge an Daten, die täglich durch das Web geschickt wird, muss irgendwo verarbeitet und gespeichert werden – das ist für die Umwelt in vielerlei Hinsicht eine Herausforderung.

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Datenzentren als Stromfresser

Da ist zunächst einmal die Frage der Stromversorgung. Bis zu zwölf Prozent der weltweit erzeugten Elektrizität sollen laut Studien vom IT-Sektor verbraucht werden. Das liegt zum einen daran, dass Technologiekonzerne zur Fertigung der Endgeräte immer mehr Energie benötigen. Auf der anderen Seite produzieren digitale Innovationen wie Streamingdienste, Cloud-Computing oder das Internet of Things riesige Mengen an Daten. Im Jahr 2003 existierten weltweit fünf Exabyte an digitalen Inhalten, das entspricht fünf Trilliarden Gigabyte. Bis 2019 sollen jährlich 10,475 Exabyte dazukommen. Um dieses Datenaufkommen stemmen zu können, bleibt IT-Konzernen nichts anderes übrig, als immer neue Datenzentren zu errichten. Dort müssen unzählige Servertürme betrieben und gekühlt werden. Man könnte auch sagen, diese Datenzentren sind sehr hungrig – hungrig nach Strom.

Schmutzige Energiequellen

Wie problematisch sich das massive Datenaufkommen auf Klima und Natur auswirkt, ist laut der Umweltschutzorganisation Greenpeace hauptsächlich davon abhängig, woher der benötigte Strom kommt. Seit 2009 kategorisiert Greenpeace in seinem Clicking-Clean-Report IT-Konzerne nach Schulnotensystem. Als „Klassenbeste“ schneiden dabei Apple, Facebook und Google ab. Alle drei beziehen den Großteil ihrer benötigten Elektrizität aus sogenannten „sauberen“ Quellen und haben es sich vor fünf Jahren zum Ziel gesetzt, ihren Strom zukünftig zu 100 Prozent aus erneuerbaren Quellen zu beziehen – allerdings ohne bindenden Zeitrahmen. Bei Apple und Google soll die Versorgung mit regenerativer Energie derzeit parallel zum Unternehmenswachstum ansteigen.

(c) Greenpeace

Ganz hinten im Ranking liegen die asiatischen IT-Riesen Tencent und Baidu. Beide decken ihren Energiebedarf zu 67 Prozent mit Strom aus Kohlekraftwerken. Auch der Cloud-Computing-Marktführer Amazon Web Services (AWS) landete in den vergangenen Jahren nicht auf den Topplätzen des Rankings. Seit 2016 soll er laut Greenpeace nun aber entscheidende Schritte in Richtung grüne Energieversorgung unternommen haben. Allerdings kritisiert die Umweltorganisation nach wie vor die mangelnde Transparenz des Unternehmens hinsichtlich seiner Energiepolitik. Unter allen Cloud-Providern ist AWS der einzige, der sich weigert, detaillierte Informationen über seinen ökologischen Fußabdruck zu veröffentlichen.

Redaktionstipps

Streaming als Herausforderung

Sehr schlecht schneiden laut Greenpeace Streaming- Plattformen ab, wenn es um die Energieversorgung geht. Und das, obwohl Videostreaming einer der größten Treiber der Datennachfrage ist. 2015 machte es 63 Prozent des weltweiten Internetverkehrs aus. Bis 2020 soll es die 80-Prozent-Marke erreichen. In Nordamerika ist alleine Netflix für mehr als ein Drittel des gesamten Internetverkehrs verantwortlich. Unter den neun von Greenpeace untersuchten Plattformen erhielten vier die Bewertung „Nicht genügend“. Weitere drei, darunter auch Vimeo, bekamen einen Vierer. Einzig die Google-Tochter Youtube wurde mit 56 Prozent sauberer Energieversorgung mit „Sehr gut“ bewertet.

