Dieser Bericht präsentiert eine überschlägige Umweltbewertung der deutschen Mobilfunknetze für das Referenzjahr 2019 sowie eine Prognose der Entwicklung bis zum Jahr 2030. Zu diesem Zweck wurde vom Fraunhofer IZM ein komplexes Sachbilanzmodell entwickelt, welches die umweltrelevanten Aspekte der wesentlichen Technik- und Infrastrukturelemente der Funkzugangsnetze sowie der Transportkernnetze erfasst. Neben den konventionellen Trägerfrequenzen wurden erstmals auch neuartige 5G Millimeterwellensysteme modelliert. Die lebenszyklusorientierte Umweltbewertung bilanziert die Herstellungs- und Nutzungsphase der Mobilfunknetztechnik in einem Basisszenario sowie in mehreren alternativen Szenarien, die Umweltoptimierungen beinhalten. Im Basisszenario, welches die theoretische Netzkapazität um einen Faktor 45 vervielfacht, wird der elektrische Energiebedarf der deutschen Mobilfunknetze von 2,3 TWh im Jahr 2019 um 325 % auf 7,5 TWh im Jahr 2030 ansteigen. Der größte Anteil des nutzungsbezogenen Energiebedarfs entfällt mit weit über 80% auf die Funkzugangsnetze. Im Vergleich der Herstellungs- zur Nutzungsphase zeigt sich, dass der elektrische Energiebedarf des operativen Betriebs mit durchschnittlich über 90 % stark überwiegt. Die prognostizierte Umweltwirkung kann durch diverse Maßnahmen deutlich minimiert werden. Diese Maßnahmen beinhalten Aspekte der Netz- und Standortplanung, der Geräte- und Anlagenmodernisierung, sowie eines aktiven Last- und Energiemanagements. Der Bericht erläutert den methodischen Ansatz der Modellierung, die Berechnungsergebnisse für die einzelnen Entwicklungsszenarien sowie die Handlungsempfehlungen für Entscheider aus Wirtschaft und Politik. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "Teilvorhaben: Energieeffiziente Infrastrukturen für Mobile Netzwerke" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ericsson GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens: Entwicklung von Verfahren und Protokollen, die den energieeffizienten Betrieb von Funkzugangsnetzen und Kernnetzen in selbstorganisierter, an den tatsächlichen Kapazitätsbedarf adaptierter Weise erlauben und dabei die Erbringung zusätzlicher, Cloudartiger Dienste im Kernnetz effizient erlauben. Der Schwerpunkt liegt auf der Integration der Einzellösungen in ein implementierbares und einsetzbares Gesamtsystem. Vorgehensweise und Arbeitsplanung: die Funkinfrastruktur soll durch eine optimale Kombination von Netzabdeckung, Dienstgüte und Energieverbrauch so konfiguriert werden, dass der Energieverbrauch an die tatsächlich notwendige Kapazität angepasst ist. Hierzu sind auch häufige Umkonfigurationen im Kernnetz erforderlich, um Erreichbarkeit sicherzustellen. Das Optimierungspotential wird erweitert, in dem aus mehrere Funknetzen dasjenige auswählt, dass die größte Energieeffizienz garantiert. Im Kernnetz können die Funkionen bei niedriger Last mit weniger Hardware-Ressourcen erbracht werden als bei Vollast. Migriert man solche Funktionen auf eine geringere Zahl von tatsächlichen Servern, so können redundante Server abgeschaltet werden. Hier liegt die Herausforderung im Finden und Kontrollieren eines guten Verhältnisses
Das Projekt "Teilvorhaben: Kontextbasierte Optimierung für energieeffiziente Kern- und Zugangsnetze" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Telekom AG durchgeführt. Entwicklung von Verfahren und Protokollen, die den energieeffizienten Betrieb von Funkzugangsnetzen und Kernnetzen in selbstorganisierter, an den tatsächlichen Kapazitätsbedarf adaptierter Weise erlauben und dabei die Erbringung zusätzlicher, Cloudartiger Dienste im Kernnetz effizient erlauben. Der Schwerpunkt liegt auf der Integration der Einzellösungen in ein implementierbares und einsetzbares Gesamtsystem. Der Ansatzpunkt für die energieeffiziente Optimierung der TK-Netze ist die kontextbasierte Anpassung der Betriebsparameter der Zugangs- und Kernnetze, so dass bestmöglich zwischen Energieaufwand und erzielter Dienstgüte abgewogen werden kann. Dafür wird zuerst eine Architektur für die selbstorganisierte Adaption der Netzparameter unter Berücksichtigung verschiedener Kontextinformation aus Zugangsnetzen und Kernnetz entwickelt. DTAG wird sich hauptsächlich mit der Optimierung von heterogenen Netzen beschäftigen. Ziel ist es einen effizienten Betrieb sowohl einzelner als auch mehrere Funktechnologien in Kombination zu ermöglichen. Weiterhin werden die Möglichkeiten von Virtualisierung und Migration einzelner Komponenten des Mobilfunk-Kernnetzes untersucht. Basierend auf diesen Ergebnissen werden angepasste Kontrollprotokolle und Systeme entwickelt. Um die Einsetzbarkeit und das optimale Zusammenwirken der in diesem Projekt entwickelten Verfahren zu testen und Erfahrungen im praktischen Einsatz zu sammeln, werden wesentliche Teile in einem Testbett implementiert.