Green ICT soll digitale Technik und Klimaschutz verbinden

Das Bundesforschungsministerium hatte vor neun Monaten den Wettbewerb um die beste Lösung ausgeschrieben, die digitale Technik und Klimaschutz verbindet. Nun stehen die drei Sieger des Wettbewerbs „Green ICT“ fest. Hierzu erklärt Bundesforschungsministerin Anja Karliczek (CDU): „Digitale Technik und Klimaschutz müssen Hand in Hand gehen. Deshalb arbeiten wir schon heute an Lösungen zur Frage nach „energieeffizienter Digitaltechnik.“

Der Ressourcenverbrauch der fortschreitenden Digitalisierung nehme immer größere Dimensionen an. „Wir müssen durch Forschung und Entwicklung dafür sorgen, dass die Digitalisierung beim Kampf gegen den Klimawandel ein Teil der Lösung wird und nicht ein Teil des Problems“, appellierte Karliczek. Die drei Gewinnerteams bekommen nun insgesamt 12 Mio. Euro an Fördermitteln zu Umsetzung ihrer Ideen gemeinsam mit Industriepartnern.

Ziel: Eine Mio. Tonnen Klimagas jährlich vermeiden

„Moderne Rechenzentren, das Internet der Dinge und KI-Anwendungen sind unverzichtbar für die Digitalisierung – verbrauchen aber auch eine Menge Energie“, erläuterte Karliczek. Hier seien dringend Innovationen gefragt, insbesondere in der drahtlosen Datenübertragung. „Die Lösungsansätze der drei Siegerprojekte versprechen in der praktischen Umsetzung Einsparungen von bis zu einer Million Tonnen CO2-Äquivalente an Treibhausgasemissionen pro Jahr in Deutschland“, lobte die Ministerin.

In der zweiten Phase gelte es daher nun, die Lösungen in Forschungs- und Entwicklungsprojekten mit Industriebeteiligung rasch weiterzuentwickeln und den Technologiereifegrad voranzutreiben. „Für die Umsetzung wünsche ich den Sieger-Teams viel Erfolg!“, schloss Karliczek. Den ersten Platz belegte das Projekt E4C der TU Dresden, den zweiten Edge Limit vom Fraunhofer Institut (IAF) in Freiburg und den dritten "DAKORE", ebenfalls von der TU Dresden.

Die drei Siegerprojekte

E4C wird von Prof. Gerhard Fettweis an der TU Dresden koordiniert. Das Projekt will ein innovatives Konzept für eine neuartige, skalierbare Computerarchitektur entwickeln, die aus spezialisierten Rechenknoten und einer neuartigen Datenbusstruktur aus optischen und drahtlosen Kommunikationsverbindungen besteht. Dies soll 5G-Basisstationen helfen, die zukünftig einen erheblichen Energieaufwand für die Verteilung von Rechenlast in den virtualisierten Funkzugangsnetzen tragen müssen.

Edge Limit mit dem Koordinator Prof. Rüdiger Quay vom Fraunhofer Institut für Angewandte Festkörperphysik (IAF) in Freiburg i. Br. legt ein Konzept zum Einsatz neuartiger Leistungshalbleiter für Hochfrequenzverstärker in 5G-Basisstationen auf Basis von AlScN (Aluminium-Scandium-Nitrid) vor. Das Vorhaben strebt mindestens eine Verdopplung der Leistungseffizienz auf Verstärkerebene und eine Halbierung der Verluste an. Ergänzend soll durch eine intelligente Vernetzung von Sendemodulen mit bedarfsgerechter Steuerung weitere Energie eingespart werden.

Dakore wird von Koordinator Prof. Frank Ellinger an der TU Dresden geleitet. Es möchte den Energieverbrauch zukünftiger 5G-Funkzugangsnetze durch die bedarfsgerechte Optimierung auf stark variierende Performanz-Anforderungen um bis zu 60 % reduzieren. Hauptanteil daran hat die Reduzierung des Energieverbrauchs sowohl der Elektronikkomponenten als auch der Software, von globalen Algorithmen bis hin zur Transistorsteuerung, unter Beibehaltung der Dienstgüte.

Hintergrund von „Green ICT“


Der Innovationswettbewerb „Elektronik für energiesparsame Informations- und Kommunikationstechnik“ gehört zur Initiative „Green ICT“ im Aktionsplan „Natürlich Digital Nachhaltig“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) und ist Baustein des Klimaschutzprogramms 2030 der Bundesregierung. Die Projekte werden aus dem Rahmenprogramm „Mikroelektronik. Vertrauenswürdig und nachhaltig“ gefördert.

Am 1. Oktober 2020 waren zehn Forschergruppen aus Hochschulen und Forschungseinrichtungen in den Wettbewerb mit neunmonatiger Laufzeit gestartet, um ihr Konzept auszuarbeiten und dessen Einsparpotenzial für Energie und Treibhausgasemissionen auch unter Berücksichtigung von Reboundeffekten zu berechnen. Die Konzepte wurden bis zum 30. Juni 2021 eingereicht und von einem Fachgremium begutachtet. Die Gewinner erhalten nun die Möglichkeit, ihre Ideen mit Industriepartnern umzusetzen.