Eine Frage der Politik

Nicht zuletzt ist auch ein politischer Faktor mit einzuberechnen, wenn es um die Energieversorgung der großen Technologiekonzerne geht. Vor allem im asiatischen Raum behindern Monopolstellungen am Elektrizitätsmarkt den Zugang zu erneuerbaren Energieformen. „Wenn es hier zu keiner politischen Veränderung kommt, wird das schnelle Wachstum des Internets in Ostasien vor allem durch Energie aus Kohle und anderen ’schmutzigen‘ Quellen vorangetrieben werden“, heißt es seitens Greenpeace. Aber auch in den USA könnte es unter Donald Trump zu energiepolitisch fragwürdigen Entscheidungen kommen. Der US-Präsident hat schließlich mehrfach angekündigt, die Klimapolitik einzuschränken und die Elektrizität wieder vermehrt aus Kohlekraftwerken beziehen zu wollen. Das ist das genaue Gegenteil von dem, was Obama zuvor mit seinem Clean Power Plan erreichen wollte. Umweltschützer sehen bei der Wiederbelebung der Kohleindustrie vor allem deshalb eine große Bedrohung, da im Raum Virginia derzeit besonders viele neue Datenzentren entstehen, die oft keine erneuerbaren Energien nutzen.

Entsorgungsprobleme bei Elektroschrott

Der hohe Energiebedarf der Datenzentren ist aber nicht der einzige negative Effekt der Digitalisierung auf die Umwelt. Bisher nur unzureichend geklärt ist nämlich auch die Frage der Entsorgung von Elektroschrott. Die Maschinen und Apparate, die ein Rechenzentrum benötigt, haben nur eine begrenzte Lebensdauer. So muss ein Server beispielsweise alle drei bis fünf Jahre ausgetauscht werden. Auch im Privatgebrauch fällt immer mehr schwer recycelbarer Elektromüll an. Das liegt nicht nur daran, dass wir mehr und mehr Geräte besitzen, sondern auch daran, dass wir sie austauschen, lang bevor sie nicht mehr funktionieren – einfach, weil sie aus der Mode gekommen sind.

Ein großer Teil dieser Abfälle wird aus den USA und Europa nach Afrika gebracht und dort auf Feldern verbrannt. Bei diesem Prozess werden chemische Bestandteile der Geräte freigesetzt. Diese sind nicht nur für die verantwortlichen Arbeiter, sondern auch für die Umwelt extrem schädlich. Die giftige Asche wird durch den Wind verteilt und gerät so beispielsweise in das Trinkwasser von Tieren. Die Digitalisierung an sich ist deshalb nicht böse. Das Argument „Wir haben jetzt Videokonferenzen und müssen daher nicht mehr so viel reisen“ hat durchaus seine Berechtigung. Trotzdem, man sagt: „Es ist nicht alles Gold, was glänzt.“ Und so ist es – denn manchmal glänzt nur der Elektroschrott in der afrikanischen Sonne.

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USB-Stick Erfinder Dov Moran im Interview. (c) LinkedIn/Dov Moran

Mit der Gründung von M-Systems und der Erfindung des USB-Flash-Laufwerks sowie revolutionärer Speicherlösungen schrieb der israelische Halbleiter-Pionier Dov Moran Technologiegeschichte, bevor er sein Unternehmen für rund 1,6 Milliarden US-Dollar an SanDisk verkaufte. Heute lenkt er als Managing Partner beim Deep-Tech-Fonds Grove Ventures als einer der angesehensten Tech-Investoren Israels die Zukunft von KI, Halbleitern, Cloud-Infrastruktur und digitaler Gesundheit.

Der Tech-Pionier und Investor erklärt im Interview, dass im aktuellen KI-Boom vor allem die physische Infrastruktur entscheidend ist und sich Europa statt auf Defense-Tech auf Nischen wie Quantentechnologie konzentrieren sollte. Darüber hinaus empfiehlt er staatliche Unternehmensbeteiligungen nach taiwanesischem Vorbild sowie eine Kultur, die echten Gründergeist und Mut zum Risiko fördert.

brutkasten: Sie haben geholfen, mit dem USB-Flash-Laufwerk eine der am weitesten verbreiteten Technologien der Welt zu erfinden. Wenn Sie zurückblicken: Was unterscheidet bahnbrechende Innovationen von Technologien, die niemals skalieren?

Dov Moran: Zunächst einmal ist der USB-Stick heute ein totes Produkt. Nur noch sehr wenige Menschen benutzen ihn, aber genau das ist das Wesen von Technologie: Man baut etwas auf, und das dient dann als Fundament für etwas Fortschrittlicheres. Ich bin sehr stolz darauf, dass ich einen kleinen Teil zu dieser Infrastruktur beitragen konnte.

