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GREEN ICT IN ÖSTERREICH Potenziale und Möglichkeiten zur Steigerung der Energieeffizienz und Reduktion von klimarelevanten Emissionen Executive Summary

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Green ICT In ÖsTerreIChPotenziale und Möglichkeiten zur

Steigerung der Energieeffizienz und Reduktion von klimarelevanten

Emissionen

executive summary

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VorworT 4

Über dIe sTudIe 5I. ZusammenfassunG 7

IKT als enerGIeVerbrauCher 7

IKT als enabler enerGIeeffIZIenTer ProZesse 9

GesamTPoTenZIal „Green ICT“ und VolKswIrTsChafTlIChe bedeuTunG 11

II. IKT als enerGIeVerbrauCher 15

TeleKommunIKaTIons-InfrasTruKTur 15

reChenZenTren 17

IKT-endGeräTe 19

III. IKT als enabler enerGIeeffIZIenTer ProZesse 21

demaTerIalIsIerunG 21

InTellIGenTe mobIlITäT 23

InTellIGenTe Gebäude 25

smarT GrIds 27

embedded sysTems/ IndusTrIelle anTrIebssysTeme 28

InhalTsVerZeIChnIs

Inhalt 3|

Aus Gründen der leichteren Lesbarkeit wird auf geschlechtsspezifische Endungen verzichtet. Die verwendeten Bezeichnungen beziehen sich auf beide Geschlechter gleichermaßen.

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„Green ICT“ – Schlüssel zu mehr Energie- und RessourceneffizienzInformations- und Kommunikationstechnologien (IKT) haben in den vergangenen Jahrzehnten und insbe-sondere in den vergangenen Jahren enorm an Bedeutung gewonnen und durchdringen sämtliche Lebens-bereiche. IKT als sogenannte Schlüsseltechnologien sind Technologien und Anwendungen ohne die die großen gesellschaftlichen Herausforderungen nicht mehr gelöst werden können. Diese Technologien sind die Voraussetzung dafür, dass durch mehr Intelligenz, aber auch durch mehr Effizienz die Funktionalität von Gütern und Dienstleistungen im Alltag laufend erweitert und verbessert wird.

Der Informations- und Kommunikationssektor wird als einer der Zukunftsmärkte Europas gesehen. Die zu-nehmende Digitalisierung verbunden mit rasant steigenden Dienstleistungsangeboten im Bereich der privaten IKT-Nutzung sowie für Unternehmen, Behörden und öffentliche Einrichtungen ist eine der Herausforderungen des Sektors und eine der Chancen zur Weiterentwicklung der Wirtschaft und Gesellschaft in Europa.

Eine besondere Rolle kommt innovativen Informations- und Kommunikationstechnologien bei den Themen Ressourcen- und Energieeffizienz zu. Einerseits in der Form, dass die angewandte Technik als Verbraucher möglichst wenig Energie beansprucht und klimaschädliches CO2 emittiert, andererseits leisten IKT als Enabler in vielen Bereichen unseres Alltags einen wichtigen Beitrag, diese energieef-fizienter und damit klimaschonender zu gestalten.

Diese sogenannten „Green ICT“ sind letztlich eine notwendige technologische Basis für die Umsetzung einer innovativen und intelligenten Klima-, Energie- und Infrastrukturpolitik in Österreich. Gleichzeitig sichern sie einen beträchtlichen Teil an Wertschöpfung und die damit verbundenen Arbeitsplätze und bieten am Wirtschaftsstandort Österreich ein hohes volkswirtschaftliches Potenzial.

Vor diesem Hintergrund soll eine lösungsorientierte Diskussion über die zukünftige Entwicklung die-ses Technologiesegments am Wirtschaftsstandort Österreich geführt werden.

Um dafür die empirische Grundlage zu schaffen, beauftragten das Bundesrechenzentrum (BRZ), der FEEI – Fachverband der Elektro- und Elektronikindustrie und die Industriellenvereinigung (IV) ein Konsortium aus dem Energieinstitut der Wirtschaft (EIW) und dem Industriewissenschaftlichen Insti-tut (IWI) mit der Studie „Green ICT in Österreich – Potenziale und Möglichkeiten zur Steigerung der Energieeffizienz und Reduktion von klimarelevanten Emissionen“.

Mit dieser Arbeit wurden in Österreich erstmals umfassende Daten zu den ökologischen und ökonomischen Effekten von Green ICT erhoben. Dabei wurden sowohl Potenziale für Effizienz- und Emissionsreduktionen als auch die Auswirkungen auf Wertschöpfung und Beschäftigung in Österreich abgeschätzt.

Wien, im Juni 2013

VorworT

Vorwort4 |

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Vorwort 5|

Über dIe sTudIe

DEfInITIon „GREEn ICT“

Unter „Green ICT“ wird verstanden, Informations- und Kommunikationstechnologien so zu nutzen und einzusetzen, dass diese zur Reduktion von CO2-Emissionen und zur Reduktion des Energieverbrauchs sowie zur Steigerung der Energieeffizienz beitragen. „Green ICT“ ist dabei in einem doppelten Sinn zu verstehen. Einerseits sollen Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) so gestaltet wer-den, dass die angewandte Technik möglichst wenig Energie verbraucht und weniger klimaschädliches CO2 emittiert – IKT als Verbraucher, andererseits kann Informations- und Kommunikationstechnologie einen Beitrag leisten, eine Vielzahl von Bereichen unserer Gesellschaft energieeffizienter und da-mit klimaschonender zu gestalten – IKT als Enabler. Diesem doppelten Verständnis von „Green ICT“ folgend, werden in der vorliegenden Broschüre sowohl die Effizienzpotenziale der IKT als Verbraucher als auch der IKT als Enabler aufgezeigt.

ZIEl DER STuDIE

Ziel der Studie ist es aufzuzeigen, welche Potenziale zur Reduktion von Endenergie und Treibhausgas-emissionen (THG-Emissionen) bis zum Jahr 2020 durch Anwendung von IKT-Systemen und IKT-Lösun-gen bestehen. Zusätzlich wird das volkswirtschaftliche Potenzial des IKT-Sektors durch Green ICT in Österreich im Jahr 2020 herausgearbeitet.

