Energieeffizienz in der Telekommunikationsbranche So gelingt der Balanceakt zwischen Datenverbrauch und Energiepreisen

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Telekommunikationsanbieter stehen zunehmend unter Kostendruck. Grund dafür sind vor allem die gestiegenen Energiepreise. Eine Möglichkeit, die Kosten zu senken, besteht darin, Energie zu sparen. Dies erfordert jedoch zunächst größere Investitionen, bevor es zu Kosteneinsparungen und einer besseren CO₂-Bilanz führt.

Für ein modernes Mobilfunknetz in einer Großstadt muss ein Telekommunikationsanbieter tausende Basisstationen betreiben, die den ständigen Datenfluss für Smartphones, Laptops und IoT-Geräte sicherstellen. Doch während noch vor wenigen Jahren eine einzige Funkzelle eine große Fläche abdecken konnte, sind heute in urbanen Gebieten aufgrund der dichten Bebauung und der hohen Nutzerdichte viele kleine Funkzellen notwendig.

Den explodierenden Datenmengen, die es heute zu verarbeiten gilt, weil die Menschen immer mehr streamen, surfen und Cloud-Dienste nutzen, stehen Energiepreise gegenüber, die insbesondere nach geopolitischen Krisen wie dem Ukraine-Krieg in die Höhe geschossen sind. Das Dilemma: Der Bedarf an Netzkapazität wächst, die Kosten für den Betrieb der Infrastruktur steigen rasant, während die Einnahmen aus Mobilfunkverträgen stagnieren. Um konkurrenzfähig zu bleiben, müssen die Netzbetreiber also unbedingt ihre Energieeffizienz verbessern.

Kostenfaktoren im Mobilfunknetz identifizieren

Ein entscheidender Faktor, um Betriebskosten zu reduzieren, ist, die Energieeffizienz im Funkzugangsnetz (RAN) zu erhöhen. Ein Mobilfunknetz besteht aus drei Hauptnetzebenen:

• Zugangsnetzebene (Access): Umfasst Funkzellen und Basisstationen, die mit den Mobilgeräten der Nutzenden kommunizieren und Funksignale in digitale Signale umwandeln.

• Transportnetzebene (Aggregation): Verbindet die Basisstationen untereinander und mit dem Kernnetz. Dies gelingt über Transportmedien wie Glasfaserkabel oder Mikrowellenstrecken.

• Kernnetzebene (Core): Übernimmt die Steuerung des gesamten Netzes, stellt zentrale Dienste wie Authentifizierung und Roaming bereit und leitet den Datenverkehr ins Internet und andere Netze weiter.

Die Zugangsnetzebene, auch bekannt als Radio Access Network oder RAN, verursacht durch die große Anzahl an Basisstationen einen erheblichen Teil des Energieverbrauchs eines Telekommunikationsanbieters. Die steigende Nachfrage nach Daten hat dazu geführt, dass die Anzahl der Basisstationen kontinuierlich zunimmt. Während früher eine Basisstation auf einem Berg ausreichte, um ein ganzes Tal zu versorgen, erleben Mobilfunknutzende heute in städtischen Gebieten oft mehrere Zellwechsel innerhalb eines Kilometers.

Eine Ursache dafür sind die gestiegenen Nutzerzahlen und der damit verbundene hohe Datenverkehr. Das bedeutet, dass jedes eingesparte Watt an den Basisstationen sich deutlich auf die Höhe der Betriebskosten eines Betreibers auswirkt. Netzbetreiber müssen sich daher mit der Technologie in ihren Basisstationen und den Herstellern dieser Technologie auseinandersetzen, um zukünftige Einsparpotenziale zu nutzen.

Kosteneinsparungen im Mobilfunknetz realisieren

Um den eigenen Energieverbrauch zu optimieren, müssen Netzbetreiber zunächst den tatsächlichen Energieverbrauch ihres gesamten Mobilfunknetzes analysieren. Da das Zugangsnetz häufig den größten Teil des Energieverbrauchs ausmacht, ist es besonders wichtig, eine ganzheitliche Perspektive einzunehmen, die über die einzelne Basisstationen hinausgeht. Dabei gilt es zu prüfen, ob der Stromverbrauch im gesamten RAN gleichmäßig verteilt ist. Ist dies nicht der Fall, müssen Netzbetreiber beispielsweise mit Software-Updates, der Einführung energieeffizienter Features oder dem Austausch veralteter Hardware gezielt nach den Ursachen für diese Diskrepanz suchen oder entsprechende Lösungen implementieren.

