• Energiekosten sind heute einer der größten Kostenblöcke beim Betrieb eines Mobilfunknetzes. Für die Umwelt, zur Erfüllung gesetzlicher Auflagen und auch zur Vermeidung von Kostensteigerungen für ihre Kunden arbeiten die Mobilfunkanbieter deshalb intensiv am nachhaltigen Betrieb ihrer Netze.
• Schon heute sind viele Maßnahmen umgesetzt – von der Nutzung von 100 Prozent grünem Strom über energieeffizientere Technik in der Netzinfrastruktur bis hin zu Standby-Mechanismen, die Teile des Netzes herunterfahren, wenn sie gerade nicht genutzt werden, und weiteren Mechanismen.
• Bei der Anpassung gesetzlicher Vorgaben wie etwa den Versorgungsauflagen für die Mobilfunknetze wurden bereits wichtige Schritte gemacht. Bei anderen gesetzlichen Rahmenbedingungen gibt es aber noch Hürden abzubauen – zum Beispiel bei der Möglichkeit, dass Netzbetreiber den zum Betrieb ihrer Anlagen benötigten Strom mit Lösungen wie Photovoltaik und Windkraft selbst erzeugen können oder bei staatlichen Vorgaben zu Technikkomponenten

Der Betrieb eines Mobilfunknetzes ist energieintensiv. Der Gesamtbedarf ist schwierig zu ermitteln – nach einer Analyse des Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM (dort Seite 43) dürfte er für alle deutschen Mobilfunknetze in einer Größenordnung von 2 bis 2,5 Terawattstunden pro Jahr liegen. Grob entspricht dieser gemeinsame Strombedarf etwa dem Verbrauch einer Million privater 2-Personen-Haushalte. Auch das Projekt UTAMO („Umweltbezogene Technikfolgenabschätzung Mobilfunk in Deutschland“) kommt in seinen Prognosen zu sehr ähnlichen Ergebnissen.

Es liegt auf der Hand, dass es im Interesse aller Beteiligten ist, den Stromverbrauch für den Netzbetrieb soweit irgend möglich zu senken und die verwendete Energie vollständig auf nachhaltige Energiequellen umzustellen. Nur so lassen sich die wichtigen, und gesetzlich vorgeschriebenen Klimaziele einhalten. Hinzu kommen die massiv gestiegenen und in der Tendenz weiter steigenden Stromkosten. Die Energiekosten sind mittlerweile einer der größten Kostenblöcke beim Betrieb eines Mobilfunknetzes. Ein effizienter Netzbetrieb liegt somit auch über den Umweltaspekt hinaus im Interesse der Kunden.

Die Mobilfunknetzbetreiber haben sich verpflichtet, bis zum Jahr 2040 „Net Zero“ zu erreichen – ihre Netze also unter dem Strich vollständig CO2-neutral zu betreiben. Um dies zu erreichen und gleichzeitig ihre Kosten zu senken, haben sie vielfältige Strategien entwickelt, um die Energieeffizienz in ihren Netzen zu erhöhen und den Strombedarf zu senken. Demgegenüber stehen allerdings entgegengesetzte Entwicklungen wie die ständig steigenden übertragenen Datenmengen in den Netzen, was dazu führt, dass die vorhandenen Kapazitäten erweitert werden müssen.

Viele Maßnahmen zum Stromsparen in den Netzen

Eine wichtige Rolle spielt der Einsatz energieeffizienter Technik. Dies umfasst die Netzinfrastruktur-Komponenten an sich – die Lieferanten der Sende-/Empfangstechnik, von Servern und Speichersystemen verbessern die Effizienz ihrer Systeme laufend. Auch begleitende Systeme wie beispielsweise Gleichrichter oder Kühlsysteme tragen in nicht unerheblichem Maß zur Effizienzsteigerung bei. Schon kleinere Effizienzverbesserungen resultieren wegen der großen Anzahl solcher Elemente in der Summe zu relevanten Einsparungen bei.

Ohnehin fordert das Ziel „Net Zero“, dass nicht nur die eigene Technik nachhaltig arbeitet (bei der Emissionsvermeidung der sogenannte „Scope 1“) sowie die bezogene Energie CO2-neutral ist („Scope 2“), sondern dass auch Liefer- und Wertschöpfungsketten diese Anforderung erfüllen („Scope 3“). Daran arbeitet die Branche mit Hochdruck, vor allem die Umsetzung für Scope 3 dürfte aber noch einige Jahre benötigen. Im Übrigen betreffen die Anstrengungen zur CO2-Reduktion nicht nur die Sende- und Empfangsanlagen, sondern auch Rechenzentren, Büros, Lager, Shops, Fahrzeugflotten, Geschäftsreisen, Pendlerverkehr und vieles mehr.