ZwEI SZEnaRIEn füR 2020

Ausgangspunkt der Studie ist eine Bestandsaufnahme der Energieintensität und der damit verbun-denen CO2-Emissionen der IKT und der IKT-Anwender im Jahr 2010. Darauf aufbauend werden zwei Szenarien entwickelt. Das „Business-as-usual- Szenario 2020“ (BAU -2020) geht von einer von gesetz-lichen Rahmenbedingungen und vom Markt getriebenen Entwicklung aus ohne zusätzliche Anreize zur Anwendung energieeffizienter Technologien. Im „BEST-CASE-Szenario 2020“ wird von Potenzialen ausgegangen, die in den Expertengesprächen als ambitioniert, aber durch zusätzliche wirtschaftliche Anreize durchaus realisierbar eingeschätzt wurden.

aufbau DER STuDIE

Die vorliegende Broschüre unterteilt sich in drei Bereiche. Im ersten Teil wird ein Überblick über Po-tenziale der IKT als Ganzes und ihrer volkswirtschaftlichen Bedeutung gegeben. Im zweiten Teil werden die Potenziale für Effizienz- und Emissionsreduktionen der IKT als Verbrau-cher für die einzelnen Bereiche Telekom-Infrastruktur, Rechenzentren und IKT-Endgeräte dargestellt.Im dritten Teil werden die Potenziale der „Green ICT“ als Enabler für die einzelnen Anwendungsfelder von „Green ICT“ – Dematerialisierung, intelligente Mobilität, intelligente Gebäude, Smart Grids und Embedded Systems / Industrielle Antriebssysteme – aufgezeigt.

Die vollständige Studie finden Sie unterhttp://www.iv-mitgliederservice.at/d3790/http://www.feei.at/schwerpunktthemen/green_ict/http://www.brz.gv.at/downloads/studien

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Zusammenfassung6 |

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IKT als Energieverbraucher 7|

IKT alS EnERGIEVERbRauChER

Im Jahr 2010 betrug der Endenergiebedarf Österreichs 310.830 GWh pro Jahr (1.119 PJ/a) und die Gesamtemission von Treibhausgasen erreichte 84,6 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr. Der anteilige Verbrauch von IKT-Einrichtungen (Telekommunikations-Infrastruktur, Rechenzentren) und von IKT-Endgeräten (Personal Computer, Unterhaltungselektronik, Kommunikations-Endgeräte) betrug 2010 etwa 1,65 Prozent des Gesamtendenergiebedarfes oder etwa 6,7 Prozent des gesamten Stromend-energiebedarfs (vgl. Abbildung 1). Etwa 1,05 Prozent der gesamten Treibhausgasemissionen oder 6,7 Prozent der Treibhausgasemissionen des Stromverbrauchs entfielen 2010 auf IKT-Einrichtungen und damit verbundene Dienstleistungen.

Trotz der bis 2020 weiterhin stark steigenden Nachfrage nach IKT-Dienstleistungen und IKT-Produkten und den damit rasant ansteigenden Datenmengen, die übertragen und verarbeitet werden müssen, ergibt sich bereits im BAU-Szenario 2020 – durch die ständige Weiterentwicklung energieeffizienter Produkte und innovativer Dienstleistungen im Bereich der Rechenzentren, der Mobilfunk- und Fest-netzinfrastruktur und der IKT-Endgeräte – eine Stabilisierung des Endenergieverbrauchs und der CO2-Emissionen auf dem Niveau des Basisjahres 2010.

Im BEST-CASE-Szenario 2020 wird der Endenergiebedarf der IKT-Einrichtungen durch die raschere Einführung neuer Telekommunikations-Infrastruktur (z.B. Long Term Evolution (LTE), ein Mobilfunk-standard der vierten Generation) weiter verringert und die Reduzierung des Endenergieverbrauchs in mittleren und kleineren Rechenzentren (z.B. durch Virtualisierung, Cloud Computing) rascher umge-setzt. Dies führt dazu, dass der Endenergiebedarf 2020 für IKT-Einrichtungen gegenüber dem BAU-Szenario um etwa 24 Prozent (vgl. Abbildung 2) und die Treibhausgasemissionen um etwa 270.000 Tonnen CO2 pro Jahr (29 Prozent) reduziert werden (vgl. Abbildung 3).

I. ZusammenfassunG

5.112 (1,65%) 392 (8%)

942 (18%)

3.778 (74%)

310.830

Energiebedarf Österreich 2010 (GWh/a) Anteil IKT als Verbraucher 2010Telekom-Infrastruktur (GWh/a) Rechenzentren (GWh/a)

Endgeräte (GWh/a)

Abbildung 1: ANTEIL DER IKT ALS VERBRAUCHER AM GESAMTEN ENERGIEBEDARF ÖSTERREICHS 2010 (GWh/a)

Que

lle: E

IW, 2

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IKT als Energieverbraucher8 |

Abbildung 2: ENDENERGIEEINSPARUNGEN (PJ) DER IKT ALS VERBRAUCHER GEGENÜBER 2010

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

BAU 2020

Telekom Infrastruktur Rechenzentren Endgeräte

BEST 2020

-0,3

0,4

-0,5

0,8 0,7

3,0

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012

Abbildung 3: CO2-EINSPARUNGEN (t CO2/a) DER IKT ALS VERBRAUCHER GEGENÜBER 2010

-50.000

0

50.000

100.000

150.000

200.000

BAU 2020

Telekom Infrastruktur Rechenzentren Endgeräte

BEST 2020

-8.925

27.013

-15.330

51.98343.130

189.772

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IKT alS EnablER EnERGIEEffIZIEnTER PRoZESSE

IKT als Enabler wird in Form sogenannter „Embedded Systems“ als Querschnittsanwendung in einer Vielzahl von Bereichen angewandt und ist der Kern von „Green ICT“. Unter „Eingebetteten Syste-men“ (Embedded Systems) versteht man Prozessor-Hardware und -Software-Systeme, die komplexe Steuerungs- und Datenverarbeitungsaufgaben übernehmen. Derartige eingebettete Systeme finden Anwendung u.a. in den Bereichen Kommunikationstechnik, industrielle Anwendungen, Automobile, Energietechnik, intelligente Verkehrssysteme und Haushaltsgeräte sowie Unterhaltungselektronik. Im Rahmen der Studie wurden fünf Bereiche untersucht, für die „Green ICT“ besonderes Potenzial birgt:

n Dematerialisierungn Intelligente Mobilitätn Intelligente Gebäuden Smart Gridsn Embedded Systems / Industrielle Antriebssysteme

