Mission Klimaneutralität

Digitale Lösungen als Chance für die Klimawende in Deutschland

Laut Klimaschutzgesetz soll Deutschland bis 2045 klimaneutral sein. Bereits bis 2030 müssen die Emissionen um 65 Prozent gegenüber 1990 sinken. Wie kann das gelingen?

  • Energie
    199 Mio. T CO2
  • Mobilität
    146 Mio. T CO2
  • Gebäude
    102 Mio. T CO2
  • Landwirtschaft
    52 Mio. T CO2
Quelle: Umweltbundesamt 2023
  • Energie
    108 Mio. T CO2
  • Mobilität
    84 Mio. T CO2
  • Gebäude
    66 Mio. T CO2
  • Landwirtschaft
    57 Mio. T CO2
Quelle: Umweltbundesamt 2023

Entdecke digitale Lösungen für die Klimawende:

Energiewende

Der Energiesektor ist für mehr als ein Drittel der CO2-Emissionen in Deutschland verantwortlich. Damit ist die Energiewende der größte Hebel auf dem Weg zu Klimaneutralität.

199

T CO2

Die Erzeugung von Strom und Fernwärme in öffentlichen Kraftwerken und die Herstellung von Kohle- und Mineralölprodukten sind für mehr als ein Drittel der CO2-Emissionen in Deutschland verantwortlich. Zudem ist davon auszugehen, dass der Stromverbrauch durch die Zunahme von KI-Anwendungen und Elektromobilität in den nächsten Jahren weiter steigt.

108

T CO2

Durch eine gelungene Energiewende hat sich im Jahr 2045 der Anteil an erneuerbaren Energien auf 100 Prozent erhöht, während der Stromverbrauch insgesamt gesunken ist. Neben dem Ausbau von Wind- und Sonnenenergie und weiteren erneuerbaren Energiequellen sind viele neue Speichertechnologien hinzugekommen. Die dezentralen Netze werden intelligent gesteuert.

Entdecke digitale Lösungen für die Energiewende:

Erneuerbare Energien ausbauen

Mikro-Wasserkraftwerk: Energyfish generiert saubere Energie mit geringem Umwelteinfluss

Die kleinen Wasserkraftwerke sind schnell und einfach in Flüssen installiert und liefern kontinuierlich saubere Energie.

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Open Climate Fix: Mit Nowcasting zu effizienteren Solarenergienetzen

Bisher hat sich die Nowcasting-Forschung vor allem auf die Prognose von Niederschlägen konzentriert. Das Non-Profit Product Lab Open Climate Fix erforscht neue Möglichkeiten des Solar-Nowcasting.

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„Wahl-o-Mat“ für die Energiewende: Cleveres Online-Tool bringt euch zum passenden Projekt

Obwohl viele Menschen die Energiewende unterstützen, beteiligen sich nur wenige an Projekten und Initiativen. Das Online-Tool „Energiewende-O-Mat“ will das ändern.

Erfahre mehr zum Projekt Energiewende-O-Mat
Smart Grid

Wie die Digitalisierung Nachbarschaften beim Strom teilen unterstützen kann

Mehr Akteure auf dem Markt sind der Schlüssel, um die Abkehr von fossilen Brennstoffen voranzutreiben – und die Digitalisierung spielt dabei eine wichtige Rolle.

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Klimaneutralität beginnt im intelligent vernetzten Quartier

Auf dem ehemaligen Pfaff-Betriebsgelände wird erprobt, wie das klimaneutrale Quartier der Zukunft aussieht. Dabei werden Strom und Wärme zwischen den verschiedenen Produzenten und Konsumenten – also Solaranlagen, Wärmepumpen, Stromspeicher, Elektroautos, Haushalten – intelligent verteilt.

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Die Open-Source-Plattform PowerTAC zeigt, wie ein nachhaltiger Energiemarkt funktioniert

Erneuerbare Energien unterliegen Schwankungen – wie bringt man trotzdem Sicherheit in den Energiemarkt? PowerTAC erstellt mit maschinellem Lernen Simulationen und Prognosen, die uns bei der Gestaltung des komplexen Energiemarkts unterstützen.

Erfahre mehr zum Projekt PowerTAC

Virtuelle Kraftwerke: Stromerzeuger*innen und -verbraucher*innen werden zu Energiegemeinschaften

Mithilfe Virtueller Kraftwerke (VPP) entstehen neue, dezentrale Energiegemeinschaften, die mit 100 Prozent Erneuerbaren Energien die Energiewende vorantreiben.

