Wissenschaft reflektiert: Was kann Wissenschaft?

Ein studentisches Projekt am ZiWiS

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Fotografieren mit dem Smartphone: Wie nachhaltig ist das eigentlich?

Egal, ob mit dem Smartphone, dem Tablet oder der Digitalkamera: Die Anzahl der Fotografien steigt jährlich. 2016 wurden weltweit 1,1 Billionen Fotos gemacht, davon 85% mit dem Smartphone [1]. Im Alltag schießt man Fotos, um z. B. Erinnerung an einen Urlaub, eine Feier oder Ähnliches zu haben, und teilt diese gerne in sozialen Medien. Aber bis man ein Foto in wenigen Augenblicken schießen und hochladen kann, ist schon viel passiert – angefangen von der Produktion des Smartphones bis über die Bereitstellung des Social Media-Dienstes. Was genau muss passieren, um am Ende ein Bild auf Instagram hochladen zu können? Und welchen Impact hat das auf uns und unsere Umwelt? Die Nachhaltigkeitsaspekte von Smartphone, Cloudspeicherung und Social Media sollen folgend Schritt für Schritt angesprochen werden.

 

Herstellung

Um ein Foto machen zu können, muss das jeweilige Gerät zunächst vorhanden sein. Im Folgenden wird der Herstellungsprozess eines Smartphones schrittweise erläutert.

Die Entwicklung

Das Smartphone muss zuerst entwickelt werden. Je nach Hersteller findet das in den USA, Südkorea, China etc. statt. Hierfür benötigt man Tablets, Computer und diverse Programme, um Skizzen digital zu visualisieren und das Mobiltelefon dreidimensional zu modellieren.

Rohstoffgewinnung

Anschließend müssen die Rohstoffe für das Gerät gewonnen werden. Allein in einem Smartphone werden über 60 verschiedene Stoffe verbaut [2]. Betrachtet einmal euer Smartphone und überlegt, welche darin enthalten sind.

Hier die Auflösung: Ein Smartphone besteht u. a. zu 56% aus Kunststoff (vor allem im Gehäuse und Leiterplatten), zu 25% aus Metallen und zu 16% aus Glas und Keramik [3]. Um Kunststoff herstellen zu können, braucht es den zentralen Rohstoff Erdöl, der wiederum erst gefördert und aus den Förderungsstätten zu den Verarbeitungsorten transportiert werden muss. Der Wasserbrauch für die Herstellung von Plastik ist hoch: Für 1kg Kunststoff werden etwa 800l Wasser benötigt [4]. Auf den Anteil an Kunststoff, der für Smartphones weltweit [5] benötigt wird, kommen damit jährlich 65 Milliarden Liter Wasser (≙ etwa 433 Millionen Duschen).

Displays, Linsenabdeckungen sowie einige Gehäuserückseiten bestehen aus Glas. Dieses setzt sich vor allem aus Quarzsand, Kalk und Soda [6] zusammen. Die Folgen des Sandabbaus sind groß: Flussufer werden instabil, Meerestiere finden aufgrund des abgebauten Sands keine geeigneten Lebensräume mehr und Wassermassen überschwemmen Landgebiete [7]. In einer Glasfabrik muss zudem viel Energie aufgewandt werden, um die Schmelztemperaturen von bis zu 1600 Grad Celsius [6] zu erreichen.

Aluminium sitzt nicht nur im Inneren des Geräts, sondern auch im Display und Gehäuse. Dieses wird aus dem Material Bauxit gewonnen, welches vor allem aus Australien, China, Guinea und Brasilien kommt. Hierfür wird der Boden durch energieintensive Explosionen aufgebrochen, was rote Wüsten und Berge von Bauxit-Brocken dort hinterlässt, wo früher Regenwald war [3]. 2018 wurden weltweit 342,5 Mio. Tonnen Bauxit abgebaut, die anschließend zu 62,6 Mio. Tonnen Primäraluminium verarbeitet wurden. Die Weiterverarbeitung ist energieintensiv, da, wie bei Glas, die Stoffe bei hohen Temperaturen aufgeschmolzen werden müssen: Um eine Tonne Primäraluminium herzustellen, sind ca. 15.700 kWh elektrische Energie nötig [8] – das ist etwa der durchschnittliche Energieverbrauch eines Vier-Personenhaushalts für drei Jahre.