Energie- und damit auch Emissionseinsparungen kann die IKT als Enabler sowohl durch Effizienz-steigerungen einzelner Prozesse (vgl. industrielle Elektromotoren) als auch durch eine intelligente Steuerung des gesamten Systems erreicht werden (vgl. u.a. intelligente Mobilität und Smart Grids). Im BAU-Szenario lassen sich bereits große Einsparungen realisieren. Im Bereich der Dematerialisierung liegen diese im Wesentlichen in der Schaffung von Telearbeitsplätzen und virtueller Kommunikation und den damit wegfallenden Fahrten. Fortschritte im Bereich der intelligenten Mobilität basieren im BAU-Szenario vor allem auf verbesserten konventionellen Antrieben. Im Gebäudebereich verhilft eine Ausstattung bestehender Gebäude mit moderner Steuerungs- und Regeltechnik bereits bei relativ niedriger Erneuerungsquote zu den Effizienzgewinnen im BAU-Szenario. Smart Grids erlauben schon im BAU-Szenario Energieeinsparungen durch zeitnahe und bidirektionale Kommunikation zwischen den verschiedenen Netzkomponenten.

Im BEST-Case-Szenario 2020 verringert sich der Endenergiebedarf weiter durch die forcierte Einfüh-rung von IKT-Technologien in den oben beschriebenen Anwendungsfeldern. Dadurch verhilft die IKT als Enabler zu Einsparungen in Höhe von rund 79 PJ gegenüber dem Jahr 2010. Das sind rund 30 PJ zu-sätzlich gegenüber dem BAU-Szenario. Dadurch werden im BEST-CASE-Szenario rund 2,5 Mio. Tonnen CO2 zusätzlich gegenüber dem BAU-Szenario eingespart.

IKT als Enabler energieeffizienter Prozesse 9|

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IKT als Enabler energieeffizienter Prozesse10 |

Abbildung 4: ENERGIEEINSPARUNGEN (PJ/a) DURCH „GREEN ICT“ ALS ENABLER GEGENÜBER 2010

05

10152025303540

BAU 2020

Dematerialisierung Intelligente Mobilität

IntelligenteGebäude

Smart Grids Embedded System/industrielle

Antriebssysteme

BEST 2020

6,9

12,6

19,8

39,9

12,0

1,62,4 4,4 3,2

19,0

Que

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012

Abbildung 5: CO2-EINSPARUNGEN ALS ENABLER GEGENÜBER 2010 (t CO2/a)

0

500.000

1.000.000

1.500.000

2.000.000

2.500.000

3.000.000

BAU 2020

Dematerialisierung Intelligente Mobilität

IntelligenteGebäude

Smart Grids Embedded System/industrielle

Antriebssysteme

BEST 2020

88.000

496.066

888.341

1.415.000

2.852.000

590.319

944.511

2.143.8052.323.157

177.000

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Gesamtpotenzial „Green ICT“ und volkswirtschaftliche Bedeutung 11|

GESamTPoTEnZIal „GREEn ICT“ unD VolKSwIRTSChafTlIChE bEDEuTunG

IKT als Verbraucher hat großes Effizienzpotenzial, jedoch liegt ihre zentrale Rolle darin, andere Wirt-schaftsbereiche effizienter und kostengünstiger zu gestalten und damit CO2-Emissionen zu senken (vgl. Abbildung 6). Nichtsdestoweniger ist das Potenzial von Energieeinsparungen im Bereich der IKT als Verbraucher nicht zu unterschätzen. Insbesondere deshalb, weil die Einsparungen relativ unab-hängig von anderen Faktoren erreicht werden können, während Energieeffizienzgewinne durch IKT als Enabler wesentlich anspruchsvoller sind, da diese in der Regel von vielen weiteren Entwicklungen abhängig sind (z.B. Förderung erneuerbarer Energie bei Smart Grids).

Durch BEST-CASE-Maßnahmen können in Summe zusätzlich zu den Einsparungen, die bereits im BAU-Szenario realisiert werden, 40,8 PJ pro Jahr an Energie gespart werden (vgl. Abbildung 7). Mit den Effizienzgewinnen geht eine massive Reduktion von CO2-Emissionen einher. Während im BAU-Szenario eine Reduktion von 4,7 Mio. Tonnen CO2 erreicht wird, erhöht sich diese im BEST-CASE-Szenario auf 7,5 Mio. Tonnen CO2 pro Jahr (vgl. Abbildung 8). Dies entspricht fast 9 Prozent der CO2-Emissionen Österreichs im Jahr 2010.

IKT als Verbraucher; 4,3PJ/a

IKT als Enabler; 79,1PJ/a

Abbildung 6: „GREEN ICT“ ENERGIEEFFIZIENZPOTENZIALE IM BEST-CASE-SZENARIO 2020 (PJ/a)

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Gesamtpotenzial „Green ICT“ und volkswirtschaftliche Bedeutung12 |

Die volkswirtschaftliche Bedeutung von „Green ICT“ setzt sich aus direkten Effekten, indirekten sowie induzierten Wachstumseffekten zusammen. Sowohl im Basisjahr 2010 als auch im BAU- sowie im BEST-CASE-Szenario 2020 werden die direkten Effekte von „Green ICT“ zusätzlich durch indirekte und induzierte Wachstumseffekte mehr als verdoppelt (vgl. Abbildung 9).

0

5

10

15

20

25

BAU 2020

Direkte Effekte

2010

Indirekte Wachstumseffekte Induzierte Wachstumseffekte

BEST 2020

5,3

0,8

6,0

7,8

0,6

7,8

11,3

1,2

10,7

Abbildung 9: BEITRAG DER "GREEN ICT" ZUR GESAMTWIRTSCHAFTLICHEN PRODUKTION (IN MRD. EURO)

Que

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WI,

2012

0

20

40

60

80

100

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1.000.000

2.000.000

3.000.000

4.000.000

5.000.000

6.000.000

7.000.000

8.000.000

BAU 2020

42,6

83,4

4.752.065

7.453.777

BEST 2020 BAU 2020 BEST 2020

Abbildung 7: ENERGIEEINSPARUNGEN INSGESAMT DURCH IKT ALS VERBRAUCHER UND ENABLER GEGENÜBER 2010 (PJ/a)

Abbildung 8: CO2-EINSPARUNGEN INS-GESAMT DURCH IKT ALS VERBRAUCHER UND ENABLER GEGENÜBER 2010 (t CO2/a)

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012

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Gesamtpotenzial „Green ICT“ und volkswirtschaftliche Bedeutung 13|

Im BAU-Szenario 2020 wächst der Beitrag zur gesamtwirtschaftlichen Produktion von „Green ICT“ um 2,9 Prozent pro Jahr, während er im BEST-CASE-Szenario durchschnittlich 6,7 Prozent beträgt. Damit wird deutlich, welches Potenzial „Green ICT“ als Wachstumstreiber hat. Analog zur gesamtwirtschaft-lichen Produktion entwickeln sich die auf die „Green ICT“ rückführbare gesamtwirtschaftliche Wert-schöpfung und Arbeitnehmerentgelte (vgl. Abbildung 10).