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Neue Speichertechnologien

Eine neuartige Flüssigkeit könnte die gängigste Art der Energiespeicherung effizienter machen

Kann man Wasserkraft auch ohne Wasser speichern? Das britische Startup RheEnergise möchte das gesamte Potenzial der Pumpspeichertechnologie in der Wasserkraft ausschöpfen.

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Hypnetic – ein Pumpspeicher im Schiffscontainer

Das Startup Hypnetic hat eine Lösung entwickelt, mit der Schiffscontainer zu innovativen Pumpenenergiespeichern werden – ohne Reservoirs.

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Stromverbrauch reduzieren

Mit PeakPick dann Energie verbrauchen, wenn grüner Strom fließt

Deine Waschmaschine starten oder das E-Auto laden, wenn der Anteil erneuerbarer Energien hoch ist? Eine gute Sache! Die App von PeakPick zeigt dir den aktuellen Strommix.

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Mit der intelligenten Software von Etalytics können Rechenzentren bis zu 50 Prozent Kühlungsenergie einsparen

Eine wichtige Voraussetzung für die Energiewende ist, dass wir effizienter mit Energie umgehen. Das KI-basierte Analysetool von Etalytics will dabei helfen.

Erfahre mehr zum Projekt Etalytics

Weitere Infos und Lösungen findest du im Greenbook Energiewende.

Oder lade unseren Policy Brief zur Energiewende herunter:

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Mobilitätswende

Von A nach B kommen oder Güter transportieren: Der Verkehr ist einer der größten Verursacher von CO2-Emissionen. Ein Umdenken ist dringend nötig.

146

T CO2

Der Verkehrssektor ist einer der größten Verursacher von CO2-Emissionen in Deutschland. Er trägt zu rund 20 Prozent der Emissionen bei. Hauptverantwortlich für die Emissionen sind mit fossilen Brennstoffen betriebene Pkw und Lkw. Diese sorgen nicht nur für hohe CO2-Emissionen, sondern auch für Luftverschmutzung, Lärm und einen hohen Flächenverbrauch.

84

T CO2

In der klimaneutralen Stadt der Zukunft sind Verbrenner und Privat-Pkw durch einen optimierten ÖPNV, eine komfortable Fahrrad-Infrastruktur, elektrifizierte Sharing-Flotten und eine intelligente Logistik größtenteils überflüssig geworden. Auch auf dem Land steht mit Bussen, Zügen, On-Demand-Fahrzeugen und autonomen Kleinbussen ein komfortabler Nahverkehr zur Verfügung.

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ÖPNV verbessern

Ein nahtloser und komfortabler ÖPNV mit Echtzeitdaten

Ist mein Bus pünktlich? Wie voll wird er sein? Ist noch Platz für mein Rad? Echtzeitdaten und Prognosen können nicht nur dabei unterstützen, den ÖPNV am tatsächlichen Bedarf auszurichten, sondern ihn auch für die Fahrgäste zuverlässiger und attraktiver zu gestalten.

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Mit On-Demand-Shuttles die Mobilität auf dem Land ausbauen?

Sind Shuttles auf Abruf die Zukunft vom autofreien Leben auf dem Land? In einigen Regionen werden durch gemeinsame Fahrten schon Emissionen reduziert.

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stadtnavi Herrenberg – lokal, multimodal und Open Source zur nachhaltigen Mobilität

Das stadtnavi bringt die Bewohner*innen der Stadt Herrenberg multimodal von A nach B. Für seine Mobilitätsapp hat die Stadt einen Open-Source-Ansatz gewählt.

Erfahre mehr zum Projekt stadtnavi
Radverkehr ausbauen

Die App von Bike Citizens navigiert Radfahrende und zeigt Wege für radfreundliche Städte

Die Navi-App zeigt fahrradfreundliche Wege. Gleichzeitig helfen die von den Usern freiwillig aufgezeichneten Daten dabei, den Radverkehr besser zu verstehen und zu optimieren.

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Der Aufstieg der Lastenfahrräder in der Last-Mile-Logistik

Sind wir bereit für ein nachhaltigeres städtisches Liefersystem? Mit Hilfe von Lastenfahrrädern und digitalen Infrastrukturen könnte die Logistik auf der letzten Meile klimaneutral werden.

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E-Mobility fördern

Apps und Co. ebnen den Weg für die neue, elektromobile Mobilität

E-Mobilität gibt es seit vielen Jahren - aber noch immer haben in den meisten Ländern Verbrennerfahrzeuge den größten Anteil. Digitale Lösungen können dabei helfen, dass sich das bald ändert.

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Sind die Busse der Zukunft fahrerlos?

