Umweltbundesamt
zum Vergrößern anklickenDie Digitalisierung spielt in nahezu allen Lebensbereichen eine immer größere Rolle. Ihr Einfluss auf den Bedarf an natürlichen Ressourcen ist jedoch kaum untersucht. Das UBA-Forschungsvorhaben "Digitalisierung und natürliche Ressourcen" analysiert anhand von Modellrechnungen und Fallstudien die Ressourcenintensität der Digitalisierung in Deutschland.
Immer mehr Aspekte unseres privaten und beruflichen Alltags werden digital gestaltet. Dieser Wandel bietet enormes Potential für Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt – durch die Digitalisierung entstehen neue Produkte und Dienstleistungen, Prozesse werden effizienter gestaltet und letztlich können Ressourcen geschont werden. Kaum untersucht ist jedoch bisher, wie sich die fortschreitende Digitalisierung selbst auf den Bedarf an Energie und natürlichen Ressourcen, zum Beispiel an Kupfer, Kunststoffen, Sondermetallen oder seltenen Erden, aber auch auf Treibhausgasemissionen auswirkt.
Diese Problematik wirft eine Reihe von Forschungsfragen auf: In welchem Umfang verursacht die Digitalisierung erhöhten Ressourcenbedarf, zum Beispiel bei der Produktion immer neuer Generationen von Endnutzergeräten, bei den eher langlebigen Netzinfrastrukturen oder bei der für den Betrieb nötigen Energieversorgung? Welche Auswirkungen hat die Digitalisierung auf das Konsumverhalten der Bevölkerung? Wie können zumeist nationale Gesetzgeber sicherstellen, dass weltweit verteilte, digitale Services umweltfreundlich betrieben werden? Wie können zukünftige Entwicklungspfade für die Digitalisierung und für digitale Anwendungen ressourceneffizient und ressourcensparend gestaltet werden? Wie kann die Ressourcenintensität möglichst gering gehalten werden?
Das Umweltbundesamt untersucht mit dem Forschungsvorhaben „Digitalisierung und natürliche Ressourcen" (kurz: DigitalRessourcen) diese und weitere Fragestellungen und führt eine Analyse der Ressourcenintensität des digitalen Wandels in Deutschland durch.
Das Projekt begann mit einer Bestandsaufnahme der bislang bekannten Fakten und Zusammenhänge im Bereich des durch den digitalen Wandel ausgelösten Ressourcenbedarfs. Anschließend wurden genaue System- und Betrachtungsgrenzen der Digitalisierung und ihrer Komponenten erarbeitet, um sie in weiteren Schritten detaillierter untersuchen zu können.
Mit Hilfe eines Modells der deutschen Volkswirtschaft (makroökonometrisches Input-Output-Modell) wurde der aktuelle Rohstoffverbrauch des digitalen Wandels sowohl für einzelne Wirtschaftssektoren als auch für die gesamte Volkswirtschaft untersucht. Im Anschluss wurde das Modell genutzt, um mögliche zukünftige Entwicklungen der Digitalisierung bis ins Jahr 2050 zu simulieren (Ergebnisse des Vorhabens zusammengefasst in einer Fachbroschüre).
Sowohl für die Ist-Situation als auch für die „möglichen Zukünfte“ wurde die Ressourcenintensität (inkl. Treibhausgasintensität) des digitalen Wandels entlang globaler Lieferkettenauf abgeschätzt und modelliert (Makroebene). Zusätzlich zu dieser eher ganzheitlichen Untersuchung wurde im Rahmen von zehn Fallstudien die Ökobilanzierung bestimmter Produkte beleuchtet (Mikroebene). Dazu können zum Beispiel digitale Anwendungen sein, für die Produkte wie Smartphones, Internet-Router oder Server für Online-Handelsplattformen verwendet werden (Ergebnisse des Vorhabens zusammengefasst in einem Factsheet).
Die Ergebnisse aus den Simulationen und Fallstudien werden im Projekt genutzt, um Handlungs- und Politikempfehlungen für eine ressourcenschonende Entwicklung der Digitalisierung zu identifizieren. Das Vorhaben DigitalRessourcen möchte so Entscheiderinnen und Entscheidern in Politik und Forschung Informationen bereitstellen, wie eine klimaneutrale und ressourcenschonende Gestaltung der Digitalisierung ermöglicht werden kann (Detail-Ergebnisse des Vorhabens im Schlussbericht).
Das Forschungsvorhaben DigitalRessourcen wird im Rahmen des Ressortforschungsplanes (ReFoPlan) des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) im Auftrag des Umweltbundesamtes durchgeführt. Es startete im Jahr 2020 und dauerte zunächst bis Ende 2023 an. Ein Folgeprojekt wird von 2024 bis 2027 durchgeführt. Schwerpunkte des Fortsetzungsprojekts sind die Berechnung von Fallbeispielen zu KI-Anwendungen ("künstliche Intelligenz"), die Analyse der Bedeutung von Digitalisierung in Bedarfsfeldern und Sektoren sowie die Einbidung von Stakeholder*innen in die Ermittlung von Handlungsfeldern und Handlungsmaßnahmen.
Forschungsvorhaben „Digitalisierung und natürliche Ressourcen - Analyse der Ressourcenintensität des digitalen Wandels in Deutschland“ (DigitalRessourcen)
Laufzeit: 2020-2027 (aktuell: 2024-2027)
Forschungskennzahl: 3724 31 703 0
Auftragnehmer aktuell: n. n.
„Für Mensch und Umwelt“ ist der Leitspruch des UBA und bringt auf den Punkt, wofür wir da sind. In diesem Video geben wir Einblick in unsere Arbeit.