Ebenfalls einen großen Einfluss hat der verwendete Mobilfunkstandard. Pro übertragenes Bit beziehungsweise umgerechnet auf Anwendungen wie etwa das Streaming einer Stunde Video in HD-Qualität hatte der mittlerweile abgeschaltete 3G/UMTS-Standard rund sieben mal mehr Energie benötigt als 4G/LTE. Der jüngste Standard 5G ist abermals mehr als doppelt so energieeffizient – gegenüber 3G/UMTS etwa um den Faktor 18.

Hinzu kommen Maßnahmen beim eigentlichen Betrieb der Netze. So unterstützen Basisstationen heute die Möglichkeit, die ausgesendeten Signale an den aktuellen Bedarf anzupassen. Werden in einem versorgten Gebiet zum Beispiel nachts keine oder nur wenige Daten transferiert, so gehen einige Komponenten der Basisstation in einen Standby-Modus, um Energie zu sparen. Rufen ein oder mehrere Kunden dann doch Daten und somit Leistung ab, lassen sich die vorher in den Schlafmodus geschalteten weiteren Kapazitäten binnen Sekunden wieder zuschalten. Vergleichbar ist dieser Mechanismus mit einer Lampe mit Bewegungsmelder: Das Licht geht erst dann an, wenn sich jemand im Sensorbereich bewegt. Nach einiger Zeit Stillstand geht es dann wieder von selbst aus.

Allerdings war es erforderlich, in diesem Zusammenhang auch die von der Bundesnetzagentur festgelegten Versorgungsauflagen anzupassen. Ursprünglich forderten sie beispielsweise die permanente Bereitstellung von 100 Megabit/Sekunde entlang von Verkehrswegen. Diese Auflagen wurden mittlerweile dahingehend angepasst, dass sie bei entsprechendem Leistungsabruf durch die Kunden bereitgestellt werden, aber nicht mehr zwingend im Leerlauf der Netze.

Vergleichbare Maßnahmen sind zudem an Orten sinnvoll, bei denen sich die Nutzung auf bestimmte Zeiten konzentriert – dies gilt etwa für Sportstadien, Messehallen aber auch für Einkaufszentren und ähnliche Umgebungen.

Im Übrigen können aber auch die Mobilfunkkunden zu mehr Nachhaltigkeit beitragen. Wer sich für 5G-fähige Endgeräte und Tarife entscheidet, macht hier wie gerade dargestellt schon einen wichtigen Schritt. Hinzu kommt ein bewussterer Umgang mit den Netzressourcen. Wer zum Beispiel ein größeres Systemupdate nicht unterwegs herunterlädt, sondern später zu Hause im heimischem WLAN, trägt auch damit aktiv zur Vermeidung von CO2-Emissionen bei.

Weiteres Ziel: Mehr eigenproduzierter Strom für den Netzbetrieb

Schon heute betreiben die deutschen Mobilfunkanbieter ihre Netze vollständig mit grünem Strom. Dazu ist es aber auch sinnvoll, möglichst viel grünen Strom selbst zu produzieren. Die häufig auf Dachstandorten betriebenen Antennenanlagen bieten sich dafür an – hier lassen sich beispielsweise auch Solarpanels installieren, um den Strombedarf der Basisstation vor Ort zu einem großen Teil mit Photovoltaik zu decken. Auch der Einsatz von kleineren Windrädern kann hierzu beitragen.

Um dies noch weiter ausbauen zu können, müssen aber ebenfalls gesetzliche Vorgaben angepasst werden – denn häufig ist eine entsprechende Nutzung der Gebäude nicht genehmigt, selbst wenn sie sich im Eigenbesitz des jeweiligen Anbieters befinden. Auch auf diesem Gebiet befinden sich Netzbetreiber, Behörden und Politik in intensivem Austausch, um unnötige und von der Zeit überholte Vorgaben und Rahmenbedingungen im Sinne von Umwelt und Menschen anzupassen. Sogar die regelmäßigen Mobilfunknetztests in Fachmedien kehren allmählich von der reinen Ausrichtung auf Maximalleistungen ab, und berücksichtigen in Zukunft auch verstärkt Nachhaltigkeitsaspekte.