Der ökologische Fußabdruck digitaler Geräte

Bei Smartphones wird von Treibhausgasemissionen für Herstellung, Transport und Entsorgung von rund 10 bis 100 kg CO₂e ausgegangen. Dabei gilt: neuere Geräte mit größeren Bildschirmdiagonalen und höherer technischer Ausstattung zeigen auch höhere CO₂e-Werte.

In der Regel bleibt das Smartphone rund um die Uhr (24 Stunden) eingeschaltet und verbraucht damit kontinuierlich Energie. Gegenüber der Herstellung ist diese jedoch vergleichsweise gering und fällt kaum ins Gewicht.

Mit einem Durchschnittswert von 2,5 Jahren der Erstnutzung gehört das Smartphone zu den vergleichsweise kurzlebigen Geräten, die schneller technischer Veraltung unterliegen und aus Lifestyle-Gründen vorzeitig ausgetauscht werden. In der Gegenüberstellung beider Grafiken wird deutlich, wie durch eine Erhöhung der Lebensdauer die CO₂e-Bilanz maßgeblich beeinflusst werden kann.

Ein technisch sehr ähnliches Gerät wie das Smartphone in einer etwas größeren Version stellt das Tablet dar. Herstellungsaufwand, Transport und Entsorgung von Tablets variieren je nach Displaygröße zwischen rund 100 bis 200 kg CO₂e. Auch hier gilt: je größer das Display, desto größer der CO₂-Fußabdruck.

Der aktive Energieverbrauch von Tablets ist mit 4 Watt vergleichsweise klein. Der Vergleich beider Grafiken zeigt, dass eine variable tägliche Nutzungsdauer deshalb nur einen geringen Einfluß auf den CO₂-Fußabdruck von Tablets hat. Stattdessen wird der Herstellungsaufwand bei der CO₂e-Bilanz deutlich überwiegen.

Ausführlichen Ökobilanzstudien^[4] ergaben für die Treibhausgasemission der Herstellung von Laptop-Computern (mit SSD) einen Wert von 311 kg CO₂e. Dieser liegt deutlich über dem Wert von Smartphones und Tablets. Bei einem Desktop-Computer mit Monitor liegt hingegen die CO₂-Äquvalente weitaus höher. Für den CO₂-Rechner wird die gerundete Lebensdauer Erstnutzung von 5 Jahren angesetzt.

Die tägliche Nutzungsdauer variiert je nach Anwender*in zwischen wenigen Minuten bis zu mehreren Stunden. Sie ist abhängig davon, ob die Geräte zum Arbeiten, zur Informationsbeschaffung, zur Kommunikation oder zum Medienkonsum verwendet werden. Im Durchschnitt wird von 2 Stunden Nutzungsdauer ausgegangen. In der Gegenüberstellung beider Grafiken erkennt man, dass die Nutzungsdauer im Vergleich zur Herstellung einen relativ geringen Anteil an der gesamten CO₂e-Bilanz hat. Er liegt höher als bei Smartphones und Tablets, bleibt jedoch unter dem von Desktop-Computer und Monitor. 

Da der Desktop-Computer immer gemeinsam mit mindestens einem Monitor betrieben wird, zeigen die Grafiken die CO₂e-Bilanz beider.

Wie beim alternativen Laptop-Computer wird auch hier für beide Geräte eine gerundete Lebensdauer Erstnutzung von 5 Jahren angenommen. Für die Treibhausgasemission der Herstellung eines Desktop-Computers wird ein durchschnittlicher Wert von 347 kg CO₂e (69 kg CO₂e/a) angesetzt, der Wert für den Monitor liegt gemittelt bei ca. 90kg CO₂e (18 kg CO₂e/a), variiert aber je nach Bildschirmgröße.

Die tägliche Nutzungsdauer variiert je nach Anwender*in zwischen wenigen Minuten bis zu mehreren Stunden. Im Durchschnitt wird hier von 2 Stunden Nutzungsdauer ausgegangen, abhängig von der Verwendung als Arbeitsmittel ist aber oft auch eine viel längere Nutzungsdauer an der Tagesordnung (um den relativ erhöhten Anteil der Nutzungsdauer an der Gesamttreibhausgasemission gegenüber Smartphone, Tablet und Laptop verstärkt deutlich zu machen, wird in den Grafiken von durchschnittlich 5 Stunden täglicher Nutzungsdauer ausgegangen).