Für einen nahtlosen ÖPNV gilt es einige Lücken zu schließen. Eine wichtige Rolle könnten dabei in den nächsten Jahren autonome, bedarfsgesteuerte Shuttle-Busse spielen.

Erfahre mehr zum Projekt Be_automateD
15-Minuten-Stadt

In der nachhaltigen Stadt der Zukunft ist alles um die Ecke – oder gut erreichbar

Digitale Technologien wie das Open-Source-Projekt Goat unterstützen dabei, nachhaltigere und besser zugängliche städtische Räume zu schaffen.

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Weitere Infos und Lösungen findest du im Greenbook Mobilitätswende.

Oder lade unseren Policy Brief für die Mobilitätswende herunter:

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Gebäudewende

Das Bauen, Wärmen, Kühlen und Entsorgen unserer Gebäude ist für enorme CO2-Emissionen verantwortlich – dabei geht es auch anders.

102

T CO2

Von der Bauphase über den Betrieb bis zur Entsorgung – über ihren gesamten Lebenszyklus sind Gebäude echte CO2-Schwergewichte. Werden alle Emissionen mit eingerechnet, hat der Sektor einen Anteil von 40 Prozent an den CO2-Emissionen in Deutschland.

66

T CO2

Durch einen Fokus auf die Sanierung und den ressourcenschonenden Betrieb bestehender Gebäude ist es gelungen, den Gebäudesektor bis 2040 zu dekarbonisieren. Im Neubau wird auf energieeffiziente Bauweisen und kreislauffähige Materialien geachtet. Sämtliche Gebäude werden mit erneuerbaren Energien beheizt und gekühlt.

Entdecke digitale Lösungen für die Gebäudewende:

Sanierung und ressourcenschonender Betrieb

Lassen sich die hohen CO2-Emissionen im Gebäudebetrieb mithilfe digitaler Lösungen reduzieren?

Digitale Technologien haben das Potenzial, die Emissionen aus dem Betrieb von Gebäuden deutlich zu senken, darin sind sich Expert*innen einig. metr und andere Anbieter zeigen, wie konkrete Lösungen aussehen.

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Samen an Gebäuden säen: Wie begrünte Fassaden die Nachhaltigkeit verbessern

Bewachsene Fassaden machen unsere Städte nicht nur grüner, sondern sie senken auch die Emissionen der Gebäude. Sensoren und Software könnten die Planung und Pflege erleichtern.

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Gebäudekühlung ohne Klimaanlage? Intelligente Fenster machen es möglich

Fenster, die sich an das Klima anpassen, können Gebäude mit einer wärmeabweisenden Beschichtung kühlen – ohne zusätzlichen Energieverbrauch.

Erfahre mehr zum Projekt Intelligente Fenster
Neubau dekarbonisieren

Riesen-Lego aus Schadholz: Wie Triqbriq den Holzbau revolutionieren könnte

Was, wenn es ein Baumaterial gäbe, das umweltfreundlich ist, sich schnell verarbeiten lässt und auch noch vollständig und rückstandslos zurückbaubar ist? Diese Vorstellung ist längst keine Utopie mehr, wie diese neuartigen „Ziegelsteine“ beweisen.

Erfahre mehr zum Projekt Triqbriq

Mit Software zum klimaneutralen Gebäude

Baukonstruktion, verwendete Materialien und Heizungsart entscheiden darüber, wie viele CO2-Emissionen ein Gebäude im Laufe seines Lebens verursachen wird. Die Software von CAALA kann das berechnen – und von Anfang an optimieren.

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Einfach bauen – Wenn weniger mehr ist

Nach dem Einfach-Bauen-Ansatz gebaute Häuser setzen auf Hightech-Verfahren für Lowtech-Lösungen und die Intelligenz der Baukonstruktion – und erreichen so maximale Energieeffizienz.

Erfahre mehr zum Projekt Einfach Bauen
Kreislaufwirtschaft fördern

Aus alt wird neu: Wie Concular zirkuläres Bauen digitalisiert

Ein Gebäuderessourcenpass, ein neuer DIN-Standard und ein Onlineshop für gebrauchte Baumaterialien – das Unternehmen Concular versucht, zirkuläres Bauen mit digitalen Lösungen zu vereinfachen.

Erfahre mehr zum Projekt Concular

Materialien eine Identität geben – zirkuläres Bauen mit digitalem Materialpass

Das Konzept, neue Häuser aus alten Materialien und Bauteilen zu erschaffen, gibt es schon länger. In der Vergangenheit fehlte es dafür aber häufig an entsprechender Vernetzung – der digitale Materialpass soll das ändern.

Erfahre mehr zum Projekt Digitaler Materialpass

Weitere Infos und Lösungen findest du im Greenbook Gebäudewende.