Für die Herstellung mancher elektrischen Komponenten werden seltene Erze benötigt. Vor allem Coltan und das daraus gewonnene Metall Tantal, welches z. B. in Mikrokondensatoren steckt, ist besonders problematisch. Bestimmte Abbauregionen von Coltan liegen in Regenwaldgebieten, darunter in Brasilien, Mosambik oder im Kongo. Aufgrund der immer steigenden Nachfrage nach neuen Elektronikgeräten werden enorme Flächen gerodet – und der Lebensraum vieler Tiere und Pflanzen zerstört [9]. Der Abbau hat nicht nur ökologische Folgen, sondern ebenfalls soziale: Neben Kinder- und Zwangsarbeit sind die ArbeiterInnen potenziellen gesundheitsschädlichen Gefahren ausgesetzt [9]. Umso notwendiger ist es deswegen, dass das Recycling dieser Materialien konsequent umgesetzt wird, damit sie für neue Geräte wiederverwendet werden können. Aktuell liegt die Recyclingquote von Tantal bei 20% des Gesamtangebots [10].

In Smartphones kommen wiederaufladbare Akkus zum Einsatz. Diese sind zwar nachhaltiger als Einwegbatterien, treffen hier aber ebenfalls auf die Problematik der Ressourcen: Für das heutzutage essenzielle Lithium in Lithium-Ionen- oder Lithium-Polymer-Akkus wird viel Wasser, Energie und Fläche beim Abraum, d. h. bei der Freilegung des Materials, verbraucht [11]. Hinzu kommen die Emissionen durch den Transport des Leichtmetalls aus Ländern wie Chile, Argentinien oder Australien in die Herstellungsländer. Recycling von Lithium kann aktuell noch nicht durchgeführt werden. Zum einen ist die verfügbare Menge zum Recyceln zu gering, zum anderen ist das Recycling im Vergleich zum weiteren Bergabbau teuer und schwer durchzuführen, da Lithium oft mit anderen Komponenten verbaut wird, welche sich nicht ohne weiteres davon trennen lassen [11]. Aktuell wird an einer Lithiumgewinnung aus Deutschland und Frankreich im Oberrheingraben gearbeitet [12].

Die Produktion

Nachdem die Rohstoffe gewonnen wurden, müssen sie in die Produktionsländer transportiert werden. Die meisten Smartphones werden in weniger entwickelten Ländern wie Bangladesch, Vietnam, Taiwan und Indonesien oder auch China produziert, fertig gebaut werden sie dann wiederum oft in einem anderen Land [3]. Die ArbeiterInnen in diesen Ländern müssen die Handys teilweise bis zu 78 Wochenstunden in monotoner Fließbandarbeit zusammensetzen, was zu geistiger Verarmung und Kreativitätsabbau führt. Zudem wird den Angestellten nur ein geringer Lohn bezahlt [3].

Der Transport

Nach der Produktion müssen die Smartphones verpackt und an diverse Standorte weltweit verschickt werden. Dies erfolgt häufig via Containerschiff. Von den Häfen geht es dann per Lastwagen weiter zu Händlern, um anschließend im Laden oder über Onlineshops verkauft zu werden. Durch den Transport fallen wiederum CO2-Emissionen an.

Die Nutzung

Nachdem unser Smartphone produziert wurde und in unseren Händen liegt, können wir es nutzen. Im nächsten Urlaub machen wir Fotos vom Strand, der Stadt oder unseren FreundInnen. Anschließend wollen wir die Bilder bearbeiten und auf Instagram posten. Welche Nachhaltigkeitsaspekte beim Prozess des Fotografierens anfallen, wird folgend erläutert.

Cloudspeicherung

Fotos verbrauchen in großer Stückzahl viel Speicherplatz. Oftmals reicht der vorhandene Speicher auf dem Smartphone nicht aus oder ist anderweitig belegt. Es besteht die Möglichkeit, die Fotos auf eine Festplatte zu überspielen, aber einige Menschen hätten gerne alle ihre Fotos auf Abruf griffbereit – egal wo sie sind. Die Lösung: Cloudspeicherung – das Internet macht es möglich.

Bei der Cloudspeicherung werden Daten, in diesem Fall Fotos, online auf einen Server hochgeladen und dort gelagert. Das bietet zum einen den Vorteil, dass man weiterhin genug Platz auf der Speicherkarte hat, zum anderen, dass die Fotos bei Verlust des Smartphones noch verfügbar sind. Doch wie sieht das von Seiten der Nachhaltigkeit betrachtet aus?

