Die Energiewende ist eine der größten Herausforderungen unserer Zeit. Um die ambitionierten Klimaziele zu erreichen und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu reduzieren, ist eine konsequente Umstellung auf erneuerbare Energien erforderlich. Dabei spielt die Digitalisierung eine entscheidende Rolle. Denn durch digitale Technologien lassen sich nicht nur erneuerbare Energien effizient in das Energiesystem integrieren, sondern auch der Energieverbrauch optimieren und innovative Geschäftsmodelle entwickeln. Die sogenannte „Twin Transformation“ – die Symbiose von Nachhaltigkeit und Digitalisierung – eröffnet dabei neue Möglichkeiten für Unternehmen und die gesamte Gesellschaft. Erfahren Sie mehr zur nachhaltigen Digitalisierung und wie Sie Ihr Unternehmen und Ihre IT nachhaltig aufstellen können: Sustainable IT Beratung – Rewion IT-Beratung & Services.
Die zunehmende Digitalisierung führt allerdings auch zu steigenden Energieverbräuchen: So hat IT-Branche seit 2015 einen erheblichen Anstieg der Emissionen erlebt. Dieser umfasst verschiedene Bereiche, die direkt oder indirekt mit IT und deren Energieverbrauch zusammenhängen. Seit 2015 ist der Fußabdruck der IT-Infrastruktur um rund 20 Prozent, die transferierten Datenmengen durch Streaming, Cloud-Dienste und IoT um 35 Prozent und der Elektroschrott aufgrund mangelnder Reparatur- und Recyclingmöglichkeiten um ebenfalls 20 Prozent gestiegen.
Integration erneuerbarer Energien durch digitale Technologien
Ein zentrales Problem erneuerbarer Energien ist ihre Volatilität. Wind- und Solarenergie sind wetterabhängig und erzeugen nicht immer dann Strom, wenn er benötigt wird – besonders in Deutschland. Digitale Technologien helfen, diese Schwankungen auszugleichen und das Energiesystem flexibler zu gestalten.
Intelligente Netze und Smart Grids
Eine Möglichkeit zur Steigerung der Flexibilität sind Smart Grids. Das sind intelligente Stromnetze, die Energieerzeugung und -verbrauch in Echtzeit überwachen und steuern. Sie ermöglichen eine bessere Vorhersage und Steuerung der Einspeisung erneuerbarer Energien ins Netz und reduzieren damit den Bedarf an konventionellen Reservekapazitäten. KI-gestützte Algorithmen analysieren Wetterprognosen, Verbrauchsdaten und Netzzustände, um Lastspitzen zu vermeiden und die Netzstabilität zu sichern. Dies kann z. B. dafür genutzt werden, um den Rechenzentrumsbetrieb effizienter und nachhaltiger zu gestalten.
Digitale Zwillinge für eine effizientere Energieversorgung
Ein weiteres wichtiges Konzept ist der digitale Zwilling, oder auch Digital Twin genannt. Dabei handelt es sich um eine virtuelle Kopie eines physischen Systems – beispielsweise eines Windparks oder einer Solaranlage. Durch die kontinuierliche Analyse von Echtzeitdaten können Betreiber ihre Anlagen optimieren, Wartungsbedarf frühzeitig erkennen (Predicitive Maintenance) und die Effizienz sowie die Lebensdauer der Anlagen und Geräte steigern. Das hat wiederum positiven Einfluss auf die Nachhaltigkeit durch eine meist längere Lebensdauer und führt zu reduzierten Kosten sowie zu geringeren Emissionen durch weniger Neuproduktion.
Optimierung des Energieverbrauchs durch Digitalisierung
Nicht nur die Energieerzeugung, sondern auch der Energieverbrauch kann durch digitale Technologien effizienter gestaltet werden. Hierbei spielen Smart Meter, IoT-Lösungen und KI-gestützte Analysen eine zentrale Rolle.
Smart Meter und Demand Side Management
Durch den Einsatz intelligenter Zähler (Smart Meter) können Unternehmen ihren Energieverbrauch in Echtzeit überwachen. Das ermöglicht nicht nur eine bessere Transparenz, sondern auch eine aktive Steuerung des Verbrauchs. Im industriellen Bereich kann Demand Side Management (DSM) genutzt werden, um energieintensive Prozesse in Zeiten mit hoher Verfügbarkeit erneuerbarer Energien zu verschieben und so Netzstabilität und Kosteneffizienz zu verbessern.
Künstliche Intelligenz für mehr Energieeffizienz
KI-gestützte Systeme analysieren große Mengen an Energiedaten und identifizieren Optimierungspotenziale. In der Industrie können Produktionsprozesse durch den Einsatz von Machine Learning effizienter gestaltet und unnötiger Energieverbrauch vermieden werden. Auch im Gebäudemanagement können KI-gesteuerte Systeme Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen automatisch anpassen, um Energieverluste zu minimieren. Jedoch ist dabei immer auch der Ressourcenverbrauch der KI an sich zu berücksichtigen, denn das Training und auch die Nutzung von KI erfordern enorme Mengen an Energie und verursachen Emissionen. Es gilt also immer, Kosten (im Sinne des Energieverbrauchs und der Emissionen) und tatsächlichen Nutzen abzuwägen und ins Verhältnis zu setzen. Ein verantwortungsbewusster Umgang mit KI ist hier von zentraler Bedeutung.