Generell kann man sagen: Leistungsstarke Desktop-Computer weisen sowohl einen hohen Herstellungsaufwand und als auch einen hohen Energieverbrauch bei der Nutzung auf. Bei Monitoren steigt die CO₂e-Bilanz sowohl von Herstellung als auch von täglicher Nutzungsdauer mit der Größe des Bildschirms.

Die Größe von Fernsehgeräten entscheidet maßgeblich darüber, wie hoch deren Ökobilanz bei der Herstellung ist und wie viel Energie sie bei der Nutzung verbrauchen (der Wert der Energieeffiziensklasse von Fernsehgeräten allein ist nicht aussagekräftig genug, denn dieser wird auf die Bildschirmfläche bezogen und begünstigt damit große Geräte). Im allgemeinen gilt deshalb folgende Regel: Kleinere Fernsehgeräte sind besser für die Treibhausgasbilanz als große.

Ausgehend von dem Trend der steigenden Bildschirmdiagonalen am Markt wird für die Herstellung von Fernsehgeräten von ein Wert 1.000 kg CO₂e (167 kg CO₂e/a) ausgegangen. Für die Lebensdauer Erstnutzung von Fernsehgeräten wird ein gerundeter Wert von 6 Jahren angenommen.

Neben dem hohen Herstellungsaufwand weisen große Fernsegeräte auch einen hohen nutzungsbedingten Energieverbrauch auf. In Deutschland beträgt die durchschnittliche Nutzungsdauer nach AGF Videoforschung (2020) für das Jahr 2019 täglich 3,5 Stunden. Im Vergleich der beiden Grafiken wird deutlich, dass sich bei Fernsehgeräten im Gegensatz zu kleinen Geräten eine unterschiedliche tägliche Nutzungsdauer sehr ausgeprägt in der CO₂e-Bilanz niederschlägt.

Für Spielekonsolen wird angenommen, dass diese technisch sehr ähnlich zu Notebooks sind. Als Lebensdauer Erstnutzung wird daher im CO₂-Rechner der Wert der Notebook-Computer von 5 Jahren übernommen.

Die durchschnittliche Nutzung aller elektronischen Spiele zusammen beläuft sich 2019 laut JIM-Studie bei Kindern und Jugendlichen auf 81 Minuten pro Tag. Bei den Spielgeräten liegt deutlich das Smartphone mit 41 Prozent der genutzten Geräte vorne, gefolgt von Desktop- oder Laptop-Computern mit 25 Prozent und stationären Spielekonsolen mit ebenfalls 25 Prozent. Die Spielekonsole wird von Jugendlichen aber auch zu 16 Prozent zum Internetzugang verwendet, weshalb die tatsächliche Nutzungsdauer länger ist als die tatsächliche Spieldauer. Mit Blick auf die jüngere Zielgruppe des CO₂-Rechners wird daher eine tägliche Nutzung von Spielekonsolen von 30 Minuten abgeschätzt.

Wie in den Grafiken zu erkennen, ist der Anteil der Nutzung im Verhältnis zur Herstellung relativ hoch, d.h., dass Spielkonsolen in ihrer Anwendung deutlich mehr Energie als andere Computer benötigen, da sie mit leistungsstarken Grafikkarten ausgestattet sind. Um im Internet zu surfen, sind daher Laptop oder Tablet die besseren Alternativen. Bei intensiver Nutzung der Spielkonsolen steigt die CO₂e-Bilanz stark an.

Internet-Router werden mit einer durchschnittlichen Lebensdauer von 7 Jahren und einem Herstellungsaufwand von ca. 75 kg CO₂e (11 kg. CO₂e/a) berechnet.

Durch den kontinuierlichen Standby-Betrieb (24 Stunden tägliche Nutzung, davon jedoch oft Leerlaufzeiten) verbrauchen Router jedoch unverhältnismäßig viel Energie. Über Energiesparfunktionen, die von den Anwender*innen meist erst aktiviert werden müssen, lässt sich der Verbrauch jedoch reduzieren. So können WLAN-Netzwerke  über ein Online-Interface mit einem Zeitplan (z.B. nachts) abgestellt werden.