Diese Wachstumspotenziale spiegeln sich ebenfalls in den Beschäftigungseffekten wider. Während im Bereich der „Green ICT“ im Jahr 2010 rund 69.000 Menschen beschäftigt waren, wird sich die Beschäf-tigtenzahl im BEST-CASE-Szenario 2020 mit 133.000 Stellen beinahe verdoppeln (bei rund 113.000 Vollzeitäquivalenten) – und werden rund 40.000 zusätzliche Beschäftigungsverhältnisse gegenüber dem BAU-Szenario (vgl. Abbildung 11) entstehen. Damit wird nicht nur deutlich, welches Potenzial „Green ICT“ hat, sondern auch, wie wichtig eine gesamtwirtschaftliche Anstrengung ist, um die Poten-ziale von „Green ICT“ zu realisieren.

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

Wertschöpfung (Mio. Euro)

2010

Produktion (Mio. Euro)

BAU 2020 BEST 2020

Arbeitnehmerentgelte (Mio. Euro)

12.078

16.105

23.143

5.077

6.761

9.716

2.6383.521

5.089

Abbildung 10: VOLKSWIRTSCHAFTLICHE EFFEKTE VON „GREEN ICT“

Que

lle: I

WI,

2012

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Gesamtpotenzial „Green ICT“ und volkswirtschaftliche Bedeutung14 |

0

30.000

60.000

90.000

120.000

150.000

Beschäftigungsverhältnisse

2010 BAU 2020 BEST 2020

Vollzeitäquivalente

69.135

92.009

133.179

58.512

77.929

112.783

Abbildung 11: BESCHÄFTIGUNGSWIRKUNG VON „GREEN ICT“

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2012

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IKT als Energieverbraucher 15|

II. IKT als enerGIeVerbrauCher

Im Folgenden werden die einzelnen untersuchten Bereiche der IKT als Verbraucher getrennt dargestellt:n Telekommunikations-Infrastrukturn Rechenzentrenn IKT-Endgeräte

Neben dem BAU-Szenario 2020 werden Maßnahmen für die einzelnen Bereiche dargestellt, die zum Erreichen des BEST-CASE-Szenarios 2020 beitragen sollen.

TElEKommunIKaTIonS-InfRaSTRuKTuR

Die Telekommunikations-Infrastruktur – bestehend aus Mobilnetz und Festnetz – ist ein außeror-dentlich wachstumsstarker Bereich in Bezug auf Datenvolumen. Hauptgründe dafür sind eine erhöhte Durchdringung mit Breitband-Internet und die vermehrte Nutzung mobiler Geräte zur Datenübertra-gung (Smartphones, Tablet-Computer etc.). Im Basisjahr 2010 lag der Stromverbrauch bei 392 GWh (1,4 PJ) mit rund 68.000 Tonnen CO2-Emissionen pro Jahr. Dem BAU-Szenario 2020 zufolge wird der Energieverbrauch der Telekommunikations-Infrastruktur um etwa 20 Prozent ansteigen.

BEST-CASE-MaßnahmenUm eine maximale Energie- und CO2-Effizienz zu erreichen ist eine Reihe von Maßnahmen möglich. Dazu zählen:

n Weiterentwicklung der Datenübertragungstechnologienn Verbessertes Energie-Managementn Energieautarke Mobilfunkstationen bzw. teilweise Versorgung mit Alternativenergien Energieeffiziente Kühlung von Basisstationenn Weitere Energiesparmaßnahmen im Rahmen der Rechenzentren der Festnetzinfrastruktur (wird

im Bereich Rechenzentren behandelt)

PotenzialeWenn all diese Maßnahmen ergriffen werden, kann der Energieverbrauch im Bereich Telekommunika-tions-Infrastruktur um rund 43 Prozent gegenüber dem BAU-Szenario 2020 sinken bzw. eine Redukti-on von rund 200 GWh pro Jahr (0,7 PJ/a) gegenüber dem BAU-Szenario 2020 erreicht werden (vgl. Ab-bildung 12). Damit geht eine CO2-Reduktion von 36.000 Tonnen gegenüber dem BAU-Szenario einher. Auf Basis heutiger Strompreise1 ergibt dies 2020 eine Einsparung von rund 30 Mio. Euro pro Jahr.

Die Einsparungen im BEST-CASE-Szenario von 200 GWh pro Jahr gegenüber dem BAU-Szenario entsprechen in etwa dem Stromverbrauch von 43.000 Haushalten.

1 Die Berechnung und alle weiteren basieren auf der Annahme eines Strompreises von 15 Cent/kWh.

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IKT als Energieverbraucher16 |

0

100

200

300

400

500

273

-43%+22%

392

477

Abbildung 12: ÄNDERUNGEN IM ENDENERGIEVERBRAUCH IM BEREICH DER TELEKOM-INFRASTRUKTUR IM BAU-SZENARIO 2020 UND BEST-CASE-SZENARIO 2020 (GWh/a)

Basisjahr 2010 BAU 2020 BEST CASE 2020

Que

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igen

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ellu

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IW (2

012)

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IKT als Energieverbraucher 17|

REChEnZEnTREn

Rechenzentren sind Einrichtungen, in denen die zentrale Rechentechnik (Server etc.) eines Unterneh-mens bzw. einer Organisation organisiert und untergebracht ist. In den vergangenen Jahren ist der Strombedarf von Rechenzentren aufgrund zunehmender Datenmengen stark angestiegen. Obwohl die zu verarbeitenden Daten im Prognosezeitraum bis zum Jahr 2020 um etwa 50 Prozent pro Jahr wach-sen werden, nehmen der Stromverbrauch im BAU-Szenario 2020 im Vergleich zum Basisjahr 2010 um etwa 15 Prozent und der CO2-Ausstoß um ca. 9 Prozent zu.

