Wie gross ist der Co2 Fussabdruck von Musik-Streaming?
Unser Startup Stream by Stream pflanzt pro 1'000 gespielte Musik-Streamings (Songs auf Spotify, Apple, Deezer oder Youtube) einen Baum. Wir wurden schon öfters gefragt, wie unser Co2 Fussabdruck sei. Wir wissen ziemlich zuverlässig, dass ein 20-jähriger Baum mit ca. 30cm Durchmesser etwa 10Kg. Co2 binden kann (*0). Wie viel Co2 verbrauchen jedoch 1'000 gespielte Musikstücke?
Wir haben versucht dies zu berechnen und möchten euch bitten, unsere Berechnungen zu validieren/hinterfragen oder auf mögliche Fehler hinzuweisen. Wir bedanken uns im Voraus für jedes Feedback. Wir haben zwei verschiedene Quellen/Ansätze dafür verwendet:
A.) Quelle/Basis-Ansatz: Dr. Whatson's Doku: https://www.youtube.com/watch?v=cfT6FhA4NFE und Internetrecherchen siehe Hinweise (*Fussnote).
Basierend auf seinen Aussagen haben wir den Storage-, Transfer- und Device- Aufwand versucht zu berechnen und die verbrauchten KWh in Co2 zu wandeln.
1.Storage): Gemäss Spotify benötigt ein Song (3 Minuten) zw. 2.5 bis 8.4 MB Speicherplatz. Durchschnitt = 5.5 MB (*1).
2. Energieverbrauch für Storage von 1 Song): 6.5W/TB ==> 0.000035 Wh/Song; 365 Tage @ 24h = 24x365x0.000035 = 0.313 W pa. (*2)
3. Transmission): 0.06KWh/GB (im 2015) ==> 1 Song = 60Wh / 1'000'000 * 5.5 = 0.00033 Wh (*3). Tendenziell müssten die Übertragungskosten heute, 2021, aufgrund von schnelleren und effizienteren Anlagen (Router, Internetgeschwindigkeit, etc.) tiefer sein.
4. Device usage): 1 Song = 3 Min. durchschnittliche Batterie eines Smartphones hat ca. 5.5 Wh oder spielt ca. 8h Musik (wenn Bildschirm im Schlafmodus). ==> 5.5 Wh = 8h = 480 Min. oder 0.01146 Wh/min = 0.0343 Wh/Song (*4)
5.) Daraus folgt für Energie für "Storage + Transmission + Device" = 0.03477 Wh per Song oder 347.7 Wh/1'000 Songs oder 0.3477 KWh/ 1000 Songs.
6.) Annahme heutiger Strommix gemäss Dr. Whatson Berechnungen: 474 gr. Co2e/KWh (*5)
==> 0.3477 KWh x 474 Gramm Co2e = 165 Gramm Co2e pro 1'000 Songs.
B.) Berechnungs-Ansatz gemäss "George Kamiya", Digital/Energy Analyst (11.12.2020) für IEA (International Energy Association) https://www.iea.org/commentaries/the-carbon-footprint-of-streaming-video-fact-checking-the-headlines
10.) 1 Stunde Netflix-Streaming = 36 Gramm Co2e
11.) 1 Stunde Netflix Stromverbrauch = 0.8KWh (Kontrolle zu oben ==> 1.0 KWh = 45 gr. Co2e) Dies wäre nur 1/10 von Dr. Whatson's Berechnungen ???
12.) George Kamiya folgert aufgrund von Messungen, dass das "Device/der Bildschirm" (dh. ob Smartphone oder Laptop) den grossen Unterschied im Streaming-Verbrauch ausmachen. Für ein Smartphone werden tiefere Übertragungsdaten und weniger Stromverbrauch gemessen als bei einem Laptop) Da ein Film (oder Musikstück) jedoch gleich viele Daten besitzen, sind folgende Verbräuche anzusetzen:
12a.) Smartphone: Daten für Spotify-Song = 2.5MB (low). Pro Stunde werden 20 Songs gespielt = 50MB. Stromverbrauch für Transmission = 0.2KW/GB ==> 0.01KWh/20Songs. Für 1'000 Songs = 0.5KWh oder 22.5 Gramm Co2e / 1'000 Songs
12b) Laptop: Daten für Spotify-Song = 8.4 MB (high). Pro Stunde werden 20 Songs gespielt = 168 MB. Stromverbrauch für Transmission = 0.2KW/GB ==> 0.0336 KWh/20Songs. Für 1'000 Songs = 1.68 KWh oder 75.6 Gramm Co2e / 1'000 Songs.
