Energieeffizienz durch Virtualisierung von Produkten (z. B. Musik-Streaming anstelle von CDs)
BetreuerM.Sc. Michael Miller
AbteilungESA
Art der Arbeit:theoretisch
Studienrichtung:alle
Beschreibung der Arbeit

Informations- und Telekommunikationstechnologien (IKT) erhalten zunehmend Einzug in alle Lebensbereiche. Gemessen am Gesamtstromverbrauch hatten IKT in Deutschland 2011 mit 60,72 TWh einen Anteil von 2,5 % (AGEB, 2013). Auf nahezu den gesamten restlichen Endenergiebedarf kann durch IKT Einfluss genommen werden.

Die Virtualisierung von Produkten (z. B. Musik-Streaming anstelle von CDs) spart durch die Substitution von materiellen Gütern und der Vermeidung von Mobilität einerseits Energie ein. Andererseits verbraucht auch die Bereitstellung von virtualisierten Gütern Energie. Im Hinblick auf Emissionen wird für das Jahr 2020 durch E-Media, E-Dokument, E-Invoice und E-Paper eine Nettoeinsparung von 4,67 MTCO2e prognostiziert (BCG, 2009).

Ziel der Arbeit ist es, ausgehend von diesem in der Literatur bezifferten Potenzial ein Energiesystemmodell zu entwerfen, um die Wechselwirkungen von zusätzlichem Verbrauch durch IKT und möglichen Einsparungen zu erfassen. Hierzu werden die eingesetzten IKT (Bildschirme, Smartphones, Desktop-PC usw.) erfasst, deren Eigenenergiebedarf quantifiziert und die erschließbaren Energieeinsparpotenziale (durch die Substitution von Fahrstrecken, Tonträgern etc.) bewertet. Je nach Umfang der Arbeit sollen darüber hinaus die dazugehörigen Kosten erfasst und den potentiellen Kostenreduktionen gegenübergestellt werden.

Aufgabenstellung

Zur Analyse und Bewertung der Potenziale soll im Rahmen dieser Arbeit ein excelbasiertes Bewertungsmodell entwickelt werden.

Hierzu sollen im ersten Schritt bestehende Studien und Publikationen identifiziert und ausgewertet sowie die begriffliche Vielfalt (u.a. werden E-Payments, Virtual goods, E-Materialization, E-Products, E-Media, Online-Media, E-Paper, E-Dokument, E-Transactions, E-Invoicing genannt) eingeordnet werden. Es folgt im zweiten Schritt die Definition von Systemgrenzen für das Bewertungsmodell. Im dritten Schritt werden die im System enthaltenen Energieverbräuche und die eingesetzten IKT Komponenten (u.a. Desktop-PCs, Bildschirme, Telekommunikationsnetze, Server, Rechenzentren) determiniert. Im vierten Schritt werden den Komponenten dieses Modells Energieverbräuche (und ggf. Kosten) zugeordnet. Im fünften Schritt werden die erschließbaren Energieeinsparpotenziale (ggf. auch Kosteneinsparpotenziale) bestimmt.

In gleicher Art und Weise wird das Referenzsystem ohne IKT aufgesetzt und bewertet. Die Quantifizierung des Einsparpotenzials erfolgt schlussendlich durch den Vergleich des IKT-basierten Systems und des Referenzsystems. In einer nachgeschalteten Szenarioanalyse können – je nach Umfang der Arbeit – darüber hinaus die Auswirkungen von Parametervariationen wie die angenommene Adaption der dematerialisierten Dienste und Produkte auf das Einsparpotenzial aufgezeigt werden.

Beginn der Arbeit
ab sofort