Mit dem IoT zum Durchbruch bei der Nachhaltigkeit

Ökologische Nachhaltigkeit bedeutet mehr als Energieeffizienz. Sie bedeutet einen grundlegenden Wandel in der Art und Weise, wie wir über Verbrauch und Umwelt denken - und in der Art und Weise, wie wir Geschäfte machen.

Nachhaltigkeit ist im Kern eine Frage des Systemdesigns - die Bewältigung dieses Problems erfordert also Systemlösungen. Als System von Systemen könnte das Internet der Dinge (IoT) einen bedeutenden Durchbruch in Sachen Nachhaltigkeit bringen.

Hier sind drei Möglichkeiten, wie.

Nehmen, herstellen, entsorgen: Das sind die drei Imperative der so genannten "linearen Wirtschaft".

Das ist die Wirtschaft, in der wir heute alle leben. Grob gesagt handelt es sich um eine ressourcenintensive Wirtschaft, in der Rohstoffe am Anfang des Prozesses stehen und über die Massenproduktion in die unzähligen Gegenstände verwandelt werden, die wir konsumieren. Am Ende des Prozesses werden die Abfallstoffe des Prozesses in die Umwelt entsorgt.

Die Tugenden der linearen Wirtschaft sind unbestritten. Niemand kann leugnen, dass sie zum Beispiel Wohlstand schafft. Aber sie kann auch verschwenderisch mit den Ressourcen umgehen und die Ökosysteme, die sie berührt, zerstören. In den letzten Jahrzehnten haben Theoretiker daher begonnen, darüber nachzudenken, ob es einen besseren Weg gibt, die Wirtschaft zu betreiben - einen Weg, der es uns ermöglicht, noch effektiver als bisher zu wirtschaften und gleichzeitig die Umwelt zu schonen.

Hier kommt die Idee der Kreislaufwirtschaft ins Spiel. Dabei handelt es sich um eine "restaurative" Wirtschaft, in der Abfallprodukte wieder in den Kreislauf integriert werden, entweder als Rohstoffe oder als Nährstoffe, die die Umwelt bereichern. Während das Paradigma der linearen Wirtschaft Nehmen-Herstellen-Entsorgen lautet, funktioniert die Kreislaufwirtschaft nach vier verschiedenen Imperativen: Erhalten, Wiederverwenden, Wiederherstellen und Recyceln. Recycling ist in der Kreislaufwirtschaft der letzte Ausweg. Wenn der Kreislauf effektiv funktioniert und seine Nebenprodukte als neue Inputs am oberen Ende des Kreislaufs wieder integriert werden, sollte es nichts zu recyceln geben.

Die Kreislaufwirtschaft ist weit davon entfernt, die Umwelt zu schädigen, sondern baut sie wieder auf und stärkt ihre allgemeine Gesundheit. Soweit möglich, sind die Anlagen der Kreislaufwirtschaft so konzipiert, dass sie wiederverwendet oder umgenutzt werden können, anstatt weggeworfen zu werden. Sie sind zum Beispiel oft modular aufgebaut und lassen sich daher leicht zerlegen und reparieren. Biologisch abbaubare Materialien werden so weit wie möglich verwendet.

Es ist leicht zu erkennen, wo das IoT eine Rolle bei der Förderung der Kreislaufwirtschaft spielen kann. IoT-Sensoren können die Funktion von Industrieanlagen (oder anderen Anlagen) überwachen und detaillierte Zustandsdaten sammeln, die eine langfristige Wartung erleichtern und so die Lebensdauer der Maschinen verlängern. IoT-fähige Datenanalysen können die Nutzung von Anlagen maximieren, indem sie Maschinen mit einer Präzision abschalten oder zwischen ihnen umschalten, die früher nicht möglich war, was wiederum eine längere Lebensdauer der Geräte gewährleistet.

In landwirtschaftlichen Betrieben können Sensoren und die datenverarbeitenden Algorithmen, die sie mit Informationen füttern, präzise anzeigen, wann ein Feld am besten gedüngt werden sollte, so dass die Landwirte landwirtschaftliche Chemikalien mit so wenig Abfall wie möglich einsetzen können.

Das IoT fördert auch den Übergang zu einer Wirtschaft, in der es nicht mehr um Verbraucher, sondern um Nutzer geht. Heutzutage muss ein Gebäudemanagement zum Beispiel kein eigenes Beleuchtungssystem mehr kaufen. Jetzt kann es die Beleuchtung einfach als Dienstleistung "mieten". Gegen eine wiederkehrende Gebühr sorgt der Anbieter, der die Kontrolle über die Beleuchtungshardware behält, dafür, dass das Licht an bleibt. Das Gebäudemanagement ist nicht mehr gezwungen, eine Beleuchtungsanlage zu besitzen, die mit der Zeit veraltet sein wird. Der Anbieter seinerseits hat bei diesem "Pay-per-Lux"-System alle wirtschaftlichen Anreize, die Beleuchtungsanlage so lange und effizient wie möglich zu betreiben.