BEST-CASE-Maßnahmen

n Unternehmen mit Serverschränken nutzen verstärkt Public Cloud Computing.n Kleine und mittlere sowie größere Unternehmen (inklusive öffentliche Einrichtungen) mit ent-

sprechendem Potenzial greifen verstärkt auf Thin Client Computing zurück und sparen so Rech-nerressourcen am Arbeitsplatz.

n In Serverräumen werden die Server vermehrt direkt gekühlt und nicht die gesamte Raumtempe-ratur über eine herkömmliche Klimaanlage reduziert (bis zu 40 Prozent an Energieeinsparung).

n Kleine, mittlere und große Rechenzentren setzen verstärkt auf Konsolidierung/Virtualisierung, die nicht nur Platz, sondern auch bis zu 40 Prozent an Energie spart.

n Kleine, mittlere und große Rechenzentren nutzen Power Management Systeme um die Serveraus-lastung energieeffizienter zu steuern (Einsparung von bis zu 20 Prozent).

n Kleine, mittlere und große Rechenzentren nutzen energieeffiziente, alternative Kühlsysteme (z.B. Free Cooling) mit einem Energiesparpotenzial von bis zu 50 Prozent.

n Durch die Umsetzung der oben beschriebenen Maßnahmen sinkt der Platzbedarf für Server und damit auch die Anzahl der Rechenzentrumstypen.

PotenzialeDurch die Umsetzung der Best-Case-Maßnahmen lässt sich der Energieverbrauch gegenüber dem BAU-Szenario 2020 um rund 34 Prozent reduzieren. Damit wird auch eine absolute Entkoppelung des Energieverbrauchs von der steigenden Leistungsfähigkeit von Datenzentren erreicht – wie das nach-stehende Beispiel des Bundesrechenzentrums (BRZ) zeigt. In absoluten Zahlen beträgt die jährliche Einsparung 375 GWh (1,35 PJ) gegenüber dem BAU-Szenario 2020. Das stellt eine Kosteneinsparung von 56,4 Mio. Euro – davon 7,5 Mio. Euro im KMU-Bereich – im Jahr 2020 dar. Damit würde eine Ein-sparung von 67.000 Tonnen CO2 pro Jahr einhergehen.

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IKT als Energieverbraucher18 |

Die Bundesrechenzentrum GmbH hat 2010 – mit der Vision „das grünste Rechenzentrum Österreichs“ zu werden – ein umfassendes Green-IT-Maßnahmenpaket mit dem Ziel einer nachhaltigen Reduktion des Energieverbrauchs initiiert. Als Ergebnis konnte der Stromverbrauch in den letzten 3 Jahren um mehr als 25 Prozent gesenkt werden, das entspricht einer Einsparung von jährlich 950 Tonnen CO2-Ausstoß bzw. dem Energieverbrauch von etwa 2.000 Haushalten. Dadurch wurde die Umweltbelastung reduziert und gleichzeitig wurden die Kosten um bis zu 720.000 Euro pro Jahr gesenkt. Darüber hinaus wurde der Fernwärmeverbrauch nachhaltig um 66 Prozent reduziert. Somit entsprechen die erzielten Einsparungen des BRZs in etwa dem maximal erreichbaren Wert im Best Case Szenario „IKT als Ener-gieverbraucher“ von 24 Prozent Reduktion des Endenergiebedarfs.

Die Einsparungen im BEST-CASE-Szenario von 375 GWh (1,35 PJ) pro Jahr gegenüber dem BAU-Szenario entsprechen in etwa dem Stromverbrauch einer Stadt in der Größe von Wels.

0

200

400

600

800

1.000

1.200

713,0

-34%

+15%

1.088,0942,0

Abbildung 13: ÄNDERUNGEN IM ENDENERGIEVERBRAUCH IM BEREICH RECHEN-ZENTREN IM BAU-SZENARIO 2020 UND BEST-CASE-SZENARIO 2020 (GWh/a)

Basisjahr 2010 BAU 2020 BEST CASE 2020

Que

lle: E

igen

e D

arst

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IKT -Endgeräte 19|

IKT-EnDGERäTE

Zur Gruppe der IKT-Endgeräte zählen Personal Computer, Peripheriegeräte (Drucker, Monitore etc.), Mobil- und Festnetztelefone, Fernseher samt Peripheriegeräten, audiovisuelle Geräte. Im Jahr 2010 verbrauchten IKT-Endgeräte rund 3.800 GWh (13,7 PJ) Strom. Trotz stark steigender IKT-Endgerätezah-len ergibt sich bereits im BAU-Szenario 2020 eine Reduzierung des gesamten IKT-Endgeräte-Strom-verbrauchs gegenüber dem Referenzjahr 2010 um etwa 5 Prozent. Dies ist der deutlichen Reduktion der Standby-Verluste bei nahezu allen neu angebotenen Geräten und der grundsätzlich energiespa-renden Technik neuer Geräte zuzuschreiben.

BEST-CASE-Maßnahmen

n Information und finanzielle Anreize für Haushalte und Unternehmen, damit diese stärker in den Austausch alter Geräte und den Einsatz modernster, energiesparender Geräte investieren

n Informationen und Anreize (Förderaktionen, Austauschprämien etc.) für einen erhöhten Einsatz von serverbasierten Thin Client-Lösungen sowie für einen weitgehenden Ersatz von Desktop-PCs durch Laptops und Mini-PCs in Unternehmen

n Geringfügige Verringerung des Leistungsbedarfs des Gerätebestandes bei Festnetztelefonenn Verbesserung der Standby- und Betriebseffizienz von Unterhaltungselektronik

PotenzialeBei Umsetzung oben genannter Maßnahmen kann der Energieverbrauch im Bereich von IKT-Endgerä-ten weiter gesenkt werden. Anstelle einer Reduktion von 5 Prozent im BAU-Szenario kann im BEST-CASE-Szenario 2020 der Energieverbrauch um rund 22 Prozent gesenkt werden. In absoluten Zahlen stellt das eine zusätzliche Einsparung von rund 650 GWh (2,34 PJ) Strom pro Jahr dar, was fast 100 Mio. Euro an Einsparungen im Jahr 2020 entspricht. Damit ginge eine zusätzliche CO2-Reduktion von rund 150.000 Tonnen CO2 pro Jahr einher (fast 30 Prozent).

