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Contribution Details

Type Bachelor's Thesis
Scope Discipline-based scholarship
Title Energieverbrauch und CO2-Emissionen durch Videostreaming in Abhängigkeit von technischen und geographischen Parametern; Beitrag zu einem Energie- und CO2-Rechner für Videostreaming
Organization Unit
Authors
  • Marvin Münger
Supervisors
  • Lorenz Hilty
Language
  • German
Institution University of Zurich
Faculty Faculty of Business, Economics and Informatics
Date 2022
Abstract Text This study sought to calculate the environmental impacts of streaming video in terms of energy use and carbon dioxide emissions, based on technical and geographical parameters. The resulting data was used to create an online carbon dioxide calculator, which allows users to estimate the environmental impact of their own video consumption. The calculator can be accessed online at https://streaming-co2-rechner.ch/. To calculate the environmental impacts, the energy consumption of the various components involved in the distribution and playback of the video content was taken into account: the data centers, the communication networks and the end devices. In an engagement with current studies, it was found that, on average, streaming video emits 62 g CO2e per hour. This is equivalent to driving a car for 430 meters. However, this value can not be applied indiscriminately to any streaming scenario, as there is inherent variability in the estimates depending on various factors. The calculator allows users to identify the factors that most significantly affect the results. These include the country-specific emissions factor for the electricity grid, the video resolution, the choice of end device and the choice of network connection. The study also identified a need for further research into the use of appropriate allocation rules in order to calculate the impacts of streaming video in a more precise and consistent way. It was found that the use of energy consumption values per unit of data is not suitable for streaming and other data-intensive services. This leads to significant uncertainty in calculating the energy consumption of network components, as there is currently a lack of quantitative data and appropriate calculation methods need to be further validated and refined.
Zusammenfassung In dieser Studie wurden die Umweltauswirkungen des Videostreamings auf der Grundlage technischer und geographischer Parameter berechnet. Die daraus resultierenden Daten wurden für die Erstellung eines Online-CO2-Rechners verwendet, mit dem die Nutzerinnen und Nutzer die Umweltauswirkungen ihres eigenen Videokonsums abschätzen können. Der Rechner kann online unter https://streaming-co2-rechner.ch/ aufgerufen werden. Zur Berechnung der Umweltauswirkungen wurde der Energieverbrauch der verschiedenen Komponenten berücksichtigt, die an der Verteilung und Wiedergabe der Videoinhalte beteiligt sind: die Rechenzentren, die Kommunikationsnetze und die Endgeräte. In einer Auseinandersetzung mit aktuellen Studien wurde festgestellt, dass das Streaming von Videos im Durchschnitt für 62 g CO2e verantwortlich ist. Das entspricht einer Autofahrt von 430 Metern. Dieser Wert kann jedoch nicht pauschal auf jedes Streaming-Szenario angewandt werden, da die Schätzungen in Abhängigkeit verschiedener Faktoren variieren. Der Rechner ermöglicht es den Nutzerinnen und Nutzern, die Faktoren zu ermitteln, die sich am stärksten auf die Ergebnisse auswirken. Dazu gehören der länderspezifische Emissionsfaktor, die Videoauflösung, die Wahl des Endgeräts und die Wahl der Netzverbindung. In der Studie wurde festgestellt, dass weiterer Forschungsbedarf im Hinblick auf die Anwendung geeigneter Allokationsregeln besteht, um die Auswirkungen des Videostreamings präziser und einheitlicher zu berechnen. Es wurde aufgezeigt, dass die Verwendung von Energieverbrauchswerten pro Dateneinheit für Streaming und andere datenintensive Dienste nicht geeignet ist. Dies führt zu erheblichen Unsicherheiten bei der Berechnung des Energieverbrauchs von Netzkomponenten, da es derzeit an quantitativen Daten mangelt und geeignete Berechnungsmethoden weiter validiert und verfeinert werden müssen.
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