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Schwerpunktstudie Energieeffizienz und Digitalisierung: Erkenntnisse aus Forschung und Praxis

Neben dem Ausbau erneuerbarer Energien ist die Energieeffizienz die zweite tragende Säule der Energiewende. In der Diskussion um eine Steigerung der Energieeffizienz rückt auch die Rolle der Digitalisierung zunehmend in den Fokus. Einerseits werden digitalen Technologien wie Künstliche Intelligenz, Big Data, Internet of Things, Robotik und Industrie 4.0 erhebliche Potenziale zugesprochen, den Energieverbrauch durch Effizienzgewinne zu senken. Andererseits trägt die Digitalisierung selbst erheblich zur globalen Klima- und Umweltbelastung bei, da digitale Technologien auch große Mengen an Energie verbrauchen.

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Steigerung der Energieeffizienz durch Digitalisierung: Zögerliche Umsetzung in den Unternehmen

Der Beitrag der Digitalisierung zur Steigerung der Energieeffizienz zeigt sich erst, wenn beide Perspektiven – die Senkung des Energieverbrauchs durch Effizienzgewinne als auch der Energieverbrauch durch digitale Technologien selbst – berücksichtigt werden. Vor diesem Hintergrund untersucht die Schwerpunktstudie, inwieweit die Potenziale digitaler Technologien zur Steigerung der Energieeffizienz in der deutschen Wirtschaft bereits ausgeschöpft und die möglichen negativen Effekte der Digitalisierung schon heute durch gezielte Maßnahmen eingedämmt werden. Sie enthält dazu empirische Evidenz auf Basis einer repräsentativen Unternehmensbefragung sowie fünf Fallstudien aus der Unternehmenspraxis.

Insgesamt bestehen in vielen Bereichen noch große Potenziale hinsichtlich der Steigerung der Energieeffizienz durch digitale Technologien. In der wissenschaftlichen Literatur werden zwar die positiven Effekte der Digitalisierung betont, etwa in Bezug auf neue Geschäftsmodelle, Produkte und die Optimierung von internen Prozessen zur Senkung des Energieverbrauchs. In der Unternehmensbefragung des ZEW Mannheim zeigt sich aber, dass digitale Technologien zur Senkung des Energieverbrauchs bisher eher zögerlich eingesetzt und deren Potenziale somit bei Weitem noch nicht ausgeschöpft werden. So sind Energieeinsparungen in den zwei betrachteten Wirtschaftszweigen Informationswirtschaft und Verarbeitendes Gewerbe der am seltensten genannte Grund für die Umsetzung von Digitalisierungsmaßnahmen. Außerdem setzen nur rund ein Drittel der Unternehmen, die in den vergangenen drei Jahren Energieeffizienzmaßnahmen durchführten, digitale Technologien im verbrauchsintensiven Gebäude- und Produktionsbereich mit dem Ziel ein, den Energieverbrauch zu senken.

Energieeffiziente Gestaltung der Digitalisierung: Unternehmen setzen auf energieeffiziente Hardware und Cloud-Technologien

Um die negativen Effekte der Nutzung digitaler Technologien auf den Energieverbrauch einzudämmen, kommt der energieeffizienten Gestaltung der Digitalisierung eine hohe Bedeutung zu. Zwar ist der konkrete Energiebedarf der Digitalisierung aufgrund der Komplexität der Wirkungsketten grundsätzlich schwer zu beziffern. Es ist jedoch unumstritten, dass einzelne digitale Technologien einen hohen direkten Energieverbrauch aufweisen. Im Rahmen der Unternehmensbefragung wird jedoch deutlich, dass eine energieeffiziente Gestaltung der Digitalisierung noch nicht flächendeckend durch gezielte Maßnahmen getrieben wird. Unternehmen setzen bisher vor allem auf die Nutzung energieeffizienter Hardware und Cloud- Technologien, wohingegen der energieeffiziente Betrieb von eigenen Rechenzentren und Serverräumen weniger stark forciert wird. Insgesamt weist die Entwicklung des Energieverbrauchs der befragten Unternehmen darauf hin, dass in allen Bereichen weiterhin große Potenziale zum Energiesparen bestehen. So sind auch in Zukunft verstärkte Anstrengungen erforderlich, um die Energieeffizienz zu steigern.

Erfolgsprinzipien aus der Praxis: Ökologische Forderungen ökonomisch übersetzen, IT-Systeme integrieren und Assets virtualisieren

Obwohl es in beiden Bereichen – der Verbesserung der Energieeffizienz durch bzw. der Digitalisierung bei Unternehmen – noch Nachholbedarf gibt, existieren bereits heute Praxisbeispiele, wie mit innovativen Lösungen die Energieeffizienz verbessert und langfristige Klimaziele erreicht werden können. Von digitalen Energiemanagementplattformen über digitale Planungstools im Bau bis hin zu Rechenzentren in Windkraftanlagen: Experteninterviews zu Projekten, in denen digitale Technologien schon heute gezielt eingesetzt werden, um den Energieverbrauch zu senken oder die Digitalisierung energieeffizient zu gestalten, geben interessante Einblicke in die Treiber und Herausforderungen solcher Vorhaben. Nicht zuletzt werden dadurch Erkenntnisse über zentrale Erfolgsprinzipien gewonnen.

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