Die Einsparungen im BEST-CASE-Szenario 2020 von 650 GWh pro Jahr (2,34 PJ/a) gegenüber dem BAU-Szenario entsprechen in etwa dem Stromverbrauch von 138.000 Haushalten (Statistik Austria, 2011).

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IKT-Endgeräte20 |

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Abbildung 14: ÄNDERUNGEN IM ENDENERGIEVERBRAUCH IM BEREICH IKT-ENDGERÄTE IM BAU-SZENARIO 2020 UND BEST-CASE-SZENARIO 2020 (GWh/a)

Basisjahr 2010 BAU 2020 BEST CASE 2020

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III. IKT als enabler enerGIeeffIZIenTer ProZesse

IKT als Enabler energieeffizienter Prozesse 21|

Integrierte elektronische Systeme, bestehend aus Hard- und Software, sind bereits heute in einer Vielzahl von Produkten eingebaut und werden dort auch zur Reduzierung des Energieverbrauchs eingesetzt. Im Rahmen der Studie wurden fünf Bereiche untersucht, für die „Green ICT“ besonderes Potenzial birgt:n Dematerialisierungn Intelligente Mobilitätn Intelligente Gebäuden Smart Gridsn Embedded Systems/ Industrielle Antriebssysteme

DEmaTERIalISIERunG

Zielsetzung der Dematerialisierung der Wirtschaft ist es, eine Entkopplung von Wirtschaftswachstum und Ressourceneinsatz zu erreichen. Im Bereich der „Green ICT“ gibt es drei Bereiche der „digitalen Dematerialisierung“:n Virtuelle Kommunikation (Audio- und Videokonferenzen, Telepresence)n Telearbeitn e-Services (e-Commerce, e-Government)

Die virtuelle Kommunikation bietet dabei in Bezug auf Energieeinsparung und CO2-Reduktion das größte Potenzial durch Einsparung physischer Mobilität. Im BAU-Szenario 2020 wird von einer Erspar-nis von rund 1.900 GWh (6,9 PJ/a) Energie pro Jahr ausgegangen, was dem Energieverbrauch von etwa 3 Prozent des innerösterreichischen Verkehrs im Jahr 2020 entspricht, womit 500.000 Tonnen CO2 pro Jahr eingespart werden. Durch Telearbeit wird der Anstieg von Dienstfahrten aufgrund der steigenden Anzahl Beschäftigter kompensiert.

E-Government ermöglicht der öffentlichen Hand alleine durch die Einführung der elektronischen Rechnungslegung an den Bund und des Unternehmensserviceportals Einsparungen von 590 Mio. Euro pro Jahr sowie zusätzlich 100 Mio. Euro pro Jahr für Unternehmen.

BEST-CASE-Maßnahmen

n Information und Anreize für Technologien zur virtuellen Kommunikationn Rascher Ausbau von LTE n Forcierung von mobile und home office

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IKT als Enabler energieeffizienter Prozesse 22 |

PotenzialeIm BEST-CASE-Szenario 2020 erhöhen sich die Energieeinsparungen durch Dematerialisierung insge-samt auf rund 12,6 PJ pro Jahr, was rund 5 Prozent des Energieverbrauchs des innerösterreichischen Verkehrs entspricht. Damit geht eine zusätzliche Verringerung von CO2-Emissionen von 400.000 Tonnen CO2 pro Jahr einher. Das wird im Wesentlichen durch Ersatz von 15 Prozent aller Dienstfahrten und 25 Prozent aller Geschäftsreisen durch virtuelle Kommunikation und einem weiteren Anstieg der Telearbeit erreicht (900.000 Telearbeitsplätze bis 2020). Die Energieersparnisse relativ zum BAU-Szenario liegen bei rund 5,7 PJ pro Jahr.

Die Einsparungen im BEST-CASE-Szenario 2020 von 5,7 PJ pro Jahr gegenüber dem BAU-Szenario entsprechen in etwa dem Stromverbrauch von rund 336.000 Haushalten.

Im Fall der Telearbeit eröffnen sich Potenziale für Optimierungen oder gar Einsparungen an Büroflä-chen. e-Commerce erweist sich als Wachstumstreiber des Handels und wächst im BEST-CASE-Sze-nario 2020 5 Prozent jährlich. Aus gesamtwirtschaftlicher Perspektive liegt ein weiterer Gewinn der virtuellen Kommunikation in der Einsparung an Reisezeit und Reisekosten. Auf Basis des BAU- und des BEST-CASE-Szenarios ergibt sich ein Einsparpotenzial bei Reisekosten (Übernachtungen, Trans-port etc.) auf heutiger Preisbasis von 480 Mio. bis 1,5 Mrd. Euro im Jahr 2020.

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Abbildung 15: ÄNDERUNGEN IM ENDENERGIEVERBRAUCH IM BEREICH DEMATERIALISIERUNG IM BAU-SZENARIO 2020 UND BEST-CASE-SZENARIO 2020 (PJ/a)

InnerösterreichischerVerkehr 2020

BAU 2020 BEST CASE 2020

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Intelligente Mobilität 23|

InTEllIGEnTE mobIlITäT

Intelligente Mobilität ist eine auf die individuellen Bedürfnisse der Mobilitätsnachfragenden abge-stimmte, umweltfreundlichere, wirtschaftlichere und sichere Mobilitätsform der Zukunft. Der Mobili-tätsbedarf wird sich sowohl im Güter- als auch im Personenverkehr bis zum Jahr 2020 weiter erhöhen. Mithilfe einer Verringerung des Treibstoffbedarfs konventioneller Fahrzeuge und der Entwicklung neuer Antriebskonzepte wie e-Mobilität und Hybridantriebe lassen sich wesentliche Effizienzsteige-rungen und damit relative Einsparungen an Endenergie und CO2-Emissionen erreichen. Im BAU-Sze-nario 2020 kann trotz des bis 2020 weiter stark ansteigenden PKW- und LKW-Verkehrs der absolute Endenergieverbrauch im Verkehrsbereich durch den Anteil von „Green-ICT“ bis 2020 stabilisiert wer-den. „Intelligente Fahrzeugelektronik“ trägt zu rund 10 Prozent zur relativen CO2-Reduktion konven-tioneller Antriebe bei, die aufgrund von EU-Vorgaben erreicht werden müssen. Das entspricht 16,8 PJ pro Jahr und 1,2 Mio. Tonnen CO2 pro Jahr im Jahr 2020. Durch rechnergesteuerte Betriebssysteme wird eine Reduktion von etwa 3 PJ pro Jahr Endenergiebedarf und etwa 222.000 Tonnen CO2 pro Jahr im Jahr 2020 erreicht. In Summe werden damit im BAU-Szenario 2020 rund 19,8 PJ pro Jahr Energie und rund 1,4 Mio. Tonnen CO2 pro Jahr eingespart.

