Sustainable Networks and Computing

(SNC)

Fiber Optic cables connected to optic ports and UTP, Network cables connected to ethernet ports.
© xiaoliangge - stock.adobe.com

Die Gruppe Sustainable Networks and Computing betreibt angewandte Forschung zur Umweltbewertung kommerzieller IKT-Systeme (Green ICT) und zu einem darauf basierenden Ökodesign. Der technische Fokus wird dabei auf das Equipment des Telekommunikations- und Rechenzentrumssektors gelegt. Analysen betreffen Mobilfunkanlagen (Antennen, Radio und Basisband), Netzvermittlungs-technik (Switche, Router und Gateways), sowie kabelgebundene Datentransporttechnik (optische Transponder und Multiplexer). Im Bereich der Rechenzentren werden Server- und Datenspeichersysteme einschließlich High Performance Computing und Künstliche Intelligenz bewertet. Im Kontext der Themen Energie- und Ressourceneffizienz werden technische Anforderungen an eine zuverlässige Entwärmung (Thermal Management) ggf. mit Abwärmenutzung, modulare und kreislaufgerechte Gestaltung, sowie Reparatur und Aufarbeitung erforscht.

Die technischen und operativen Besonderheiten von kommerziellen IKT-Systemen erfordern hinsichtlich der Ökobilanzierung ein hohes technisches Verständnis zum Aufbau und zur Funktionsweise der Anlagen. Die hieraus resultierenden Sachbilanzmodelle sind äußerst komplex. Um dennoch effektiv eine Ökobilanz erstellen zu können, hat die Gruppe die sogenannten 5C-Methode entwickelt, welche ein Vorgehensmodell beinhaltet und hinsichtlich des Datenbedarfs dem Pareto Prinzip folgt. Das methodische Vorgehen reduziert zunächst den Datenbedarf durch eine Priorisierung der benötigten Design- und Komponentenparameter. Gleichzeitig wird gegenüber einem herkömmlichen pro-duktzentrierten Vorgehen der Betrachtungsraum um Performanceparameter und ein Kanalmodell erweitert, um die Umfeldbedingungen in der Systemanwendung in der Bewertung zu berücksichtigen. In der mittelfristigen Entwicklung wird den Themen Ökobilanzdatensätze und produktbezogene Daten im Kontext der Kreislaufwirtschaft größere Aufmerksamkeit geschenkt. Stichworte in diesem Zusammenhang sind Digitaler Produktpass (DPP) und Digitaler Zwilling.
 

ÖkoDesign und kreislaufgerechte Technologien (Green ICT)

Schritt für Schritt zur nachhaltigen Innovation innerhalb der IKT-Wertschöpfungskette.

Unsere Forschung konzentriert sich auf die Entwicklung von Kosten- und Umweltmodellen, die bereits in der frühen Designphase eines Elektronik- oder IKT-Produkts zur Anwendung kommen, um nachhaltige Produktkonzepte, die ressourcen- und kosteneffizient sind zu entwickeln.

mehr info

Umweltbewertung für Elektroniksysteme

© Fraunhofer IZM

Der Forschungsschwerpunkt Umweltbewertungen und Ökodesign umfasst die methodische Seite zur Bewertung und Umweltoptimierung von Elektronikprodukten.

Zur Bewertung der Umweltperformance von Produkten ist eine detaillierte Kenntnis des Aufbaus, der Herstellung und der Nutzung des zu bewertenden Produktes erforderlich. Nur so kann sichergestellt werden, dass bei der Bewertung die entscheidenden Faktoren Berücksichtigung finden.

mehr info

Beratung zur Equipment-spezifischen Umweltbewertung

 

 

 

Ökodesign Analysen und Strategieentwicklung (Green ICT)

Schritt für Schritt zur nachhaltigen Innovation innerhalb der IKT-Wertschöpfungskette.

Unsere Forschung konzentriert sich auf die Entwicklung von Kosten- und Umweltmodellen, die bereits in der frühen Designphase eines Elektronik- oder IKT-Produkts zur Anwendung kommen, um nachhaltige Produktkonzepte, die ressourcen- und kosteneffizient sind zu entwickeln.

mehr info

Umsetzung gesetzlicher Anforderungen im Bereich Telekommunikation und Rechenzenten

Das EVPG kann für Hersteller und Handel der Elektro- und Elektronikbranche weitreichende Folgen haben:

  • Quasiverbot von Technologien durch anspruchsvolle Mindestanforderungen (z.B. Netzteile)
  • Grenzwerte für Energieverbrauch (z.B. Standby und Off-mode)
  • Kennzeichnung des Energieverbrauchs (z.B. Energieeffizienzlabel für TV)
  • Material- und komponentenspezifische Anforderungen (z.B. Deklaration von Inhaltsstoffen)

mehr info

EPREL, SCIP, Digitaler Produktpass

Image micro people
© Fraunhofer IZM

Die Gesetzgebung stellt zunehmend komplexe Anforderungen an die Elektronikbranche hinsichtlich Stoffverboten und Anwendungsbeschränkungen, Deklarationspflichten, Energieverbrauchs- und -effizienzanforderungen sowie zum Power Management.