Zusammenfassung und Frage an euch:
1.) Der grösste Unterschied (und Unsicherheit) liegt in den Co2e Gramm pro KWh je nach Strommix? (Dr. Whatson sagt 474 Gramm/KWh und George Kamiya legt 45 Gramm/KWh vor). Welches ist korrekt oder mit welchem Ansatz sollen wir rechnen?
2.) Sollten wir einen verlässlichen Co2e/KWh Wert erhalten. Welcher Methode vertraut ihr mehr oder was sollen wir für unsere "Co2-Fussabdruck" Bilanz verwenden? Methode A oder B
3.) Sollten wir komplett falsch liegen. Wie müsste man das richtig berechnen? Wer kann uns helfen?
Fussnoten / Quellen:
(*0) https://www.co2online.de/service/klima-orakel/beitrag/wie-viele-baeume-braucht-es-um-eine-tonne-co2-zu-binden-10658/
(*3): https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/jiec.12630
(*4) https://www.forbes.com/sites/christopherhelman/2013/09/07/how-much-energy-does-your-iphone-and-other-devices-use-and-what-to-do-about-it/
Streaming soll das neue Fliegen sein. Netflix, YouTube & Co verpesten die Luft mit der vielen Energie, die für den Datentransfer gebraucht wird. Aber st...
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Hi Eric, spannendes Thema! Kennst Du die Mailing-Liste Strommarktgruppe? Da tummeln sich sehr viele Expert:innen und ich könnte mir gut vorstellen, dass Du gute Antworten, Quellen, Gesprächspartner:innen findest.
Hallo Anna,
Ne, habe ich nicht gekannt und eben mal etwas reingeschaut. Das scheinen wirklich Experten dabei zu sein. Ich werde mich dort erst mal anmelden und schauen, ob und wie ich meinen Frage dort ebenfalls platzieren kann.
Meine Frage ist noch nicht beantwortet, aber ich denke wir kommen der Sache näher ...
Lieben Dank für deinen Input.
Super, das freut mich!
Und das noch kurz hinterher, die Initiative Music Declares Emergency bei der ich mitwirke hatte sich das auch mal gefragt bzw. auch recherchiert was man selbst beachten sollte beim streamen: https://www.instagram.com/p/CK1vQYNH1ra/?utm_source=ig_web_copy_link
Hallo Eric,
eine interessante Frage, die auch bei mir immer mal wieder aufpoppt.
Dazu eine endgültige Berechnung zu machen bzw. einen "finalen" Vergleich "Streaming vs. CD (vs. Vinyl)" zu ziehen, ist mehr als schwierig, denke ich.
Einfach mal zwei Anmerkungen zu Deiner Rechnung (die ich insgesamt sehr gut).
Bei A)2) muss eigentlich berücksichtigt werden, welche Art der Speicherung vorliegt. Es macht einen Unterschied, ob die Daten "lebend" im/auf dem Speicher gehalten werden, oder ob sie "klassich" auf dem/ in einem Speicher abgelegt werden. Ersteres benötigt ständig Energie, letzteres nicht.
Jetzt allerdings die zweite Anmerkung, bei der es dann richtig schwierig wird. Hier geht es um das, was ich für mich "Kollateralbelastung" nenne. Für eine Bewertung des Streaming muss letzten Endes eigentlich auch die gesamte benötigte Infrastruktur berücksichtigt werden. Es ist ja nicht so, dass die gestreamten Daten direkt und auf kürzestem Wege vom xxx-Server zu Dir kommen. "Unser" Internet ist ja so aufgebaut, das die Pakete, die Du anforderst unterschiedliche Wege nehmen können (und dies auch tun). Zudem - und jetzt wird es erst recht unbequem zu rechnen - ist die Benutzungssituation keine unveränderliche. Vielmehr bewegen wir uns ja - und lassen uns Musik und Filme hinterher streamen. Also muss die Infrastruktur innerhalb des Gebietes, in dem ich mich möglicherweise bewege, betrieben werden. Damit müssen alle Knoten auf allen möglichen Verbindungen stets zumindest auf geringstem Niveau betriebsbereit sein - es könnte ja sein, dass ich nicht am Ort A bleibe, sondern mich gerade von B nach C bewege. Und spätestens hier wird die Berechnung "der Wirklichkeit" - zumindest nach meiner eingeschränkten elektrotechnisch-informatischen Einschätzung - unmöglich.