BEST-CASE-Maßnahmen

n Ausweitung der rechnergesteuerten Betriebsleitsysteme des öffentlichen Verkehrs auch auf das Umland der fünf größten Städte Österreichs

n Weiterentwicklung, bedienerfreundliche Gestaltung und massive Bewerbung von Advanced Tra-veller Systemen

n Intelligente Verkehrssysteme (Verkehrsleitsysteme, dezentrale Information für Verkehrsteilneh-mer, intermodale Lösungen)

PotenzialeDie massive Ausweitung rechnergesteuerter Betriebssysteme kann die Attraktivität des öffentlichen Verkehrs deutlich erhöhen und damit die vermehrte Verwendung öffentlicher Verkehrsmittel anstelle des motorisierten Individualverkehrs bewirken. Damit lassen sich im BEST-CASE-Szenario 2020 im Vergleich zum BAU-Szenario 17,7 PJ pro Jahr Endenergiebedarf und etwa 1,1 Mio. Tonnen CO2 pro Jahr vermeiden. Zusätzlich können Advanced Traveller Systeme eine Einsparung von etwa 5,95 PJ pro Jahr an Endenergie und 350.000 Tonnen CO2 pro Jahr bewirken.Mithilfe eines verstärkten Einsatzes von „Green-ICT“ lassen sich im Vergleich zum BAU-Szenario 2020 rund 20,1 PJ pro Jahr einsparen, womit eine zusätzliche CO2-Reduktion in Höhe von 1,4 Mio. Tonnen einherginge.

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Intelligente Mobilität24 |

Die im BEST-CASE-Szenario zusätzlich eingesparten jährlichen CO2-Emissionen entsprechen in etwa den jährlichen CO2-Emissionen von rund 600.000 PKW.

Volkswirtschaftlich würden die Einsparungen von Treibstoffkosten etwa 1,7 Mrd. Euro betragen. Zusätz-lich kommt der Herstellung von IKT-Hardware und IKT-Software im Mobilitätsbereich eine wesentliche gesamtwirtschaftliche Bedeutung für Österreich zu.

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Intelligente Gebäude 25|

InTEllIGEnTE GEbäuDE

In „intelligenten Gebäuden“ werden Steuer-, Mess- und Regeltechnik der zentralen Installationen (Heizung, Klimatisierung, Beleuchtung, Sicherheit etc.) zusammengeführt. Dadurch können Prozesse automatisiert und beschleunigt werden – mit dem Ergebnis eines sowohl höheren Komforts als auch eines geringeren Energieverbrauchs sowie geringeren Betriebskosten. Diese Optimierungen basie-ren auf der Möglichkeit, mittels IKT Prozesse zu erfassen und damit steuerbar zu machen, aber auch für Nutzer als Grundlage eines verstärkten Konsumbewusstseins sichtbar zu machen. Für den oben genannten Verbrauchsbereich betrug der Jahresverbrauch im Jahr 2010 rund 380 PJ.

Durch die Erneuerung von 2,5 Prozent der Bestandsanlagen pro Jahr auf den neuesten Stand der Tech-nik und durch die damit verbundene Effizienzsteigerung lassen sich im BAU-Szenario 2020 Einsparun-gen in den Bereichen Raumwärme, Warmwasser und Klima von etwa 3,2 Prozent erreichen und rund 1,6 Prozent in den Bereichen Beleuchtung und EDV – in Summe rund 11 PJ pro Jahr und damit rund 600.000 Tonnen CO2.

BEST-CASE-Maßnahmen

n Verbesserung und Erweiterung der Gebäudeautomatisierungs- und -steuerungssysteme auf 4 Prozent aller Bestandsanlagen pro Jahr

PotenzialeIm BEST-CASE-Szenario 2020 können Einsparungen von rund 5 Prozent bei Raumwärme, Warmwas-ser und Klima erreicht werden und rund 2,6 Prozent bei Beleuchtung und EDV – in Summe zusätzlich rund 8 PJ pro Jahr gegenüber dem BAU-Szenario – und 350.000 Tonnen CO2 gegenüber dem BAU-Sze-nario 2020 vermieden werden. Mit den Einsparungen an Energie und Emissionen würden in Summe Einsparungen von mehr als 380 Mio. Euro einhergehen.

Die zusätzlichen Einsparungen an Energie im BEST-CASE-Szenario 2020 entsprechen in etwa der doppelten Menge an Energie, die für Fernwärmeverbrauch im Jahr 2012 in Linz aufgewandt wurde.

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Intelligente Gebäude26 |

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Abbildung 16: ÄNDERUNGEN IM ENDENERGIEVERBRAUCH IM BEREICH INTELLIGENTE GEBÄUDE IM BAU-SZENARIO 2020 UND BEST-CASE-SZENARIO 2020 (PJ/a)

2010 BAU 2020 BEST CASE 2020

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Smart Grids 27|

SmaRT GRIDS

Smart Grids sind Stromnetze, die durch ein abgestimmtes Management mittels zeitnaher und bidirek-tionaler Kommunikation zwischen Netzkomponenten, Erzeugern, Speichern und Verbrauchern einen energie- und kosteneffizienten Systembetrieb für zukünftige Anforderungen unterstützen und damit die Einspeisung von dezentralen Energieträgern ermöglichen. „Green ICT“ ist die Schlüsseltechnologie im Zusammenhang mit der Umsetzung von Smart Grids. Sie ermöglicht eine Vernetzung aller wesent-lichen Erzeugungs-, Verteil- und Speichersysteme mit dem Endverbraucher und einen regelmäßigen bidirektionalen Energie-, Daten- und Informationsfluss zwischen diesen. „Green ICT“ ist Vorausset-zung zur Nutzung dezentraler Energien. Im BAU-Szenario lassen sich durch Smart Grids 680 GWh (2,45 PJ) an erneuerbarer Energie pro Jahr einspeisen und damit auch CO2-Einsparungen von rund 2,1 Mio. Tonnen CO2 realisieren.