Oder lade unseren Policy Brief für die Energiewende herunter:

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Agrarwende

Die Landwirtschaft trägt zur Klimakrise und Umweltproblemen bei, leidet aber auch stark darunter. Doch sie ist auch Teil der Lösung.

52

T CO2

Die Landwirtschaft trägt zu den hohen CO2-Emissionen bei. Zudem schwächen der Einsatz von Pestiziden und fehlende Schutzzonen viele Arten. Monokulturen und Überdüngung laugen die Böden aus. Gleichzeitig ist die Landwirtschaft stark von den Auswirkungen des Klimawandels und des Arten- und Biodiversitätsverlust betroffen.

57

T CO2

In der Landwirtschaft der Zukunft wurde die Tierindustrie deutlich reduziert, um CO2-Emissionen zu senken. Innerhalb einer kleinteiligen, vielfältigen Landwirtschaft bleiben Biodiversitätshotspots erhalten. Viele Tiere, Pflanzen und die Böden haben sich durch den ökologischen Anbau und einen beschränkten Düngemittel- und Pestizideinsatz erholt.

Entdecke digitale Lösungen für die Agrarwende:

Böden und Biodiversität schützen

Daten statt raten: Über das große Potenzial des Monitorings in der Landwirtschaft

Die Bodenqualität riesiger Gebiete mit wenigen Stichproben berechnen – das ist Forscher*innen aus Ägypten dank digitaler Methoden gelungen. Das Projekt zeigt, wie wichtig Monitoring für die Landwirtschaft ist.

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Robos mit Gefühl: Warum den Pflück-Robotern die Zukunft gehört

Moderne Roboter pflücken selbst empfindliche Früchte wie Erdbeeren oder Tomaten. Dadurch sollen sie gleich mehrere Probleme in der Landwirtschaft lösen.

Erfahre mehr zum Projekt Agrar-Roboter
Ressourcen sparen

Unterstützung aus dem Weltall: Satellitentechnologie reduziert Wasserverbrauch in der Landwirtschaft

Das Satellitensystem constellr mit Infrarot-Messinstrument soll dabei helfen, die Bewässerung von Feldern nachhaltiger zu gestalten.

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Gärtner-Roboter halbiert Wasserverbrauch

In einem von Forschenden der UC Berkeley durchgeführten Experiment konnte ein Roboter mit den Fähigkeiten eines menschlichen Gärtners konkurrieren – hat dabei aber deutlich weniger Wasser verbraucht.

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KI lernt Sprache der Pflanzen: Warum das die Landwirtschaft nachhaltiger macht

Mit einer Pflanzen-KI möchte das Startup Hortiya die Landwirtschaft effizienter machen. Aber wie funktioniert das genau?

Erfahre mehr zum Projekt Hortiya
Ökologischen, kleinteiligeren Anbau fördern

Handy-App Klim: Regenerative Landwirtschaft einfach und lukrativ gestalten

In der App Klim können Betriebe Maßnahmen einer regenerativen Landwirtschaft festhalten. Dafür werden sie mit Wissen, einer Community und Geld belohnt.

Erfahre mehr zum Projekt KLIM

Eine Open-Source-Plattform unterstützt nachhaltige Landwirt*innen

Auch in der Landwirtschaft dominieren große Konzerne das Angebot digitaler Services. Die kostenlose Open-Source-Plattform LiteFarm setzt dagegen auf Kooperation in der Entwicklung – und hat eine nachhaltige Landwirtschaft zum Ziel.

Erfahre mehr zum Projekt LiteFarm

Landwirtschaft als Kreislauf verstehen: Gemüse- und Obstanbau mit Nährstoffen aus der Kläranlage

Bei SUSKULT brauchen die Pflanzen keine Erde und die benötigten Nährstoffe stammen aus Kläranlagen. Damit geht das Hydroponik-System neue Wege.

Erfahre mehr zum Projekt SUSKULT

Sensoren und Kameras auf hoher See: Nachhaltiger Fischfang dank “Big Data”?

Moderne Sensoren und Datenverarbeitung können den Fischfang nachhaltiger machen. Allerdings muss dafür gesorgt werden, dass die neuen Technologien nicht das Gegenteil bewirken.

Erfahre mehr zum Projekt SUSTUNTECH
Nachhaltiger Konsum

Frischer und nachhaltiger: 6 Tipps, wie ihr Lieferketten beim Einkaufen verkürzt

Kurze Lieferketten sind nachhaltiger und führen zu frischeren Lebensmitteln! 6 digitale Lösungen für kürzere Lieferketten.