Hallo Peter,
super und danke für deinen Input. Es ist wirklich schwierig dies vollumfänglich und ganz genau zu erfassen und zu berechnen. In durfte vor vielen Jahren eine Ingenieur (El.Ing) Ausbildung geniessen, aber bei meinen Abklärungen bin ich auch genau an diesen Punkten gescheitert die du oben nennst. Insbesondere wenn sich eine Person bewegt, aber als Ingenieur weiss ich auch, dass das Internet und Internet-Übertragungen (zumindest so habe ich es schon ein paar mal gelesen) ganz komische Wege gehen. Sicher nicht den direkten Weg von A nach B sondern vielleicht auch mal über Polynesien oder was-auch-immer ... Eben genau das was du sagst.
So gesehen werden wir - so denke ich auch - nie eine Einzige richtige Lösung errechnen können. Unmöglich. Korrekt.
Als Ingenieur musste ich aber auch lernen sogenannte "Annäherungen" zu berechnen, wenn man nicht alles genau quantifizieren kann.
Eine solche Annäherung/Lösung konnte ich dank dieser Studie https://www.oeko.de/fileadmin/oekodoc/Digitaler-CO2-Fussabdruck.pdf finden, auf welche mich Sarah indirekt gebracht hatte (Eine Quelle von ihrem Link-Beitrag). Das Öko-Institut hat im Auftrag des "Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland e.V. (BUND)" im Juli 2020, Durchschnittswerte berechnet oder ermittelt für solche stochastische "Übertragungs-Vorgänge" , "Router- " oder ein "G4 Netzwerk"- Verbräuche etc.
Ich gehe davon aus, dass diese Studie auch "vernünftige" Werte ermittelt und veröffentlicht hat. Wenn dem so ist, bleibt uns nichts weiter übrig als diese Annäherungs-Werte zu verwenden, bis vielleicht einmal neue Erkenntnisse gewonnen und veröffentlicht werden. Da wurden auch durchschnitts-Energieverbräuchen für "Cloud-Dienste" und "Streaming-Services" und vieles mehr aufgelistet welche ich verwenden und einsetzt habe. Damit konnte ich alle Puzzle-Teile beziffern und zusammen rechnen. Ich hoffe bloss, ich habe kein "Puzzle-Teil" vergessen, weil dann käme noch etwas mehr Verbrauch dazu.
Ich hatte vor 2 Wochen noch Kontakt mit einer "Zertifizierungs-Stelle" für Co2-Belange und die klären im Moment auch ab, ob unsere Rechnung stand hält oder nicht. Bin gespannt was die Ergänzen oder Anpassen werden
Vor ein paar Tagen habe ich dann noch untenstehende Grafik für unseren Verbrauch dargestellt. Wenn nicht grobe Fehler aufgetreten sind, sind wir auf jeden Fall sehr froh, dass wir mit unser Idee Stream by Stream ein Vielfaches mehr an Co2 absorbieren als verbrauchen (Mit Handy, Kopfören und über G4 ist gar ein Faktor von 500 mal mehr ...). Damit retten wir nicht die Welt, aber zumindest ist es ein beachtlicher Beitrag und niemand soll sich schlecht fühlen, wenn er/sie sich unsere Playlisten "rein zieht". Pro Tag eine Stunde Musik, kann 6-7 Bäume pflanzen und über seinen Lebenszyklus ca. 800 Kg. Co2 absorbieren.
Hallo Eric,
ich wollte auch keinesfalls Deine/ Eure Berechnungsbemühungen schlecht machen. Du hast vollkommen Recht, wenn Du sagst, dass bei der Berechnung Eingrenzungen und Annahmen gemacht werden müssen.