Anhand dessen lässt sich anschließend ableiten, wie mit den Netzkomponenten in den kommenden Jahren verfahren werden soll. Ist es etwa sinnvoll, bestehende Geräte bis zum Ende ihrer Lebensdauer zu nutzen oder sollte das Unternehmen besser einen aktuelleren Technologiestandard für alle Basisstationen einzuführen? Letzteres hätte einen Austausch von Komponenten zur Folge, auch als Swap bezeichnet. Dieser bietet den Vorteil, die Technologielandschaft zu modernisieren und zu vereinheitlichen und ist regelmäßig ab einem bestimmten Alter der Hardware erforderlich. Ein solcher Swap ist jedoch mit hohen Kosten, personellem Aufwand und dem Risiko temporärer Netzausfälle verbunden.

Wie Hersteller vom Kostendruck der Netzbetreiber profitieren

Netzbetreiber, die sich intensiv mit allen technischen Aspekten wie der Planung, Installation, Konfiguration und Wartung ihrer eigenen Netzwerkinfrastruktur befassen, sind in der Lage, ihre Bedürfnisse selbstbewusster und wirkungsvoller gegenüber den Herstellern zu artikulieren. Im Gegensatz dazu haben Netzbetreiber, die ihre Mobilfunknetze als schlüsselfertige Lösungen von spezialisierten Anbietern realisieren lassen, weniger Einfluss auf die Anforderungen und Verhandlungen. Diese Problematik zeigt sich vor allem bei Investoren, die ohne eigenes Know-how neue Mobilfunknetze aufbauen lassen und aufgrund der fehlenden Kenntnisse auch deren Betrieb an externe Dienstleister übergeben. Sie verfügen weder über das Wissen noch über die Ressourcen, um den technologischen Wandel selbstwirksam voranzutreiben und sind daher von den Herstellern abhängig.

Den Herstellern kommt dabei der zunehmende Kostendruck der Netzbetreiber zugute. Indem sie den Netzbetreibern helfen, Kosten in ihren Funkzugangsnetzen einzusparen, profitieren sie selbst – etwa durch Updates, neue Softwarefunktionen und den Verkauf neuer Hardware.

Der Wunsch nach Nachhaltigkeit treibt die Entwicklung moderner Netze zusätzlich an

Es ist zu erwarten, dass die Energiekosten auch in Zukunft weiter steigen. Deshalb müssen Telekommunikationsanbieter ihre Energieeffizienz langfristig steigern und die Betriebskosten senken. Zudem wird der Energiebedarf durch den zunehmenden mobilen Datenverkehr, den auch die wachsende Verbreitung von Künstlicher Intelligenz mit sich bringt, weiter steigen.

Der Kostendruck ist aber bei weitem nicht der einzige Grund, warum künftig immer mehr Netzbetreiber Energieeffizienz als erstrebenswertes Ziel ansehen. Auch der Wunsch, Mobilfunknetze nachhaltiger zu planen und zu betreiben, wächst stetig. Zudem lassen sich Modernisierungsmaßnahmen, die ursprünglich zur Kostensenkung gedacht waren, auch als Schritte zu mehr Nachhaltigkeit darstellen. Für Premium-Anbieter ein willkommener Nebeneffekt, da sie höhere Preise nicht nur durch bessere Netzqualität, sondern auch als Beitrag zur Nachhaltigkeit vermarkten können.

Echte Nachhaltigkeit in der Telekommunikation hängt aber auch vom Datennutzungsverhalten der Endkunden ab. Da diese den Energieverbrauch im RAN und den CO₂-Fußabdruck der Betreiber beeinflussen, lässt sich Nachhaltigkeit langfristig nur durch ein kritisches Bewusstsein der Nutzenden für ihren Datenverbrauch erreichen.

Über den Autor

Mathias Schweigel ist Senior Manager für strategische Planung und Optimierung von Telekommunikationsnetzen bei Detecon International.

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