BEST-CASE-Maßnahmen

n Nachfrage-Management zur Verschiebung zeitlich flexibler Verbraucher in Zeiten schwacher Stromnachfrage und zur Anpassung an das aktuelle Ökostromangebot

n Smart Meter bei 95 Prozent aller Verbraucher – anstelle von 80 Prozent im BAU-Szenarion Nach Tageszeit gestufte Tarife bei 25 Prozent aller Smart Meter-Nutzern Zusätzliche Nutzung von Smart Energy Services von Nutzern mit 10 Prozent des Endenergiever-

brauchs

PotenzialeIm BEST-CASE-Szenario wird sichergestellt, dass zusätzlich 550 GWh (1,98 PJ) an Strom auf Basis erneuerbarer Energie sicher eingespeist werden können.Damit gehen zusätzliche CO2-Einsparungen von bis zu 180.000 Tonnen CO2 einher.

Die Einsparungen im BEST-CASE-Szenario von 550 GWh gegenüber dem BAU-Szenario entsprechen in etwa der Hälfte der Jahresstromproduktion des Kohlekraftwerks Mellach.

Durch die eingesparte Energie können in Summe (BAU- und BEST-CASE-Szenario) rund 85 Mio. Euro eingespart werden. Zusätzlich ergeben sich aus der großflächigen Umrüstung auf Smart Meter (Her-stellung und Montage, Betrieb, Aufrüstung der back-end-IKT-Struktur, Investition in die Stromnetzin-frastruktur etc.) beträchtliche zusätzliche volkswirtschaftliche Effekte im BEST-Case-Szenario von in Summe mehr als 150 Mio. Euro (Investitionen und laufende Kosten) zwischen 2011 und 2020.

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28 | Embedded Systems/Industrielle Antriebssysteme

EmbEDDED SySTEmS/InDuSTRIEllE anTRIEbSSySTEmE

Als Querschnittsanwendung wurden Embedded Systems bereits in den einzelnen Bereichen behan-delt. Außerhalb der bereits oben dargestellten Bereiche kommt Embedded Systems bei der Steuerung von industriellen Antriebssystemen eine wesentliche Rolle zu. Im Jahr 2010 entfielen in der Sachgü-terproduktion etwa 66 Prozent des Strombedarfes auf die Versorgung von Standmotoren. Derzeit sind weniger als 20 Prozent dieser Motoren bedarfsabhängig gesteuert, was zu einem sehr ineffizienten Betrieb und hohem Stromverbrauch führt. Im BAU-Szenario 2020 wird davon ausgegangen, dass 10 Prozent des bestehenden theoretischen Potenzials zur bedarfsabhängigen Steuerung von Antriebsmo-toren bis 2020 durch Umrüstung erschlossen wird. Daraus ergeben sich Einsparungen von 442 GWh pro Jahr (1,59 PJ/a) und eine CO2-Reduktion um etwa 88.000 Tonnen CO2 pro Jahr.

BEST-CASE-Maßnahmen

n Verdoppelung der Tauschrate von Elektromotoren bzw. Aufrüstung von Motoren auf Drehzahlre-gelung, um in Summe 20 Prozent des theoretischen Energieeinsparungspotenzials zu realisieren

n Energieberatung, Information und finanzielle Anreize

PotenzialeDurch eine erhöhte Tauschrate und Aufrüstung alter Motoren, sodass bis zum Jahr 2020 20 Prozent des theoretischen Potenzials der elektrischen Antriebe im produzierenden Bereich und Dienstleistungsbe-reich durch Ersatzinvestitionen realisiert sind, ergäbe sich eine Gesamtreduktion des Endenergiebe-darfs von etwa 884 GWh pro Jahr (3,18 PJ/a) und eine Reduktion der CO2-Emissionen um etwa 177.000 Tonnen CO2 pro Jahr. Damit würden im BEST-CASE-Szenario zusätzlich 442 GWh (1,59 PJ) an Strom und 88 Tonnen CO2 pro Jahr eingespart werden. Das Kosteneinsparpotenzial durch Energieeinsparun-gen beträgt damit rund 132 Mio. Euro im BEST-CASE-Szenario.

Die Einsparungen im BEST-CASE-Szenario von 442 GWh gegenüber dem BAU-Szenario entsprechen mehr als der Hälfte der Jahresstromproduktion des Kohlekraftwerks Riedersbach.

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30 | Embedded Systems/Industrielle Antriebssysteme

noTIZen

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IMPRESSUM

Vereinigung der Österreichischen Industrie (Industriellenvereinigung), Schwarzenbergplatz 4, 1031 Wien, Tel.: +43 1 711 35 - 0, Fax: +43 1 71135 - 2910, [email protected], http://www.iv-net.at

Vereinszweck gemäß § 2 Statuten: Die Industriellenvereinigung (IV) bezweckt, in Österreich tätige industrielle und im Zusam-menhang mit der Industrie stehende Unternehmen sowie deren Eigentümer und Führungskräfte in freier und demokratischer Form zusammenzufassen, ihre Interessen besonders in beruflicher, betrieblicher und wirtschaftlicher Hinsicht auf nationaler,

europäischer und internationaler Ebene zu vertreten und wahrzunehmen, industrielle Entwicklungen zu fördern, Rahmenbedin-gungen für Bestand und Entscheidungsfreiheit des Unternehmertums zu sichern und Verständnis für Fragen der Wirtschafts-

und Gesellschaftsordnung zu verbreiten.

Bundesrechenzentrum GmbH, Hintere Zollamtsstraße 4, 1030 Wien, Telefon: +43 1 71123 - 0E-Mail: [email protected] , www.brz.gv.at

Handelsgericht Wien , FN: 160573mDie Bundesrechenzentrum GmbH (BRZ) ist der IT-Dienstleister und

E-Government Partner der österreichischen Bundesverwaltung.

FEEI – Fachverband der Elektro- und Elektronikindustrie, Mariahilfer Straße 37-39, 1060 Wien, www.feei.at

Grafik: Doris GrussmannWien, im Juni 2013