Die Großrechenzentren benötigen eine konstante Stromzufuhr und Anschluss an das Internet, was enorme Energie verbraucht. Dennoch streben die Cloud-Anbieter nach möglichst niedrigen Betriebskosten, sodass die Rechenzentren auch möglichst energieeffizient und mit größtmöglichem Auslastungsgrad betrieben werden. Ein hoher Auslastungsgrad führt dazu, dass weniger IT-Komponenten beschafft werden müssen und somit geringere Kosten für diese anfallen [14]. Durch die hohen Abnahmemengen an diesen Komponenten (aufgrund der Vielzahl an Rechenzentren) verfügen Cloud-Anbieter über große Macht auf den Märkten. Dadurch, dass sie möglichst energieeffiziente Prozessoren, Festplatten etc. benötigen, steigern sie die Nachfrage an diesen und zwingen dadurch Firmen wie z.B. Intel intensiv an energiesparenden Lösungen zu arbeiten [14].

Abgesehen von der Energieeffizienz der Sever-Komponenten setzen einige Cloud-Anbieter auch auf die Nachhaltigkeit ihrer Rechenzentren: Diese wählen die Standorte nach der Ökoeffizienz aus. Facebook und Google z. B. haben bereits Rechenzentren in Norwegen oder Finnland errichtet, um die kühle Umgebungstemperatur für ressourcenschonende Kühlung sowie die vorhandenen erneuerbaren Energien wie Wasserkraft zu nutzen [14].

Auch wenn die Nutzung von Clouds zur Datenspeicherung relativ energieeffizient ist, so ist die lokale Datenspeicherung immer noch die energieärmere. Zum einen, weil trotz Effizienz und Nutzung erneuerbarer Energien Flächen mit Rechenzentren bebaut werden müssen, zum anderen, weil die vermeintlichen Energiekosten bei der Speicherung eines Gigabytes auf einer lokalen Festplatte nur 0,000005 kWh verbrauchen, die Speicherung in der Cloud allerdings etwa 3,1 kWh [15].

Bildbearbeitung

Nachdem wir unser Foto gemacht und gespeichert haben, wollen wir es noch bearbeiten, um z. B. manche Falten zu glätten, Farben strahlender aussehen zu lassen oder eine Person im Hintergrund zu entfernen. Manche Apps wie z. B. Instagram haben einige Funktionen der Bildbearbeitung bereits integriert, bei aufwändigeren Retuschierungen benötigt man aber noch Desktop-Programme wie z. B. Adobe Photoshop. Hierfür benötigt man einen Computer, der ebenfalls wieder, je nach Größe und Auswahl der Komponenten, Strom verbraucht. Abgesehen davon gibt es noch Programme wie Pixlr, die cloudbasiert arbeiten und dafür eine stetige Anbindung an das Internet benötigen.

Soziale Medien

Egal, ob wir ein Foto auf WhatsApp & Co. verschicken oder es auf Instagram posten: Auch hier ist es nötig, dass die Bilder auf Servern online gespeichert werden, um immer abrufbar zu sein. Diese werden zwar beim Upload komprimiert, um weniger Speicherplatz zu verbrauchen, jedoch ist die Anzahl an hochgeladenen Bildern enorm. Bei Instagram allein wurden bereits über 50 Milliarden Fotos [16] geteilt.

Um ein Foto machen und in sozialen Medien teilen zu können, ist ein langer Weg nötig. Vor allem die Produktion von Smartphones ist ein langer, ressourcenlastiger Prozess. Doch hier hört der Weg noch nicht auf: Auch für Bildbearbeitung und Upload werden Ressourcen verbraucht, über die man sich meist wenig Gedanken macht. Im digitalen Zeitalter auf Smartphones zu verzichten wäre wohl am nachhaltigsten, ist in der Realität jedoch nicht in die Praxis umzusetzen.

Was könnt ihr daher sonst tun, um die Nutzung von Smartphones und sozialen Medien nachhaltiger zu gestalten?

  1. Benutzt euer Smartphone so lange wie möglich.
  2. Lasst eure alten Handys nicht in der Schublade verstauben, sondern verkauft sie oder…
  3. …recycelt sie! Nur so können die enthaltenen Materialien wieder in neuen Elektrogeräten zum Einsatz kommen.
  4. Denkt darüber nach, ob es wirklich das neueste Smartphone sein muss, oder ob ihr auch zu einem gebrauchten greifen könnt. Viele Internetseiten wie „refurbed“ oder „swappie“ bieten euch generalüberholte Smartphones an!
  5. Wenn ihr eine Cloud nutzen wollt, informiert euch über den Anbieter und den verwendeten Strom. So könnt ihr bewusst auf erneuerbare Energien setzen.
  6. Macht euch beim Nutzen von sozialen Medien bewusst, dass auch das Bearbeiten, Speichern und Teilen von Bildern Ressourcen verbraucht. Überlegt euch, ob ihr wirklich jedes Foto teilen müsst.

