Stromfressende Mobilfunknetze werden langsam grüner
VDI nachrichten, Düsseldorf, 6. 6. 08, rb – Die über 3 Mrd. Mobilfunktelefonierer weltweit verbrauchen jede Menge Strom – nicht nur für das Aufladen ihrer Handys, sondern vor allem für die komplexe mobile Infrastruktur im Hintergrund. Energiefresser Nr. 1 sind die Mobilfunksendeanlagen, die Basisstationen. Grund genug für Hersteller und Netzbetreiber, genau hier nach energiesparenderen Lösungen zu suchen.
Nach der Netzmodernisierung, sagte vor wenigen Wochen Günther Ottendorfer, Technikchef von T-Mobile Deutschland, werde das Unternehmen jährlich den Stromverbrauch einer mittleren deutschen Kleinstadt einsparen. Wer das hört oder liest, macht sich plötzlich klar, dass auch Mobilfunknetze Energie verbrauchen. Und nicht zu knapp, sieht man genauer hin.
Das Forschungsinstitut ABI Research beziffert den Stromverbrauch von Mobilfunknetzen 2005 weltweit mit 42,8 Mrd. kWh Strom, für das Jahr 2011 wird ein Anstieg auf 124,4 Mrd. kWh prognostiziert. Zum Vergleich: Das ist rund ein Fünftel des aktuellen deutschen Stromverbrauchs.
Den meisten Strom benötigen heute die Basisstationen eines Mobilfunknetzes. Davon weiß auch Jerry Wang, Chef des weltgrößten Mobilfunkbetreibers, China Mobile, mit beinahe 400 Mio. Kunden, zur berichten: „Wir haben 200 000 Basisstationen über ganz China verteilt, die 73 % der gesamten Energie des Netzes verbrauchen“, erklärte der Manager im Februar auf der Mobile World in Barcelona. Andere wie das britische Fachmagazin Mobile Europe schätzen den Anteil sogar auf 80 %.
Entsprechend intensiv arbeitet die Branche an Einsparpotenzialen. Nokia Siemens Networks (NSN) kündigte Ende letzen Jahres an, Basisstationen mit neuer Systemtechnik so auszustatten, dass eine Reduzierung des Stromverbrauchs um 70 % möglich werde. Typische GSM- und UMTS-Basisstationen sollen nur noch 800 W bzw. 500 W benötigen bis 2010 soll der Verbrauch noch einmal auf dann 650 W bzw. 300 W sinken. Der chinesische Netzwerkausrüster Huawei, der gerade zusammen mit NSN das deutsche O2-Netz modernisiert und ausbaut, zog jetzt nach und kündigte an, Basisstationen mit einem Verbrauch unter 500 W zu realisieren.
Fast die Hälfte des Stromverbrauchs entfällt in den klassischen Basisstationen auf die nötigen Leistungsverstärker. Sie verbrauchen nicht nur an sich viel Energie, sondern heizen die Anlage derart auf, dass die Betriebstemperaturvorgaben der Hersteller für die Komponenten in der Anlage (nicht über 24 °C) nur durch aufwendige Kühl- oder Wärmetauschsysteme eingehalten werden können.
Nokia Siemens Networks und Huawei arbeiten im Bereich der Leistungsverstärker heute u. a. mit energiesparender Chiptechnologie. Ericsson und Alcatel-Lucent reduzieren den Stromverbrauch der Leistungsverstärker auch durch verbrauchsgerechte, softwarebasierte Steuerungen. So lässt Alcatel-Lucent den Verstärker dynamisch an- und abschalten – also je nachdem, ob er gerade gebraucht wird. Konzepte, wie man sie aus der Automobilindustrie kennt: Manche Modelle sparen Sprit, indem der Motor an der Ampel ausgeschaltet wird, andere erzeugen beim Bremsen Strom. Ralf Wölfle, verantwortlich für GSM-Hardware-Entwicklung beim französisch-amerikanischen Konzern: „Zusammen mit hochintegrierten Komponenten und neuen Chips senkt dies den Stromverbrauch einer GSM/EDGE-Basisstation, verglichen mit Altsystemen, um bis zu 40 %.“
Ericsson hat ein energiesparendes Designkonzept entwickelt, bei dem Antennenstandorte mit einem kompakten Beton-Turm ummantelt werden, der durch Nutzung der natürlichen Luftzirkulation ohne elektrische Kühlung auskommt.
Wer heute über Energieeffizienz von Mobilfunknetzen redet, muss auch nach der CO2-Bilanz fragen. Die Initiative „Saving the climate@ the speed of light“ von WWF (World Wildlife Fund) und ETNO (European Telecommunications Network Operators“ Association) errechnete eine Belastung des Weltklimas durch IT- und Kommunikationstechnik (ICT) von 4,73 Mio. t CO2. Dem gegenüber stünde aber eine Reduktion der CO2-Belastung durch eben diese ICT im Bereich von 48,37 Mio. t.
In die gleiche Richtung scheint das Ergebnis einer Studie zu weisen, die Ericsson zusammen mit dem australischen Mobilfunkbetreiber Telstra in Auftrag gab. Die Einführung des neuen breitbandigen HSPA-Netzwerks auf dem fünften Kontinent soll pro Nutzer zu einer Reduktion der CO2-Produktion von 30 kg pro Woche geführt haben, das entspräche umgerechnet dem durchschnittlichen Benzinverbrauch einer Autofahrt von 120 km. Die CO2-Belastung durch Mobilfunkteilnehmer sei mit der Einführung neuer Mobilfunkstandards deutlich gesunken, heißt es. „Während 1985 der durchschnittliche jährliche CO2-Verbrauch pro Teilnehmer im Mobilfunk noch bei 180 kg/Jahr (bei AMPS) lag, bei GSM 1991 noch bei 100 kg/Jahr, liegt er heute unter 25 kg. Das entspricht einer einstündigen Autofahrt“, so Lars Bayer, Pressesprecher von Ericsson Deutschland.
Allerdings stand der heute verbreitete digitale Mobilfunk 1991 erst mit wenigen Kunden in den Startlöchern. Im Jahr 2008 jedoch telefonieren weltweit über 3 Mrd. Menschen mit Handys.
Der Mobilfunk erschließt heute Regionen der Welt, die oft nicht mal an ein Stromnetz angeschlossen waren oder sind. Der Aufbau neuer Netze zwingt hier dazu, über alternative Energien für Basisstationen nachzudenken. So betreiben Ericsson und Alcatel-Lucent z. B. in Afrika und Indien erste Basisstationen mit Biodiesel. Dafür pflanzen und ernten lokal ansässige Bauern heimische Ölpflanzen in umweltverträglichen Mengen.
Neben dem Biodiesel sind Solarenergie und Windkraft als Stromlieferanten im Einsatz. Alcatel-Lucent hat dieser Tage im Senegal die 200. solarbetriebene Basisstation in Betrieb genommen. Huawei errichtete im Auftrag von China Mobile die wohl berühmteste solarbetriebene GSM-Basisstation. Die in 6500 m Höhe auf dem Mount Everest funkende Station wurde zu den Olympischen Spielen installiert. Sie kommuniziert über Satellit und war speziell für die Versorgung der Fackelläufer gedacht. HEIKE FREIMANN
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