Ein ähnliches Problem gibt es ja umgekehrt auch: ich als Jäger und Sammler bevorzuge Musik in Fom von CDs (ja, auch in Vinyl) und Filme in Form von DVDs. Und ich kann natürlich behaupten, dass diese Formen "besser" seien als Streaming, denn sie verbrauchen natürlich keine Energie, solange sie bei mir im Regal stehen. Aber diese Aussage ist natürlich auch nur solange richtig, solange ich nicht die Herstellung und die Logistik der Medien mit einbeziehe. Damit kommen wir dann auch hier an das Problem: Wo ziehe ich die Grenze? Berücksichtige ich (hier) nur die Herstellung der Scheiben an sich - oder gehört da auch die herstellung der Kunststoffcover zu, usw.
Also gilt auch hier: eine genau Aussage geht gegen unmöglich.
Euer Projekt finde ich - trotz aller Berechnungsprobleme ;-) - toll. Beteiligen oder nutzen werde ich es aber (noch) nicht ;-) bei den Stilrichtungen der bisherigen Playlists fehlen mir noch die gequälten Gitarren ;-)
Danke Peter :-)
Ich bin voll bei dir, und auch ich bin schon ein etwas älteres Semester. Bei unseren Marktabklärungen wurde jedoch klar ersichtlich, dass die grosse Menge von "Musik-Streaming-Usern" in den Altersgruppen 16-44 J zu finden sind. Ebenfalls ist Populäre Musik (Pop) ebenfalls eine der größten und meist gehörten Musikstilrichtung, so dass wir für den Start diese Musik-Richtung gewählt und darauf fokussiert haben.
Sollten wir unsere hoch gedeckten Ziele erreichen, und wirklich Massen dazu bewegen diese Artisten und Playlisten regelmässig zu hören, werden wir natürlich auch andere Musikstilrichtungen aufnehmen (Country, Jazz, HipHop, "gequälte Gitarren", etc). Da sind keine Grenzen gesetzt.
Eins nach dem anderen .... :-)
Jetzt hast Du mich neugierig gemacht ...
... kennst Du eine Studie/ Untersuchung darüber ob und wie das Streaming in den unterschiedlichen Musikgenres akzeptiert wird?
Und ob es evtl. auch bei Filmen/ Serien Genreunterschiede bei der Streamingakzeptanz gibt?
Hier bei Statista findest du sehr vielübel Musik-Genres:
https://www.statista.com/chart/15763/most-popular-music-genres-worldwide/
In dieser Studie unten ab Seite 26 (all Streaming Formate und Verbräuche)
https://www.oeko.de/fileadmin/oekodoc/Digitaler-CO2-Fussabdruck.pdf
Und dann noch im Internet einfach stöbern. Nach allem was ich mir "reingezogen" habe fand ich diese beiden am besten.
Gruss
Super ... danke Dir. 😀 👍
Hey Eric, du kannst mir das gerne direkt schicken, ich bin ja selbst Teil von Music Declares Emergency und gebe das dann intern an unser Kommunikationsteam weiter. Sie entscheiden dann individuell was sie posten. Lieben Gruß
Hallo Sarah,
könntest du mir bitte deine E-mail zukommen lassen. Ich würde dich dann gerne mit Timon (Co-Founder, Musiker, und Kurator) zusammenbringen, damit ihr das miteinander aufgleisen könntet. Das wäre super lieb, denn Timon kümmert sich um das A&R sowie das Marketing.
Danke
Mich kannst du unter "[email protected]" erreichen
Timon's mail lautet: [email protected]
Eric, heise.de hat mal 2019 etwas zum Stromverbrauch zusammengerechnet (vielleicht gibt es direkt bei den Quellen noch aktueller Werte). Der Verbrauch selbst hängt davon ab, in was für einem Rechenzentrum die Daten liegen und über welche Wege die Nutzer streamen und mit welchen Geräten. Das Ganze auf CO2 umzurechnen hängt dann aber nochmal davon ab, welchen Strommix euer Datencenter, der Mobilfunkbetreiber und der Endnutzer haben. Nicht ganz trivial...
https://www.heise.de/select/tr/2019/7/1561987241708649
Hallo Corina,
Dank deinem Link auf heise.de habe ich dort die entscheidende Quellenangabe
https://www.oeko.de/fileadmin/oekodoc/Digitaler-CO2-Fussabdruck.pdf
gefunden. Diese Studie gibt mehr oder weniger alle Antworten, Formeln und Statistiken um die korrekten Berechnungen zu machen. Und dank dem es eine offizielle Studie ist, können wir uns mit Referenz darauf beziehen.
