Digitalisierung und natürliche Ressourcen - Analyse der Ressourcenintensität des digitalen Wandels in Deutschland

Digitalisierung und Nachhaltigkeit

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Florian Senoner

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Ausgangssituation

Die Digitalisierung verändert auf tiefgreifende Art und Weise unser alltägliches Leben sowie etablierte gesellschaftliche und wirtschaftliche Abläufe. Damit einher gehen ökologische, ökonomische und soziale Herausforderungen, die in der Gesellschaft und Politik diskutiert werden müssen. Die konkreten Auswirkungen des digitalen Wandels auf den Ressourcenbedarf sind derzeit jedoch noch nicht ausreichend erforscht.

Digitalisierung kann einerseits gezielt für die Förderung der Nachhaltigkeit, den Umweltschutz und die Gestaltung der Umweltpolitik genutzt werden, zum Beispiel durch eine verbesserte Daten- und Informationsbasis. Zusätzlich resultieren aus der zunehmenden Vernetzung von Wirtschaftsprozessen zahlreiche Möglichkeiten für Optimierungen und Effizienzsteigerungen. Diese wirken sich positiv auf die Inanspruchnahme von natürlichen Ressourcen und den damit verbundenen Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit aus.

Mit der Digitalisierung steigt anderseits der Bedarf an Rechenzentren, Netzinfrastrukturen und internetfähigen Produkten, die über ihren gesamten Lebenszyklus Rohstoffe und Energie in Anspruch nehmen. Schon jetzt ist ein bedeutender zusätzlicher Energie- und Ressourcenbedarf absehbar, eine entsprechende ganzheitliche Quantifizierung – insbesondere angesichts der stattfindenden Dynamiken und zukünftigen Entwicklungen - steht allerdings noch aus.

Ziel des Forschungsvorhabens im Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA) ist es, das Wissen über die Ressourcenintensität des digitalen Wandels in Deutschland als Grundlage zu konkretisieren und zu erweitern. Dabei wird, mit Hilfe von geeigneten Datenmodellen, der Einsatz natürlicher Ressourcen (u.a. Rohstoffe und Energie) des „Systems Digitalisierung“ auf unterschiedlichen Ebenen (Mikro-, Meso- Makroebene) quantifiziert. Basierend auf quantitativen Analysen auf Mikroebene sowie darauf aufbauenden makroökonomischen Szenarien (bis 2060) werden schließlich Gestaltungsansätze in verschiedenen Themenfeldern für eine ressourcenschonende Entwicklung der Digitalisierung erarbeitet, welche in Politikempfehlungen und der Beschreibung des weiteren Forschungsbedarfs münden

Lösungsansatz & Maßnahmen

  • Bestandsaufnahme bisheriger Arbeiten im Kontext „Ressourcenintensität der Digitalisierung“
  • Definition von System- und Betrachtungsgrenzen
  • Analyse der Ressourcenintensität mittels ökobilanzieller Betrachtungen auf Mikroebene im Rahmen von ausgewählten Fallbeispielen
  • Makroökonomische Berechnungen und Simulationen zur Untersuchung verschiedener Entwicklungspfade der Digitalisierung
  • Diskussion und Ableitung von Gestaltungsansätzen inklusive politischer Handlungsoptionen

Ergebnisse und Kundennutzen

Zusätzlich zur Darstellung des derzeitigen Kenntnisstandes zur Ressourcenintensität der Digitalisierung basierend auf einer Literaturrecherche werden mit Hilfe von ökobilanziellen Analysen auf der Mikroebene (Lebenszyklusanalysen repräsentativer Assets) Daten erhoben und validiert. Mit Hilfe der daraus gewonnenen Erkenntnisse sowie mittels multiregionaler Input-Output-Modelle werden Simulationen bezüglich möglicher Veränderungen der Ressourceninanspruchnahme entwickelt und unterschiedliche Szenarien abgeleitet. Daraus entwickeln wir schließlich Gestaltungsansätze für die wichtigsten Akteure inklusive politischer Handlungsoptionen.

Gesellschaftlicher Beitrag

Mit dieser Studie tragen wir maßgeblich zur Entwicklung eines besseren Verständnisses bei, in welchem Ausmaß eine fortschreitende Digitalisierung natürliche Ressourcen in Anspruch nehmen wird. Der Vergleich verschiedener Szenarien erlaubt die Entwicklung von Handlungsoptionen zur Begrenzung der negativen Auswirkungen auf unterschiedlichen Ebenen. Zusätzlich werden weitere Forschungspotentiale aufgezeigt, um identifizierte Wissenslücken schließen zu können.

Im Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA)

Finanziert aus Mitteln des Ressortforschungsplanes des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Nukleare Sicherheit 

Forschungskennzahl: FKZ 3720 31 101 0

Partner: Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Institut IAIS, Gesellschaft für Wirtschaftliche Strukturforschung mbH, Deutsche Institut für Normung e.V. (DIN)

Ansprechpartner UBA: Christopher Manstein, I 1.1