Bei M-Systems haben wir damals allerdings noch andere Dinge erfunden, die ich für fast noch wichtiger halte, auch wenn sie für Endkunden weniger sichtbar waren. Damals gab es zwei Arten von Flash-Speicher: NAND-Flash für reine Daten und NOR-Flash – dominiert von Intel und AMD –, um den Code für das Betriebssystem zu speichern. Das gesamte Marktkonzept sah vor, dass jedes System beide Komponenten benötigt. Wir haben damals eine technologische Lösung gefunden, um den NOR-Flash komplett zu eliminieren und den Code direkt in den NAND-Flash zu integrieren. Unser Weg, dieses Problem zu lösen, hat das NOR-Flash-Geschäft für Intel und AMD grundlegend verändert, aber gleichzeitig in jedem einzelnen Telefon auf der Welt den Platzbedarf reduziert und etwa drei Dollar pro Gerät gespart. Bei rund einer Milliarde produzierten Telefonen pro Jahr haben wir der Welt somit jährlich drei Milliarden Dollar eingespart.

Welche Technologie erinnert Sie heute am meisten an die Anfangstage des Flash-Speichers?

Ich denke, wir sehen derzeit eine grundlegende Wende auf dem Markt – weg von einer rein softwaregetriebenen Welt hin zu einer Welt der Infrastruktur. Marc Andreessen sagte einmal: „Software eats the world.“ Heute geht es jedoch vor allem darum, die richtige Hardware- und Infrastrukturbasis zu schaffen: Wir brauchen die richtigen CPUs, wir müssen das enorme Problem des Energieverbrauchs und der Kühlung lösen und wir müssen Rechenzentren bauen, die deutlich effizienter und effektiver sind.

Was heute an Infrastruktur existiert, kann die weltweite Nachfrage schlichtweg nicht bedienen, wenn bald jeder Mensch KI nutzt, forscht und eigene Agenten baut. Wenn auch nur zehn Prozent der Bevölkerung anfangen, intensiv KI-Agenten zu bauen und zu nutzen, würden unsere heutigen Systeme zusammenbrechen. Die Infrastruktur für Künstliche Intelligenz steht genau vor solchen fundamentalen technologischen Skalierungsaufgaben.

Alle sprechen über KI. Wo sehen Sie die größten Chancen jenseits der aktuellen KI-Welle beziehungsweise wo sollte sich Europa positionieren?

KI ist eine gewaltige Revolution, die das Leben aller Menschen beeinflussen wird – vom Reinigungspersonal bis hin zum Leiter einer Onkologie-Abteilung, dessen Diagnostik und Behandlungsweisen sich grundlegend verändern werden. Eine so große Transformation bringt natürlich für jeden enorme Chancen mit sich – für Einzelpersonen, Krankenhäuser, das Bildungswesen und für ganze Staaten.

Wenn ein Land wie Österreich entscheidet, in diesen Markt zu investieren, sollte der Fokus auf der Infrastrukturebene oder auf sehr gezielten Nischen liegen, nicht auf reinen Anwendungen. Ich glaube zum Beispiel nicht, dass Österreich versuchen sollte, im Bereich Defense Tech zu konkurrieren. Dieser Markt erfordert gewaltige Kapazitäten, riesige Budgets und spezifisches Know-how, wie es in den USA oder aufgrund ständiger Konflikte in Israel und der Ukraine existiert.

Man muss Nischen finden, in denen man wirkliche Wettbewerbsvorteile aufbauen kann. Das könnte zum Beispiel die Quantentechnologie sein, die Kombination aus Gesundheitswesen und KI oder hochentwickelte Sensorik für eine bessere medizinische Überwachung von zu Hause aus.

Israel bringt trotz seines relativ kleinen Marktes kontinuierlich globale Technologie-Champions hervor. Was erklärt diesen Erfolg und wie wird Unternehmertum dort gefördert?

Es gibt einen großen Unterschied zwischen Erfindern, Unternehmern und operativen Managern. Viele Erfinder kommen von Universitäten, aber selbst die beste Erfindung oder das beste Patent scheitert, wenn man nicht weiß, wie man ein Unternehmen führt und skaliert. Ich bin der festen Überzeugung, dass Unternehmertum und Innovation viel früher im Bildungssystem verankert werden müssen – spätestens an den weiterführenden Schulen.