Twin Transformation: Digitalisierung und Nachhaltigkeit als gemeinsamer Treiber
Der Begriff „Twin Transformation“ beschreibt den gleichzeitigen Fortschritt in den Bereichen Digitalisierung und Nachhaltigkeit. Diese beiden Entwicklungen sind eng miteinander verknüpft und bieten Unternehmen erhebliche Chancen. Die Bits & Bäume Bewegung fordert für eine nachhaltige Digitalisierung bis 2028 gezielte Maßnahmen. Dazu gehört die ökologische Ausrichtung digitaler Technologien, um nachhaltige Transformationen in Sektoren wie Energie, Mobilität und Landwirtschaft zu unterstützen. Ein digitaler Produktpass soll Transparenz über Emissionen und Recyclingmöglichkeiten schaffen, während digitale Plattformen nachhaltige Angebote wie Reparatur und Verleih priorisieren sollten. Zudem ist eine Reduktion des Datenwachstums essenziell, beispielsweise durch die Deaktivierung von Autoplay-Funktionen oder die Einführung nationaler Roaming-Systeme zur Reduktion des Stromverbrauchs. Schließlich müssen langlebige Hardwarelösungen gefördert werden, etwa durch ein Recht auf Reparatur und den verstärkten Einsatz von Open-Source-Treibern.
Die Rolle der Europäischen Union in der digitalen Energiewende
Die EU hat die Bedeutung der Digitalisierung für die Energiewende erkannt und fördert gezielt Projekte zur digitalen Transformation des Energiesektors. In der Publikation „Towards agreen & digital future“ wird betont, dass eine nachhaltige digitale Infrastruktur entscheidend ist, um die Klimaziele zu erreichen.
Initiativen wie die „European Green Digital Coalition“ unterstützen Unternehmen dabei, digitale Technologien nachhaltig einzusetzen und die Digitalisierung als Treiber der Klimaneutralität zu nutzen.
Nachhaltige IT als Voraussetzung für die Energiewende
Während die Digitalisierung als Enabler der Energiewende fungiert, muss sie selbst nachhaltiger werden, um ihren positiven Einfluss voll auszuschöpfen. Die IT-Branche hat einen erheblichen ökologischen Fußabdruck, insbesondere durch den hohen Energieverbrauch von Rechenzentren. Daher sind Maßnahmen zur Effizienzsteigerung und Dekarbonisierung in diesem Bereich essenziell. Klimaneutrale Rechenzentren, Green Coding-Praktiken und energieeffiziente Cloud-Lösungen sind entscheidende Hebel, um die digitale Infrastruktur nachhaltiger zu gestalten. Unternehmen sollten verstärkt in nachhaltige IT-Strategien investieren, um den Energieverbrauch ihrer digitalen Prozesse zu senken und somit aktiv zur Energiewende beizutragen.
Neue Geschäftsmodelle und Wettbewerbsvorteile
Unternehmen, die Digitalisierung und Nachhaltigkeit strategisch verbinden, können sich entscheidende Wettbewerbsvorteile sichern. Besonders energieintensive Branchen profitieren von datengetriebener Effizienzsteigerung und CO₂-Reduktion, insbesondere im Bereich des Rechenzentrumsbetriebs. Hier können beispielsweise digitale Zwillinge genutzt werden, um die Gebäudeinfrastruktur zu simulieren und Optimierungspotenziale bei Kühlung oder Abwärmenutzung zu identifizieren.
Auch Versorgungsunternehmen können durch digitale Technologien innovative Tarifmodelle entwickeln, die Verbrauchern Anreize für nachhaltiges Verhalten bieten. Zudem kann die Abfallentsorgung durch den Einsatz smarter Sensorik und Datenanalyse effizienter gestaltet werden. Zum Beispiel lassen sich Füllstandsmessungen von Mülleimern erfassen und bedarfsgerechte Routen für Müllfahrzeuge automatisch berechnen. Auch die Meldung von Sperrmüll über Apps kann die Effizienz der Entsorgungslogistik erheblich verbessern.
Produzierende Unternehmen können ihre Lieferketten durch digitale Transparenz nachhaltiger gestalten. Digitale Produktakten ermöglichen eine lückenlose Dokumentation von Materialien, um sicherzustellen, dass sie ethisch beschafft sowie umweltgerecht entsorgt oder recycelt werden. Dies trägt zur Kreislaufwirtschaft bei und verbessert die Nachhaltigkeitsbilanz der gesamten Wertschöpfungskette.
Fazit
Die Digitalisierung ist nicht nur ein Werkzeug, sondern eine treibende Kraft hinter der Energiewende. Sie ermöglicht die Integration erneuerbarer Energien, optimiert den Energieverbrauch und schafft neue wirtschaftliche Perspektiven. Unternehmen, die frühzeitig auf die Twin Transformation setzen, können nicht nur ihre eigene Wettbewerbsfähigkeit stärken, sondern auch einen entscheidenden Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung leisten.
Digitale Technologien bieten das Potenzial, eine nachhaltige Energiezukunft zu gestalten – jetzt liegt es an uns, diese Chancen zu nutzen.