mehr info

Green Cloud Computing

Das Projekt Green Cloud Computing untersucht die Wirkungen einer Verlagerung von IT-Leistungen in die Cloud auf die Inanspruchnahme natürlicher Ressourcen und Klimawirkungen. Dabei wird der gesamte Lebensweg der IT-Geräte einbezogen und Zielkonflikte oder Synergien zwischen Energie- und Rohstoffeinsatz identifiziert.

mehr info

Green ICT @ FMD

Um die Nachhaltigkeit von Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) optimieren zu können, ist eine Umweltbewertung vom einzelnen Produktionsprozess bis hin zur Auslegung zukünftiger Kommunikationsnetze notwendig. Die Reduzierung des Energieverbrauchs im Betrieb und der Kauf von Ökostrom allein reichen nicht aus, um den CO2-Fußabdruck, der bei der Produktion von Halbleitern entsteht, nachhaltig zu reduzieren.

mehr info

Fraunhofer Mikroelektronik
© Fraunhofer Mikroelektronik

Informationsplattform für 5G

IP45G

Die „Informationsplattform für 5G - IP45G“ wird die primäre Quelle für Fragestellungen im Kontext der 5G Forschungsschwerpunkte des BMBF. Sie hat also die Aufgabe eine strukturierte Erfassung der mannigfaltigen Verbundprojekte in Bezug auf ihre wirtschaftlichen, anwendungsbezogenen und technologischen Schwerpunkte zu gewährleisten. Dabei muss die Komplexität von Netzwerktechnologien, industriellen Rahmenbedingungen und speziellen funktionalen Anforderungen berücksichtigt werden.

mehr info

IP45G – Informationsplattform für 5G - Logo
© mcc Agentur für Kommunikation

Energieeffiziente IKT für Mittelstand, Verwaltung und Wohnen

IT2Green

Das Technologieprogramm IT2Green wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) ins Leben gerufen, um dem steigenden Stromverbrauch von IKT zu begegnen.
Die vorangegangene Studie zur „Abschätzung des Energiebedarfs der weiteren Entwicklung der Informationsgesellschaft“ hat bereits im Jahr 2009 ergeben, dass auf IKT mehr als 10 % des deutschen Strombedarfs entfallen. Untersuchungen zeigen, dass sich netzbasierte Dienste und IKT-Infrastrukturen zu einem Strom-Großverbraucher entwickeln.

mehr info

© IT2Green Begleitforschung/VDI/VDE-IT

Vorstudien zur Europäischen Ökodesign-Richtlinie

EuP/ErP

Die Richtlinie 2009/125/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 21. Oktober 2009 zur Schaffung eines Rahmens für die Festlegung von Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung energieverbrauchsrelevanter Produkte (ErP-Richtlinie) ersetzt die Richtlinie 2005/32/EG vom 6. Juli 2005 (EuP-Richtlinie) und wird allgemein auch als Ökodesign-Richtlinie bezeichnet.

mehr info

UTAMO

Mit der fünften Generation des Mobilfunks (5G) soll ein deutlich erweitertes Anforderungsprofil technisch realisiert werden. Dieses Anforderungsprofil beinhaltet anwendungsbezogene Leistungsmerkmale wie Datenraten, spektrale Effizienz, Latenz, Mobilität, Flächenabdeckung und Energieeffizienz.

mehr info

Hochleistungsrechner ermöglicht weitreichende Zuverlässigkeitsanalysen

High Performance Computing Cluster

Hochleistungsrechner ermöglicht weitreichende Zuverlässigkeitsanalysen
© Fraunhofer IZM

Erhöhte Anforderungen an die Robustheit und Lebensdauer elektronischer Produkte in Verbindung mit kürzeren Innovationszyklen bedürfen Entwicklungsmethoden, die in kurzer Zeit die notwendige Systemkomplexität abbilden, bewerten und Optimierungspotentiale aufzeigen. Der Einsatz von Simulationsmodellen bietet hier die Möglichkeit, Zusammenhänge sichtbar zu machen, die auf experimentellem Wege nur mit sehr großem Aufwand zu erzielen sind.

mehr info

Thermal and Environmental Analysis Lab

Wir bieten Ihnen thermische Untersuchungen aus zwei Richtungen an – der des Werkstoffes und der des Systems. Um thermische Interface-Materialien (TIM) charakterisieren zu können, entstand ein Arbeitsplatz zur Bestimmung von Wärmeleitfähigkeiten und thermischen Widerständen in Abhängigkeit der Anpresskraft. Die bildgebende Infrarot-Messtechnik erlaubt es, berührungslos Temperaturen und Fehler in Systemen, Baugruppen oder Bauteilen zu detektieren.

mehr info

 

Download

Nachhaltige
Elektroniksysteme

Umweltgerechte Gestaltung von Elektronik und IT.

 

Download

Abteilungsbroschüre

Publica

Veröffentlichungen

Hier finden Sie weiterführende Literatur zum Thema Sustainable Networks and Computing

Environmental & Reliability Engineering

Newsletter

Bleiben Sie auf dem Laufenden.

Lassen Sie sich per Email über Veranstaltungen und die neuesten Forschungsergebnisse informieren.