Als Dankeschön hier der Lösungsansatz: Dei Formel lautet:
W (Netzwerk) = t(h) * (Watt aller Einsatzgeräte) + #GB * Übertragungs-Netzwerk-Verbrauch
Die Einsatzgeräte sind Router, Smartphone, Kopfhörer/Lautsprecher.
Datenvolumen = 3GB für 1'000 Songs
Übertragungsnetzwerk ist entweder "Mobilfunk" oder "Heim-WLAN" (sind jedoch unterschiedlich)
Da die Studie für alle obigen Komponenten, Durchschnittswerte für Detuschland angibt, konnten wir diese nur noch einsetzen.
Korrekt scheint jetzt zu sein, dass 1'000 Songs auf dem Smartphone mit Mobilfunk auf Kopfhörern 218 gr. Co2e benötigt und der Gebrauch zuhause mit einer HiFi Anlage und WLAN ca. 628 gr. Co2e.
Erfreut sind wir jetzt zu wissen (und die Grundlagen auf einer offiziellen Studie beruhen), dass das hören von 1'000 Spotify-Songs für welche wir einen Baum pflanzen, lediglich 220-630gr. Co2e verbrauchen. 1 Baum absorbiert jedoch ca. 12.5Kg. oder 20-60 mal mehr als verbraucht wurde :-).
Ganz lieben Dank für den Hinweis zur perfekten Studie.
Das ist ja klasse, freut mich - und jetzt weiß ich, dass es sich besser mit Smartphone statt HIFi-Anlage streamt 😁. Interessant finde ich übr. auch die zeitliche Betrachtung: Der Baum braucht ja ein paar Jahre - vielleicht 5? - bis er so groß ist, dass er die 12,5kg speichert. Das Nonstop-Hören der äquivalenten 20.000-60.000 Songs hören dauert dagegen "nur" 42-125 Tage 😏. Das Gute ist, dass der Baum ja dann hoffentlich weiter wächst und immer mehr (nicht-linear) CO2 speichert 😂 !
Auf jeden Fall super Aktion von Euch, die meisten machen sich gerade beim Streamen bestimmt überhaupt keine Gedanken über CO2 👏 !
Das ist genau so.
Der Baum der 12.5 Kg. absorbiert ist etwa 20 Jahre alt und hat einen Durchmesser von ca. 30cm (gemäss Studien). Wir pflanzen zwar ca. 30-40 cm hohe Baumsetzlinge die dann eben noch ein paar Jahre wachsen müssen. Aber jeder der mitmacht kann ca. 7-8 Bäume pro jähr pflanzen ( mit ca. 1 Std. Musik hören pro Tag; nonstop hört wohl keiner, ausser er lässt es die Nacht durch laufen :-)). Aber auch ganz normal gibt dann schon was her mit der Zeit. Wir sind selbst überrascht wie gross der Effekt ist. Wir hatten nicht mit so viel gerechnet.
Nochmals Danke für deine Hilfe und alles Gute.
Eric
Danke für die Info und ich habe mich dort im Instagram eingehängt (folgen). Hast du Kontakt zu den Initianden von musicdeclares_germany?
Was dieser Beitrag postet ist korrekt, und genau aus diesem Grunde, können wir nun auch Streaming anbieten dass eine positive Ökobilanz aufweist. Ich kenne die genaue Ökobilanz von vinyl Platten nicht, aber denke dass wir mit unsere Initiative nun die Beste Alternative sind.
Wie könnte ich das dort in einen Beitrag einbringen? Wenn du Kontakte hast, würde ich dich gern bitten mir den Weg zu bahnen. Ansonsten werde ich versuchen mit denen Kontakt aufzunehmen.
Lieben Dank.
