Internet of Things und seine Umweltwirkung

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Mit der oben abgebildeten Infografik können Sie selbst den Umwelteffekten des Internet of Things nachspüren. Schicken Sie per Mausklick auf den grünen Knopf den LKW mehrmals auf Reisen und schauen, was durch die Fahrten passiert!

Wieviel Strom verbraucht eine Google-Anfrage? Reduziert das Streaming von Musik das Abfallaufkommen, weil keine CDs mehr produziert werden müssen? Wie verschlechtert sich die Ökobilanz eines E-Book-Readers, wenn E-Books online gelesen werden? Ist Online-Shoppen klimafreundlicher als der Besuch im Kaufhaus? Die neue digital vernetzte Welt wirft ständig neue Fragen auf. Und die Wirkungszusammenhänge werden immer intransparenter. In einer vernetzten Welt reagiert das komplette System auf jede Veränderung. Kein Wunder also, warum die Herleitung von Antworten sehr komplex ist und die Antworten selbst nur unter Vorbehalt gegeben werden können. Wir sind einer dieser Fragen exemplarisch nachgegangen und haben versucht, die Zusammenhänge der Umweltwirkungen eines kleinen vernetzten Elektronikproduktes zu beschreiben. Mitte des Jahres 2016 hat der Online-Händler Amazon in Deutschland einen Knopf auf den Markt gebracht, mit dem man mit einem Klick ein Alltagsprodukt bestellen kann. Der Knopf heißt Amazon Dash Button, übersetzt in etwa Sauseknopf. Wann immer das Waschmittel, die Zahnpasta oder die Babywindeln leer sind, ein Druck auf den Sauseknopf und der Amazon-Händler steht vor der Tür. Der Knopf ist in etwa so groß wie ein Feuerzeug und in ihm sorgt ein kleiner Mikrocontroller mit Funk-Schnittstelle dafür, dass die Bestellung losgeschickt wird. Der Amazon Knopf steht exemplarisch für eine Anwendung des sogenannten Internet of Things (IoT), von dem Produktdesigner seit ein paar Jahren schwärmen. Prinzipiell sollen beim Internet der Dinge Alltagsgegenstände, wie z.B. Haushaltsgeräte, Spielzeug, Textilien, Werkzeug, Verpackungen usw. mit elektronischen Komponenten ausgestattet werden und so den Kontakt zum Hersteller und zum Rest der Welt aufrecht halten. Wir haben seitens des Öko-Instituts eine orientierende Ökobilanz durchgeführt, wie hoch die Umweltbelastung, ausgedrückt als Treibhauspotenzial, des Amazon Dash Buttons ist. Die durch das Produkt selbst verursachte Umweltbelastung nennen wir Effekte erster Ordnung. Zweitens haben wir ausgerechnet, welche Treibhausgasemissionen mit der Nutzung des Buttons verbunden sind, konkret mit der Bestellung einer Packung Cornflakes und Lieferung durch den Amazon Lieferwagen. Dies sind die indirekten Effekte zweiter Ordnung. Drittens haben wir uns Gedanken darüber gemacht, welche Effekte dritter Ordnung die massenhafte Bestellung von Produkten über solch eine Technologie auslösen könnten.

Effekte erster Ordnung

Die Effekte erster Ordnung sind die direkten Umwelteffekte, die das Produkt verursacht. Die Herstellung und Lieferung des Knopfes inklusive seiner Verpackung und Bedienungsanleitung ist mit Treibhausgasemissionen von 4,4 Kilogramm CO₂e (Kohlendioxid-Äquivalenten) verbunden. Effekte zweiter Ordnung Effekte zweiter Ordnung sind indirekte Effekte, die durch die Nutzung des Produktes auftreten. Die Lieferung einer Packung Cornflakes inklusive dem Versandkarton führen zu Treibhausgasemissionen von 0,56 Kilogramm CO₂e pro Bestellvorgang. Geht man davon aus, dass der Amazon Dash Button insgesamt 2 Jahre lang genutzt wird und jährlich 24 Packungen Cornflakes bestellt werden, so summieren sich die Treibhausgasemissionen durch die Nutzung des Buttons auf insgesamt 27 Kilogramm CO₂e.

Effekte dritter Ordnung

Als Effekte dritter Ordnung wurde das ökonomische Wachstum von Online-Versandhändlern, das Schrumpfen des Einzelhandels und als deren Folge die Verödung von Innenstätten, in denen es zukünftig keine Ladengeschäfte mehr geben wird, identifiziert. Zugegeben, die Effekte dritter Ordnung sind nicht durch direkte Wirkungszusammenhänge nachweisbar, sondern können nur exemplarisch abgeschätzt werden. Eine Berechnung der durch diese Effekte verursachten Treibhausgasemissionen ist nur mit großen Unsicherheiten möglich.

Interpretation der Ergebnisse

Die Effekte erster und zweiter Ordnung sind in nachfolgender Tortengrafik dargestellt. Die Nutzung des Knopfes zur Bestellung von Cornflakes über einen Zeitraum von 2 Jahren führt zu einem Treibhauspotenzial von insgesamt 31,4 Kilogramm CO₂e. Bei der Verteilung der Umweltwirkungen wird deutlich, dass der Dash-Button selbst und dessen Versand nur mit 14 Prozent an den Gesamtemissionen beteiligt sind. Mengenmäßig relevanter sind die Effekte zweiter Ordnung, d.h. die Lieferung von Produkten (61,2 Prozent) und die Versandverpackungen (24,9 Prozent). Die Nutzung des Knopfes macht zusammen rund 86 Prozent des Treibhauspotenzials aus. Die Effekte dritter Ordnung wurden hier nicht quantifiziert. Führt eine Technologie zu einer kompletten Veränderung der Infrastruktur, kann man jedoch davon ausgehen, dass diese Umwelteffekte noch einmal deutlich weitreichender sind. Das Beispiel des Amazon Dash Buttons zeigt, dass der Blick auf die direkten Umwelteffekte (erster Ordnung) von Technologien nicht ausreichend ist. Technologien sind häufig nur der Hebel dafür, weitere und umfassendere Effekte hervorzurufen. Gleichzeitig steigen die Unsicherheiten der Abschätzung der Umweltwirkungen, je weiter wir uns vom eigentlichen Auslöser entfernen. Für eine Technikfolgenabschätzung ist daher beides nötig. Die genaue Kenntnis der Effekte erster Ordnung und realistische Modelle, welche sekundären und tertiären Effekte durch diese Technologien ausgelöst werden.

Zur dynamischen Infografik

Mit der oben abgebildeten Infografik können Sie selbst den Umwelteffekten des Internet of Things nachspüren. Drücken Sie auf den grünen Knopf und lassen Sie sich überraschen!

Jens Gröger ist Senior Researcher im Institutsbereich Produkte & Stoffströme und Experte für nachhaltigen Konsum und Produkte. Sein Arbeitsschwerpunkt liegt in den Bereichen "Informations- und Kommunikationstechnik", "Umweltfreundliche Beschaffung" sowie "Umweltzeichen".