Modellierung und Minimierung der Umweltbeinträchtigungen durch das Videostreaming

• Antragsteller: Dr.-Ing. Christian Josef Herglotz
• Fachliche Zuordnung: Kommunikationstechnik und -netze, Hochfrequenztechnik und photonische Systeme, Signalverarbeitung und maschinelles Lernen für die Informationstechnik
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 569014998

Das Videostreaming spielt eine wichtige Rolle bei Umweltverschmutzungen (UV), die durch die digitale Welt verursacht wurden. Die Hauptursachen für UV sind die Herstellung von Endgeräten und der Energiebedarf während der Nutzung von Videoangeboten. Im Sinne der Treibhausgasemissionen ist das globale Videostreaming im Jahr 2017 für ca. 1% der weltweiten Emissionen verantwortlich, welche weiter steigen sollen. Da dieser Trend nicht nachhaltig ist, müssen neue Lösungen und Ansätze gefunden werden, um die UV der Videostreaminginsdustrie zu minimieren. Hierzu können zwei Ansätze in Betracht gezogen werden. Erstens könnte, basierend auf dem Konzept der "Digital Sobriety", die Anzahl der übertragenen Videos reduziert werden, indem das Verhalten der Nutzer oder die Betriebsregeln der Anbieter verbessert werden. Zweitens könnten technische Lösungen zur Reduktion der UV entwickelt werden. Für beide Ansätze wird ein repräsentatives Modell benötigt, dass den Energiebedarf sowie die Emissionen einer gesamten Videoverarbeitungskette end-to-end (Datencenter, Netzwerke, Endgeräte) möglichst genau abbildet. Hiermit können die Auswirkungen von Änderungen in der Hardware bzw. der Funktionsweise von Videostreamingangeboten auf die UV direkt evaluiert werden. Hierzu ist das erste Ziel dieses Projektes, ein UV-Modell der globalen Videostreaminginfrastruktur zu entwickeln. Dieses soll ein Life-Cycle Assessment für jedes einzelne Element der Infrastruktur einbinden. Daher werden sowohl Emissionen aufgrund der Produktion der Geräte als auch Emissionen während des Betriebes berücksichtigt. Basierend auf dem Modell wird schließlich der Einfluss verschiedener Maßnahmen untersucht, die die Emissionsreduktion des Videostreamings zum Ziel haben. Hierzu wird ein breites Spektrum an Lösungen untersucht, unter anderem technologische Optimierungen als auch regulatorische Maßnahmen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Kooperationspartner: Professor Francois-Xavier Coudoux; Professor Daniel Ménard