Hi Eric, ich weiß nicht ob das noch relevant ist aber Spotify bspw. veröffentlicht auch immer einen Sustainability Report, da heisst es u.a.: "The second largest source of emissions is the user phase, making up 42 % of our emissions in 2020. The emissions reached around 71,000 tons CO2 e in 2020. This includes data traffic for streaming content on Spotify, downloads of our app, battery charges and power supply of the devices used to listen, where devices stand for the majority of emissions. While these emissions are not in our direct control, they are an important area to address, especially as our user base grows."
https://s22.q4cdn.com/540910603/files/doc_downloads/2021/Spotify_2020-Sustainability-Report_US_Format_FINAL_signature2.pdf
Ich bezweifele die Berechnung an sich nicht. Leider haben wir die Umweltproblematik auf wenige Parameter reduziert. Die GHG-Emissionen machen nur einen Teil der Situation aus. Die CO2-Berechnung ist eine kalkulatorische Buchhaltung, die die Zusammenhänge in der realen Welt ausblendet. Wie eine Gewinn-Verlust Rechnung nichts über die Gesundheit einer Firma sagt, ausser den Zahlen, sollten wir über die tiefgreifende Nachwirkungen nachdenken.
Bäume sind Teil eines Ökosystems, was wir langsam wahrnehmen können, jedoch weit davon entfernt sind es richtig zu begreifen. Bäume sind lebendige Wesen und "sprechen" miteinander. Es gibt "Mutterbäume", die die Setzlinge ernähren. Die Symbiose der Bäume mit Insekten, Pflanzen und eukaryotischer Lebewesen (mycorrhiza Pilze) sind ein Teil des lebenswichtigen Ökosystems. Sterbende Bäume geben Signale ab und teilen Nährstoffe aus - 40% ihres Kohlenstoffes an die Nachbarbäume ab. Und sie kommunizieren mit Soundwellen über die Wurzeln.
Wälder brauchen Jahrzehnte eines ungestörten Zusammenlebens, das wir mit neuen Baumkulturen nicht wieder ins Leben erwecken können. Lasst uns erkennen, CO2 zu kompensieren ist wie Zentralbankgelder, sterilisiert vom Markt, jedoch mit einer verheerenden Langzeitwirkung.
https://www.npr.org/sections/health-shots/2021/05/04/993430007/trees-talk-to-each-other-mother-tree-ecologist-hears-lessons-for-people-too?t=1635252519287
Absolut einverstanden und danke für Hinweis und den Artikel.
Gerne Geschehen.
Hallo Andreas
Die Frage stand im Zusammenhang mit unserem Startup "Stream by Stream". Ich wurde wiederholt darauf aufmerksam gemacht, dass Musik-streaming viel Energie verbrauche. Wieviel wussten wir selber nicht.
Wenn wir tausende von Menschen bewegen wollen unsere Playlisten zu hören, welche Bäume pflanzen lassen (anstelle von den kommerziellen) , muss ich auch ungefähr wissen wie die Co2-Bilanz aussieht. Jetzt zumindest wissen wir, dass es sogar besser ist unsere Playlisten, als gar keine zu hören.
Um deine Frage zu beantworten. Ja es hat sich gelohnt, und dank der Hilfe von Corina und Anna sind wir sehr schnell zu einem guten Resultat gekommen.
Gruss Eric
Das Problem beim berechnen des CO2 Fußabdrucks ist, daß zwar der Energieverbrauch der Server und des Traffiks berücksichtigt werden, aber nicht der gesamt CO2-Fußandruck der Infrastruktur - also die Emissionen die beim Abbau und/oder Recycling der Rohstoffe, Montage und Transport der Server aber auch der Klimaanlage, Backup, USV, Kabel, etc erzeugt worden sind.
Hallo Dirk,
Danke für deinen Input und ich denke du hast recht. Hatte ich mir kurz überlegt, aber dann wieder fallen lassen, weil ich keine Ahnung habe wie man das Zuordnen könnte. Die Montage und der Rückbau der Infrastruktur müsste auf unsere Datenmenge von ca. 60GB berechnet werden. Diese Datenzentren verwalten jedoch Millionen von TB über sicher 3-5 Jahre. Wie gross sind diese Emissionen und wie gross/klein ist unser Anteil. Ich denke dass es vernachlässigbar sein wird.
Aber du hast recht und demzufolge müsste ich einen Anteil schätzen.