Das IoT kann auch die Kohlenstoffneutralität fördern - ein Zustand, der einen Netto-Null-Kohlenstoff-Fußabdruck bedeutet und den sich aufgeklärte Unternehmen zunehmend zum Ziel setzen.

Vernetzte Bewegungs- und Akustiksensoren helfen Städten sogar schon jetzt, ihren Energieverbrauch zu senken, indem sie die Straßenbeleuchtung dimmen, wenn sie nicht benötigt wird. Warum sollte man eine Straße beleuchten, die nicht bevölkert ist? Städtische Mitarbeiter müssen nicht mehr durch die Städte fahren und Benzin verbrennen, um nach durchgebrannten Leuchten und defekten Ampeln zu suchen. Das IoT ermöglicht eine zentralisierte Fernüberwachung von Anlagen.

IoT-Technologien ermöglichen ein besseres Flottenmanagement für Unternehmen und sorgen dafür, dass Lieferwagen, die Kohlendioxid ausstoßen, Kraftstoff sparen, indem sie die kürzesten und schnellsten Routen zu ihren Zielen nehmen. Und nicht nur Zusteller, sondern alle Fahrer profitieren von IoT-fähigen intelligenten Parksystemen und intelligenten Verkehrssignalen. Solche Lösungen sparen Zeit und Geld für Kraftstoff und halten die Luft sauber.

Energie- und Kraftstoffverbrauchssensoren sowie Emissionsdetektoren können die Offenlegung von Kohlenstoffdaten drastisch verbessern, ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einem kohlenstoffneutralen - oder sogar kohlenstoffnegativen - Betrieb. Sensoren können unerwartete Veränderungen der Schadstoffwerte erkennen und Reparaturwarnungen ausgeben oder die Anlagen automatisch abschalten, bis das Problem behoben ist.

Das IoT wird auch die "Komfortlücke" zwischen nicht erneuerbaren und erneuerbaren Energiequellen schließen.

Nicht-erneuerbare Energien eignen sich perfekt für das angebotsorientierte Stromnetz, mit dem wir derzeit leben, da diese Energie eine gleichmäßige Leistung ermöglicht. Bei erneuerbaren Energiequellen ist das nicht der Fall. Die Last von Solar- und Windenergie beispielsweise schwankt je nach den äußeren Bedingungen. Diese Schwankungen waren ein Hindernis für die massive Einführung erneuerbarer Energien.

Was aber wäre, wenn das Stromnetz ein IoT-fähiges, bedarfsgesteuertes intelligentes Netz wäre, das keine konstante Leistung erfordert? In einem intelligenten Netz kann das IoT die sofortige Übertragung von Energie von einem Knotenpunkt mit einem Überschuss zu einem Knotenpunkt mit einem Energiedefizit erleichtern und so das System ausbalancieren. Oder aber das IoT kann dafür sorgen, dass überschüssige Energie heute gespeichert wird, damit das System sie morgen nutzen kann. In beiden Fällen macht es die Nutzung erneuerbarer Energiequellen möglich. Variabilität ist kein Thema mehr.

Das IoT kann auch Energiedaten sammeln, die von Analyseplattformen genutzt werden können, um Rückschlüsse auf die Verwaltung des Stromnetzes zu ziehen und generell ein Energienetz zu ermöglichen, das flexibel ist und auf schwankende Bedürfnisse reagiert. Die Stromversorgung wird nicht mehr nur in einem von zwei Zuständen funktionieren müssen: an und aus.

Nachhaltigkeit ist ein Wort, das heutzutage viel verwendet wird, aber oft missverstanden wird. Wenn man davon spricht, die Welt nachhaltiger zu machen", wird ignoriert, dass Nachhaltigkeit ein binäres Konzept ist. Ein Unternehmen, ein Prozess, eine Gemeinschaft oder irgendetwas anderes, das Ressourcen so verbraucht, dass sie nie aufgebraucht werden oder so schnell ersetzt werden, wie sie verbraucht werden, ist nachhaltig. Wenn das Unternehmen, der Prozess oder die Gemeinschaft ihre verfügbaren Ressourcen irgendwann aufbraucht, ist sie nicht nachhaltig.

Echte Nachhaltigkeit ist also keine Frage des Grades, und bloße Änderungen des Lebensstils auf individueller Ebene reichen nicht aus, um sie zu erreichen. Sie erfordert grundlegende Veränderungen in unserem Konsumverhalten, in unserem Verhältnis zur Umwelt und in der Struktur unseres Wirtschaftslebens. Das Internet der Dinge (IoT), eine der wirklich transformativen Technologien unserer Zeit, trägt dazu bei, die Bedingungen zu schaffen, unter denen diese Veränderungen stattfinden können.