Die Telekommunikationsnetze und -standorte stellen die grundlegende Kommunikations- und Informationsinfrastruktur für Gesellschaft, Wirtschaft und den Staat dar, ihre permanente Funktion und Ausfallsicherheit muss gewährleistet sein. Die verteilte Infrastruktur der Deutschen Telekom mit einigen Tausend Festnetzstandorten bietet erhebliches Potential für einen energietechnischen Umbau und den Einsatz erneuerbarer Energien.

Dabei rücken v.a. auch die energietechnischen Systeme an den Festnetzstandorten wie die Aggregate zur unterbrechungsfreien Stromversorgung in das Interesse. Diese könnten in einem zukünftigen Energiesystem, das stärker auf dezentrale Erzeugung und Verbrauch sowie eine erneuerbare Versorgung ausgerichtet sein wird, mit dem Ziel der Netzdienlichkeit und Flexibilisierung genutzt werden.

Um solche Aufgaben übernehmen zu können, müssten die Standorte und insbesondere ihre technische Infrastruktur umgebaut werden, denn diese sind teilweise noch nach Anforderungen der 1970er und 1980er Jahre gebaut worden. Neue Ansätze und ggf. auch Standards zur Planung, Auslegung und dem Betrieb der Standorte sind erforderlich, die nicht nur einen wirtschaftlichen, sondern auch einen klimafreundlichen und störungssicheren (resilienten) Betrieb über längere Zeiträume ermöglichen. Der unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) kommt hierbei eine zentrale Rolle zu.

Der Bericht von Dr. Jens Clausen und Dr. Severin Beucker (Borderstep Institut) analysiert, welche energietechnischen Systeme bzw. Techniken (z.B. Aggregate zur unterbrechungsfreien Stromversorgung sowie Energiespeicher) an den Festnetzstandorten der Telekommunikationsinfrastruktur eingesetzt werden können, um die oben genannten Ziele zu erreichen.

Der Bericht kann hier kostenlos heruntergeladen werden.

Im Rahmen des Arbeitspakets 1 des CO 2030-Projekts wird eine eingehende Analyse der Gesamtenergiebedarfe von Telekommunikationsnetzbetreibern in Deutschland sowie ihrer Entwicklung durchgeführt. Hierfür wurden Daten zum absoluten Energiebedarf der großen, landesweit operierenden Telekommunikationsnetzbetreiber im gesamten Bundesgebiet zusammengetragen. Diese Daten stammen aus den Nachhaltigkeitsberichten der maßgeblichen Telekommunikationsnetzbetreiber in Deutschland sowie weiteren Quellen wie den Jahresberichten der Bundesnetzagentur.

Auf Grundlage dieser Informationen entsteht eine umfassende Übersicht über die wesentlichen Energiebedarfe und ihre Entwicklung über die vergangenen Jahre hinweg. Diese Daten können den großen Telekommunikationsnetzen in Deutschland während ihrer Nutzungsphasen zugeordnet werden. 

Damit schließen wir eine bestehende Lücke, da diese Daten für Deutschland bisher lediglich verteilt in verschiedenen Berichten verfügbar waren.

Im Arbeitspaket 2 wird die Aufteilung der Energiebedarfe eines Telekommunikationsnetzes auf die verschiedenen Netzknoten-Standorte untersucht.

Auf Grundlage von realistischen Energiebedarfsdaten soll ein Modell entwickelt werden, das es ermöglicht, basierend auf fiktiven, aber realistischen Netzknoten-Standorten eine Klassifikation hinsichtlich ihres Leistungs- bzw. Energiebedarfs vorzunehmen.

Aus diesen Erkenntnissen können dann fundierte Schlussfolgerungen für die elektrische Energieversorgung der einzelnen Standorte gezogen werden.

Der Bericht von Prof. Dr.-Ing. Christoph Lange (HTW) beschreibt die Ergebnisse der beiden Arbeitspakete und kann hier kostenlos heruntergeladen werden.

Am Beispiel der TK-Netzinfrastruktur der Deutschen Telekom wird untersucht, wie das Netz mit einem zukünftigen, auf erneuerbaren Energien beruhenden Versorgungssystem zusammenwirken kann.

Dies soll zum einen eine vollständige Versorgung des Telekommunikationsnetzes mit erneuerbaren Energien ermöglichen. Zum anderen soll die mögliche Rolle der Netzinfrastruktur zur Stabilisierung einer stärker fluktuierenden Energieversorgung bewertet werden.

Um die Ziele des Vorhabens CO 2030 zu erreichen, ist zunächst notwendig, die Netzinfrastruktur, seine Typologie sowie seine wichtigsten Eigenschaften und Aufgaben genauer zu verstehen.

Der Bericht von Dirk Kosiankowski, Monika Jäger und Dr. Michael Düser (Deutsche Telekom) untersucht die folgenden Trends in Telekommunikationsnetzen für das Fest- und das Mobilfunknetz:

• Disaggregation
• Virtualisierung
• Cloudifizierung
• Edge Computing
• Kupfer zu Glas
• mmWellen Technik

Hier können Sie den Bericht kostenlos downloaden.