Das Bildungssystem muss weg vom reinen Frontalunterricht und Auswendiglernen, hin zu echter Interaktion, Teamwork und praktischer Projektarbeit. Ich bin selbst Verwaltungsratsmitglied einer 150 Jahre alten jüdischen Schulkette namens ORT. Um den Schülern dieses Denken nahezubringen, habe ich ein Buch über Unternehmer geschrieben, das nach jedem Kapitel Diskussionsfragen aufwirft. Ich beginne darin mit Abraham als dem „ersten jüdischen Unternehmer“, der den Monotheismus erfunden hat.

Im Talmud gibt es die Geschichte, dass Abraham die Götzenstatuen im Laden seines Vaters zerstörte, weil er die Logik dahinter hinterfragte, und danach seine Heimat verließ, um ins Ungewisse nach Israel zu ziehen. Genau das passiert vielen Gründerinnen und Gründern: Sie haben eine Vision, jeder sagt ihnen, dass es unmöglich ist, und sie müssen bereit sein, ihre gewohnte Umgebung zu verlassen, um ihr Ziel zu erreichen. Schüler müssen lernen, solche kritischen Fragen zu diskutieren: Was bedeutet es, ins Ungewisse zu gehen? Ist Unternehmertum immer gut oder birgt es auch Risiken? Diese mentale Vorbereitung ist die Basis für eine Innovationskultur.

Was kann Europa und speziell ein Land wie Österreich von der israelischen Innovationskultur und anderen globalen Vorreitern lernen?

Zunächst einmal können auch wir viel von Europa lernen – zum Beispiel, wie man ein Land so lebenswert und friedlich gestaltet. Was die Förderung von Technologie betrifft, lohnt sich für Europa jedoch ein Blick nach Taiwan, speziell auf das ITRI-Institut (Industrial Technology Research Institute).

Der Staat dort verteilt nicht einfach nur passiv Fördergelder an Unternehmen, was oft nicht der klügste Weg ist. Stattdessen definieren kluge Köpfe alle paar Jahre strategische Zukunftsmärkte. So wurde vor Jahrzehnten entschieden, dass der Bau von Halbleiterwerken entscheidend sein wird, woraufhin man gezielt den Gründer von TSMC aus den USA zurückholte. Heute hängt die gesamte Weltwirtschaft von TSMC ab, was für Taiwan zugleich ein enorm starkes sicherheitspolitisches Instrument ist.

Ein weiterer entscheidender Punkt ist, wie Staaten investieren: Wenn staatliche Innovationsbehörden Unternehmen mit Kapital unterstützen, sollten sie dafür im Gegenzug auch Unternehmensanteile (Equity) erhalten, anstatt nur verlorene Zuschüsse zu verteilen. Der Staat sollte sich als stiller Gesellschafter beteiligen, sich nicht in das operative Tagesgeschäft einmischen, aber bei einem erfolgreichen Exit sein Geld inklusive Rendite zurückerhalten. So kann ein Staat mit Innovation tatsächlich Geld verdienen, das wieder in das Ökosystem zurückfließen kann.

Welchen Rat würden Sie Gründern geben, die heute in Europa Deep-Tech-Unternehmen aufbauen?

Schauen Sie sich genau an, wer in der aktuellen Marktphase wirklich Geld verdient. Im KI-Bereich verlieren viele Software- und Anwendungsunternehmen derzeit Milliarden, während diejenigen, die die Infrastruktur und Hardware bereitstellen – wie Nvidia oder TSMC als deren Auftragsfertiger –, enorm erfolgreich sind.

Wir erleben eine Wende: Es reicht nicht mehr aus, nur auf reine Software-Anwendungen zu setzen. Die wahren Deep-Tech-Chancen liegen heute in der Lösung fundamentaler physischer und technischer Probleme – sei es bei der Energieeffizienz, der Kühlung von Rechenzentren, fortschrittlichen Halbleitern oder auch in der Weltraumtechnologie (Space Tech). Wenn Sie ein Unternehmen aufbauen, fokussieren Sie sich auf diese harten Infrastruktur- und Technologieprobleme, die die Welt zwingend lösen muss.

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