Habt ihr noch weitere Ideen, wie man den Umgang mit Smartphones und digitalen Bildern nachhaltiger gestalten könnt?

-Verfasst von Isabella Hufnagl-

 

Literaturverzeichnis

[1] Brandt, M. (31. August 2017). Statista. Immer mehr Fotos dank Smartphones. Von https://de.statista.com/infografik/10908/weltweit-gemachte-fotos/ abgerufen.

[2] Informationszentrum Mobilfunk. Rohstoffe im Handy – die inneren Werte zählen. Von https://www.informationszentrum-mobilfunk.de/umwelt/mobilfunkendgeraete/herstellung
abgerufen.

[3] Abenteuer Regenwald. Was hat mein Handy mit dem Regenwald zu tun? Von https://www.abenteuer-regenwald.de/bedrohungen/handy abgerufen.

[4] Hahn, H. Akademie Aktuell 03.2014. Virtuelles Wasser – mehr als nur eine Rechengröße. Von https://badw.de/fileadmin/pub/akademieAktuell/2014/50/0314_07_Hahn_V06.pdf abgerufen.

[5] International Data Corporation. Statista. Absatz von Smartphones weltweit in den Jahren 2009 bis 2020. Von https://de.statista.com/statistik/daten/studie/173049/umfrage/weltweiter-absatz-von-smartphones-seit-2009/) abgerufen.

[6] Umweltbundesamt (13.08.2013). Glas- und Mineralfaserindustrie. Von  https://www.umweltbundesamt.de/themen/wirtschaft-konsum/industriebranchen/mineralindustrie/glas-mineralfaserindustrie#herstellungsprozess-und-umweltauswirkungen abgerufen.

[7] Spiegel Wissenschaft (07.05.2019). Die Welt verbraucht zu viel Sand. Von https://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/warnung-der-uno-der-sand-wird-knapp-a-1266104.html abgerufen.

[8] Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe. Aluminium. Informationen zur Nachhaltigkeit. Von https://www.deutsche-rohstoffagentur.de/DE/Gemeinsames/Produkte/Downloads/Informationen_Nachhaltigkeit/aluminium.pdf?__blob=publicationFile&v=2 abgerufen.

[9] oroVerde. Die Tropenwaldstiftung. Coltan – Begehrtes Erz aus dem Regenwald im Handy. Von https://www.regenwald-schuetzen.org/verbrauchertipps/bodenschaetze/coltan abgerufen.

[10] Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe. Rohstoff Tantal. Von https://www.deutsche-rohstoffagentur.de/DERA/DE/Downloads/m-tantal.pdf?__blob=publicationFile&v=2 abgerufen.

[11] Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe. Lithium. Informationen zur Nachhaltigkeit. Von https://www.bgr.bund.de/DE/Gemeinsames/Produkte/Downloads/Informationen_Nachhaltigkeit/lithium.pdf;jsessionid=73952F4ABDA456430B895502B738F7E1.1_cid284?__blob=publicationFile&v=4 abgerufen.

[12] Beste, D. (14.07.2020). SpringerProfessional. Lithium aus Deutschland. Von https://www.springerprofessional.de/rohstoffe/batterie/lithium-aus-deutschland/18181340 abgerufen.

[13] Schmitt, S. (06.07.2020). Germany Trade & Invest. Lohn- und Nebenkosten China. Von https://www.gtai.de/gtai-de/trade/wirtschaftsumfeld/bericht-wirtschaftsumfeld/china/lohnkosten-234416 abgerufen.

[14] Bellstedt, T. Perspektiven der Nachhaltigkeit im Cloud Computing. Von https://www.uni-bremen.de/fileadmin/user_upload/fachbereiche/fb7/nm/Dokumente/E_Schriftenreihe_2014_01.pdf abgerufen.

[15] Adamson, J. (15.05.2017). Stanford Magazine. Carbon and the Cloud. Von https://medium.com/stanford-magazine/carbon-and-the-cloud-d6f481b79dfe abgerufen.

[16] Omnicore (08.07.2021). Instagram by the Numbers: Stats, Demographics & Fun Facts. Von https://www.omnicoreagency.com/instagram-statistics/ abgerufen.

 

 

Ein Kommentar zu “Fotografieren mit dem Smartphone: Wie nachhaltig ist das eigentlich?

  1. Kseniia sagt:

    Ich fotografiere gerne, nicht nur auf Smartphone, sondern auch auf professionellem Equipment, daher war dieses Thema für mich relevant, danke! In letzter Zeit versuche ich, bewusster an den Drehprozess heranzugehen. Man kann zum Beispiel aufhören, eine große Anzahl identischer Bilder zu machen.

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