- Anpassung der Kapazität an die Nachfrage – auch je nach Tageszeit
- Intelligenter Stromsparmodus fährt Anlagen nachts herunter
- Klimamanagement senkt Energieverbrauch des gesamten Netzes
Energie einsparen ist in allen Lebensbereichen derzeit ein großes Thema, auch beim Betrieb von Mobilfunknetzen. Die Suche nach Einsparpotentialen hat bereits vor einigen Jahren begonnen und mit den steigenden Energiekosten an Priorität gewonnen. Der Betrieb von Mobilfunknetzen ist auf die Versorgung mit elektrischem Strom angewiesen, allerdings gibt es vielfältige Möglichkeiten zur Reduktion des Stromverbrauchs. Für die Unternehmen sind die Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz in den Mobilfunknetzen auch ein wesentlicher Baustein zur Erreichung der selbst gesetzten ehrgeizigen Klimaziele: Ziel der Unternehmen ist ein klimaneutraler Betrieb der Telekommunikationsnetze. Dies betrifft sowohl den direkten Betrieb von Netz und Rechenzentren als auch die gesamte Wertschöpfungskette.
Wie bei Privathaushalten ist bei Unternehmen der erste Schritt bei der Suche nach Einsparpotentialen die Analyse des Ist-Zustandes. Wann und wofür verbrauchen die Anlagen wieviel Energie? Müssen die Sendeanlagen rund um die Uhr mit ganzer Leistung arbeiten? Wieviel Klimatisierung ist für den Betrieb notwendig? In Anbetracht rasant steigender Energiekosten ist das Energiesparen auch aus wirtschaftlicher Sicht ein notwendiger Schritt. Bereits heute nutzen die Unternehmen zum großen Teil Strom aus erneuerbaren Energien. Hinzu kommen weitere Maßnahmen, die die CO2-Emmissionen verringern. Dazu zählt beispielsweise effizientere Netzwerktechnik: Vor allem Maßnahmen in den Netzen wie der Einbau neuer Technik oder die Abschaltung alter Systeme senken den Stromverbrauch enorm, sogar bei steigendem Datenvolumen.
Rund 80 Prozent des Energieverbrauchs eines Mobilfunkunternehmens fallen im Funknetz an
Für die Mobilfunkunternehmen ist das Funknetz der entscheidende Energieverbraucher. Rund 80 Prozent des gesamten Energieverbrauchs der Unternehmen fällt im Funknetz an. Daher steht dieser Bereich im Fokus von Energieeffizienzmaßnahmen. Schaut man sich den Energieverbrauch des Funknetzes im Detail an, entfallen grob 50 Prozent des Energieverbrauchs auf die eigentlichen Netzelemente wie Antennen und Basisstationen und 50 Prozent auf die passive Infrastruktur, wie zum Beispiel Ventilatoren zur Kühlung der Systemtechnik.
Der Anspruch der Mobilfunkunternehmen ebenso wie der Kunden an das Netz ist, dass die Verbindungen immer mit hoher Qualität funktionieren. Die Bereithaltung von Kapazitäten, auch wenn die Nachfrage zum Beispiel in den Nachtstunden nicht besonders groß ist, verschlingt Energie. Lüfter und Kühlsysteme, Heizung und Beleuchtung, Gleichrichter und der Betrieb ungenutzter Netzressourcen verbrauchen Strom. Gerade das Problem von Ressourcen „im Leerlauf“ – also Equipment, das temporär zum Beispiel für einige Stunden am Tag aufgrund von geringem Datenverkehr eigentlich nicht benötigt wird –, aber trotzdem Strom verbraucht, bietet einen Ansatz zur Einsparung von Energie.
Anpassung der Kapazität an die Auslastung im Tagesverlauf
Da die Auslastung der Mobilfunkanlagen im Tagesverlauf recht unterschiedlich ist, setzen die Mobilfunkunternehmen vermehrt intelligente Instrumente zur Energieeinsparung ein. Die Steuerungseinheit einer Funkzelle prüft dabei beispielsweise, wieviel Verkehr über die Funkzelle läuft, und regelt die Kapazität entsprechend. Zusätzliche Frequenzen können nur bei Bedarf aktiviert werden. Darüber hinaus lassen sich Sendeanlagen in einen Energiesparmodus versetzen, wenn – wie zumeist in den Nachtstunden – wenig Sprach- und Datenverkehr herrscht. Die eingesetzten Softwarefeatures erkennen, wenn ein Smartphone in eine Mobilfunkzelle kommt und fahren die Kapazität der Anlage dann automatisch hoch. Für die Kunden ist dabei kein Unterschied zu bemerken. Der Einsatz von effizienterer Klimatechnik und ausgeklügeltem Klimamanagement trägt ebenfalls dazu bei, den Energieverbrauch deutlich zu senken.
Ein wesentlicher Baustein der Mobilfunkunternehmen zur Reduktion des Energieverbrauchs war die Abschaltung der 3G (UMTS)-Netze. Die heute genutzten 4G- und 5G-Systeme arbeiten wesentlich effizienter und sparen so bei gleicher übertragener Datenmenge bis zu 80 Prozent Energie. Das Umweltbundesamt hat in einer Studie untersuchen lassen, welche Treibhausgasemissionen beim Video-Streaming in HD-Qualität entstehen. Je nach verwendeter Übertragungstechnik sind die Unterschiede groß: Die geringste CO2-Belastung entsteht, wenn das HD-Video bis nach Hause über einen Glasfaser-Anschluss gestreamt wird – mit lediglich zwei Gramm CO2 je Stunde Video-Streaming für Rechenzentrum und Datenübertragung. Bei Kupferkabel (VDSL) sind es vier Gramm. Bei einer Datenübertagung mit UMTS (3G) waren es hingegen 90 Gramm CO2 pro Stunde. Erfolgt die Datenübertragung stattdessen mit der Übertragungstechnik 5G werden nur etwa fünf Gramm CO2 je Stunde emittiert. Moderne Mobilfunkstandards wie 5G sind also deutlich effizienter und damit klimaschonender.