Um Aussagen über die zukünftige Entwicklung des Telekommunikationsnetzes und seines Umfelds machen zu können, ist es notwendig abzuschätzen, wie sich die Technik, das Telekommunikations- und Energienetz sowie das Klima in Deutschland entwickeln.

Dafür werden in diesem Bericht Szenarien definiert, die mögliche Zustände und Rahmenbedingungen für den Betrieb von Telekommunikationsnetzen z.B. im Jahr 2030 zusammenfassen. Diese bieten eine gute Grundlage für die Modellierung eines nachhaltigen und resilienten Betriebs des Telekommunikationsnetzes und der Infrastruktur.

Beschrieben werden die Szenarien durch die Entwicklung von Einflussfaktoren, die den Kategorien Klima, Energie und Telekommunikation zugeordnet sind. Erfasst werden drei mögliche Szenarien - Ambitioniert, Business-as-Usual und Dynamisch.

Die Szenarien dienen als Ausgangspunkt für die Entwicklung von weiteren Arbeitspaketen und die Generierung von Ergebnissen, darunter Potenziale und Risiken. Die Ergebnisse sollen beispielsweise die Chancen einer regenerativen Energieversorgung, die Nutzung von Abwärme oder die erforderliche Anpassung der Kühlleistung verdeutlichen.

Den Bericht von Dr. Severin Beucker, Simon Hinterholzer und Julian Balkowski (Borderstep Institut) unter Mitarbeit von Saskia Spiegelburg und Marius Tillmanns (E.ON Energy Research Center, RWTH Aachen) können Sie hier kostenlos downloaden.

Der vorliegende Bericht liefert eine qualitative Analyse der Möglichkeiten zur Lastverschiebung in den Central Offices (COs) der Deutschen Telekom. Der Schwerpunkt liegt dabei auf den Potenzialen der räumlichen und zeitlichen Flexibilität innerhalb dieser COs zur Steigerung der Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit.

Es wird herausgearbeitet, dass die räumliche Lastverschiebung primär im IKT-System anwendbar ist, während die zeitliche Lastverschiebung sowohl im IKT- als auch im Energiesystem effektiv genutzt werden kann.

Diese Strategien bieten nicht nur Potenziale zur Kostenreduktion durch effizientere Energienutzung, sondern eröffnen auch Möglichkeiten zur Generierung von Einnahmen.

Die Umsetzung dieser Flexibilitätsmaßnahmen steht im Einklang mit den übergeordneten Zielen der CO₂-Reduktion und trägt zu den Nachhaltigkeitszielen des IKT-Sektors bei.

Abschließend wird empfohlen, dass sich zukünftige Forschung auf die Verfeinerung dieser Strategien und ihre Umsetzung in größerem Maßstab konzentriert, unter Berücksichtigung der Entwicklung der Energienachfrage und der zunehmenden Integration erneuerbarer Energiequellen.

Den Bericht von Andreas Steinmetz, Sara Mollaeivaneghi und Prof. Dr. Florian Steinke (TU Darmstadt) können Sie hier kostenlos downloaden.

Um die Ziele des Vorhabens CO 2030 zu erreichen, ist es notwendig, die TK-Netzinfrastruktur, seine Topologie sowie seine wichtigsten Eigenschaften und Aufgaben genauer zu verstehen. Hierzu sei angemerkt, dass die eigentliche Telefonie (Voice-over-IP) heute nur einen kleinen Anteil des Datenverkehrs im Telekommunikationsnetz ausmacht. Die Masse des übermittelten Datenvolumens wird durch Internetservices wie Internetznutzung, Streaming, Gaming etc. verursacht.

Der vorliegende Bericht von Dr. Severin Beucker und Julian Balkowski (Borderstep Institut) nimmt eine Standortbeschreibung der energetisch neuauszurichtenden Central Offices vor.

Der Schwerpunkt der Analysen liegt dabei auf den Standorten des Kern- und des Aggregationsnetzes sowie dem Mobilfunknetz, da für diese der größte Zuwachs im Energieverbrauch erwartet wird.

In dem Bericht wird deutlich, dass viele infrastrukturelle Aspekte und technologische Gegebenheiten historisch gewachsen sind. Dies kann bei der Entwicklung von Lösungen eine Herausforderung sein, da sowohl die Architektur und Lage der Gebäude als auch die bestehenden technischen Standards (z.B. Brandschutz und Energiedichten in den Racks) dies verhindern.

Allerdings verbirgt sich in den älteren Standorten auch ein bisher nicht ausgeschöpftes Potential der Energieeffizienzsteigerung. Durch neuere und modernere Technologien wie Energiespeicherung, angepasste Kühlung und Glasfaser basierte Router kann dieses Potential jedoch verstärkt genutzt werden.

Den Bericht können Sie hier kostenlos downloaden. 

Im Projekt CO 2030 werden Lösungen für einen nachhaltigen und resilienten Betrieb der Telekommunikationsinfrastruktur im Jahr 2030 entwickelt.

Neben der Versorgung mit erneuerbaren Energien können Telekommunikationsstandorte mit ihrem Energieverbrauch zu einem stabilen Betrieb von Energienetzen (Strom + Wärme) beitragen.

Am 31. Januar 2024 wurde bei der Deutschen Telekom ein Workshop durchgeführt, um

• Anforderungen für einen netzdienlichen oder marktorientierten Betrieb von Telekommunikationsstandorten herauszuarbeiten und
• Modelle bzw. Lösungen für die Nutzung von TK-Standorten im Energiesystem zu entwickeln und zu erproben, beispielsweise:
  
  • Vermarktung von Flexibilitäten/Lastmanagement (Strom) oder
  • Einspeisung von Abwärme in Wärmenetze

Zur Vorbereitung auf den Workshop haben wir folgende Informationen zusammengestellt:

• Trends zum wachsenden Datenvolumen und Energieverbrauch in den Fest- und Mobilfunknetzen
• Daten zu zwei exemplarischen Standorten der Deutschen Telekom in Frankfurt a.M. und Berlin
• Schemata zum aktuellen und zukünftigen Aufbau der Telekommunikationsstandorte (mit dem Ziel Stromflexibilitäten und Abwärme zu nutzen)

Der Workshop wurde von Dr. Severin Beucker (Borderstep Institut) konzipiert und durchgeführt.

Die Workshopunterlagen zum Use Case Wärmelieferung und zum Use Case Stromflexibilität sowie das Programm können kostenlos heruntergeladen werden. 

Ein Ziel des Projektes CO 2030 ist die Nutzbarkeit von Abwärme aus der Telekommunikationsinfrastruktur (z.B. aus Core-Standorten) der Telekom in lokalen Wärmenetzen abzuschätzen. So soll zukünftig eine zusätzliche Dekarbonisierung der Telekommunikationsinfrastruktur erreicht werden.

Die Nutzung der Abwärme wird zunehmend relevanter, da mit einem größeren Bedarf an Telekommunikations- und Internetdiensten sowie leistungsfähigerer Technik (z.B. neue Chiparchitekturen und Netzwerkkomponenten) das Temperaturniveau und Abwärmemengen an zentralen Standorten steigen. Gleichzeitig ist abzusehen, dass durch neue Kühltechniken (z.B. direkte Flüssigkühlung) zukünftig größere Anteile dieser Abwärme genutzt werden können.

Insbesondere den größeren Telekommunikationsstandorten in Ballungsgebieten kommt im Rahmen der kommunalen Wärmeplanung aufgrund ihrer Nähe zu zukünftigen (Niedertemperatur-)Wärmenetzen eine große Bedeutung als verlässliche Wärmequelle zu. Die Nutzung der Abwärme spart Energie und verringert damit Emissionen.

Der jetzt veröffentlichte Bericht „Klimaneutralität und Energieeffizienz von Rechenzentren - Best Practice Beispiele“ von Hannah Seibel, Simon Hinterholzer und Dr. Severin Beucker (Borderstep Institut) stellt internationale Best Practice Beispiele aus dem Bereich der Rechenzentren vor.

Diese innovativen Vorhaben aus dem Rechenzentrumssektor sollen als Anregung und ‚State of the Art‘ Sammlung für die Entwicklung nachhaltiger und resilienter Betriebskonzepte für Telekommunikationsnetze im Vorhaben CO 2030 dienen.

Den Bericht können Sie hier kostenlos downloaden.

Das Projekt CO 2030 wird vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) im Rahmen des Förderprogramms Innovative Netztechnologien (InnoNT) gefördert. Mit der Förderung möchte das BMDV der Erforschung und Entwicklung offener Netzarchitekturen Vorschub leisten und dadurch zur digitalen Souveränität und Transformation Deutschlands beitragen.

Am 26. September fand in Berlin die 2. Jahrestagung Innovative Netztechnologien statt. Auf der Jahrestagung, die unter den Themenschwerpunkten „Technologietransfer“ und „Netzarchitekturen der Zukunft“ stattfand, diskutierten führende Expertinnen und Experten aus Forschung, Wirtschaft und Politik die aktuellen Entwicklungen und Herausforderungen neuartiger Netztechnologien. In Fachsessions wurde mit den Teilnehmerinnen und Teilnehmern die Themen „Sicherheit und Resilienz“, „Nachhaltigkeit und Energieeffizienz“ sowie „Testlabore und Markteinführung“ vertieft.

Die Session „Nachhaltigkeit und Energieeffizienz“ wurde durch das Vorhaben CO 2030 gestaltet und durch Prof. Dr. Klaus Fichter vom Borderstep Institut moderiert. Gemeinsam wurden Schwerpunkte für nachhaltige, innovative Netztechnologien herausgearbeitet. Dabei wurde deutlich, dass neben der Energie- und Ressourceneffizienz der Netztechnologien selbst auch ihr konsistenter und bewusster Einsatz deutlich über den „ökologischen Fußabdruck“ entscheidet.

Das im Mai 2023 gestartete Verbundforschungsvorhaben Central Office 2030 hat seine Arbeit aufgenommen. Dazu fand am 22.06.2023 ein Projekttreffen am Rechenzentrum der T-Systems in Biere statt und ein weiteres am 31.8.2023 in Frankfurt am Main.