Erfahre mehr zum Projekt Kurze Lieferketten

Per Open-Source gegen die Big-Player

OpenOlitor ist ein Verwaltungs-Tool für die Solidarische Landwirtschaft, das dank Open-Source komplett kostenlos funktioniert. Gleichzeitig ist es besonders flexibel und einfach einsetzbar.

Erfahre mehr zum Projekt OpenOlitor

Weitere Infos und Lösungen findest du im Greenbook Agrarwende.

Oder lade unseren Policy Brief für die Energiewende herunter:

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Digitale Lösungen können auf dem Weg zur Klimaneutralität unterstützen. Doch dazu müssen sie nachhaltig gestaltet sein.

Die Digitalisierung stellt können in verschiedenen Bereichen der Energie-, Mobilitäts-, Gebäude- und Agrarwende eine wirkungsvolle Unterstützung sein. Allerdings haben auch die digitalen Technologien negative Umwelteffekte: Die Herstellung und der Betrieb der Geräte und Infrastrukturen ist energie- und ressourcenintensiv. Hier findest du wesentliche Stellschrauben für eine nachhaltige Digitalisierung.

Nachhaltige Geräte

Die Herstellung der Geräte hat den größten Anteil an den hohen CO2-Emissionen der Digitalisierung. Daher gilt es, den Energie- und Ressourcenverbrauch in der Produktion gering zu halten, zum Beispiel durch die Verwendung nachhaltiger Materialien, ein verbessertes Recycling und eine Kreislaufwirtschaft. Gelingen kann dies u. a. durch ein konsequentes Ökodesign. Außerdem sollten faire Arbeitsbedingungen in der Lieferkette eingehalten werden.

Energieeffiziente Software und KI

Die Programmierung und der Betrieb von Software benötigt Rechenkapazitäten und damit Energie. Insbesondere das Training von KI-basierten Anwendungen ist enorm energieintensiv. Energieeffiziente Anwendungen, freie Lizenzen und ein datensparsames Training helfen, Emissionen zu reduzieren.

Grüne Rechenzentren

Vom Versenden einer E-Mail über die Nutzung von Cloud-Services und Apps – jede digitale „Aktion“ wird auf Servern in Rechenzentren verarbeitet. Viele der neueren Mega-Rechenzentren benötigen mehr Strom als eine Großstadt. Damit sind Rechenzentren schon heute für ähnlich hohe CO2-Emissionen wie die Flugindustrie verantwortlich. Immer problematischer wird auch der Wasserbedarf und der Flächenverbrauch der Data Center (vgl. Borderstep Institut). Lösungen sind ein Betrieb mit 100 Prozent erneuerbaren Energien, die Nutzung der Abwärme und die Verwendung von Grauwasser. Nutzer*innen können schon jetzt grüne Rechenzentren wählen.

Open Source und Open Data

Open-Source- und Open-Data-Lösungen können Innovationen fördern, da alle von Weiterentwicklungen profitieren und Wissen geteilt wird. Gleichzeitig müssen so weniger Ressourcen für die Entwicklung neuer Anwendungen aufgewendet werden.

Sensible Daten schützen

Ein umfassender Schutz der Daten sollte garantieren, dass nur wirklich notwendige Daten erhoben, übermittelt und gespeichert werden. Datensparsamkeit bzw. Datensuffizienz hat noch einen zusätzlichen Effekt: Die Anwendungen sind energieeffizienter, da Datenspeicherung und -transfer Energie verbrauchen.

Verhältnismäßigkeit

Angesichts des enormen CO2-Fußabdrucks der Digitalisierung gilt es maßvoll zu digitalisieren und den tatsächlichen Impact gegen den Ressourceneinsatz abzuwägen: „Spart eine Anwendung mehr Emissionen als sie verursacht?“, ist die entscheidende Frage aus Nachhaltigkeitsperspektive. Dies ist umso wichtiger für energieintensive KI-Anwendungen.

Es ist noch nicht zu spät, um bis 2045 die Klimaziele zu erreichen. Umso wichtiger ist es daher, dass digitale Lösungen mit all ihren Chancen und Herausforderungen kommuniziert, weiterentwickelt und wirkungsvoll eingesetzt werden.

Unser Ziel ist es auch in Zukunft, nachhaltige, digitale Lösungen möglichst einfach zugänglich zu machen. Wenn dich diese Seite neugierig gemacht hast, kannst du RESET – Digital for Good auch in Zukunft folgen. Abonniere dafür unseren Newsletter oder folge uns auf X, Instagram, LinkedIn und Mastodon. Und du kannst mit einer Spende unterstützen.

Dieses Informationsangebot ist Teil einer Projektförderung der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU).