Lichtstroom
Joshua Sortino via Unsplash BY-NC-SA

De zwarte doos van 5G: energie- en materiaalgebruik

De meeste mensen kennen 5G van de krantenberichten over anti-5G-activisten die antennes in brand steken tegen straling of van telecomreclames met zelfrijdende auto's en operaties op afstand. Het publieke debat rondom 5G kenmerkt zich door twee extremen: een dystopie tegenover een utopie. Daarin ontbreekt een midden, namelijk het gesprek over de maatschappelijke waarde van 5G. Hoe willen wij met elkaar in verbinding staan? En is 5G daarvoor nodig? In de blogserie De zwarte doos van 5G zet Waag Futurelab een eerste stap om dat gesprek te starten. We breken de zwarte doos van 5G open. Achter het ontwerp van 5G zit een wereld van afwegingen, keuzes en belangen verborgen. Hoe beïnvloeden deze keuzes onze maatschappij?

In de vorige blog bespraken we de invloed van 5G op de publieke ruimte. In deze blog bekijken we de impact van 5G op onze ecologische voetafdruk: welke invloed heeft 5G op onze energieconsumptie? En hoe zit het met materiaalgebruik?

Snelheid en efficiëntie

Met de overstap naar 5G wordt verwacht dat we in de toekomst sneller internet hebben, ons dataverbruik toeneemt, en het mobiele netwerk efficienter wordt. De voorspellingen van telecomproviders en wetenschappers over hoeveel sneller, hoeveel datagroei en hoeveel efficiënter lopen uiteen. Het maakt namelijk uit welke toepassingen we gaan ontwikkelen en op welke berekeningen en aannames over nieuwe technologie zij gebaseerd zijn.

Doordat 5G hogere frequenties gebruikt, is het sneller dan 4G (zie De zwarte doos van 5G: de publieke ruimte). 4G kan een snelheid van 100 megabit per seconde bereiken, terwijl voor 5G een snelheid tussen de 1 gigabit en 10 gigabit per seconde wordt verwacht. Oftewel: een film downloaden kost je met 4G ongeveer twee minuten, terwijl via 5G de film waarschijnlijk in vijf seconde op je telefoon staat. Hoewel voorspellingen over de snelheid van 5G uiteenlopen, zal er sowieso meer data verstuurt kunnen dan met 4G.

Data opslaan of versturen kost energie. In de ontwikkeling van 5G is gewerkt aan het vergroten van de efficiëntie van het netwerk, zodat het minder energie kost om data te versturen of ontvangen. Tegelijkertijd wordt verwacht dat ons dataverbruik door 5G flink zal toenemen, doordat 5G sneller is dan 4G en ruimte geeft aan nieuwe toepassingen. Door die groei zal het energieverbruik van mobiel internet waarschijnlijk niet dalen, maar stijgen. Deze ontwikkeling in technologische vooruitgang wordt ook wel beschreven als de paradox van Jevons.

Maatschappelijke waarde

De visie voor 5G blijft vaag, algemeen en met name commercieel. Overheden en bedrijven presenteren 5G als noodzakelijke ontwikkeling voor de digitaliserende economie en maatschappij, waarbij technologieën als zelfrijdende auto’s, virtual reality en e-health (gezondheid monitoren op afstand) worden genoemd (zie bijvoorbeeld het Actieplan Digitale Connecitivteit van EZK).

Doordat 5G als noodzakelijke ontwikkeling wordt gezien, is er momenteel weinig ruimte voor een publiek gesprek over die visie van een high-tech toekomst en voor wie die precies is. Maar als we bewust met energie willen omgaan, moeten we keuzes maken over welke ontwikkelingen we wel en niet willen.

CE Delft heeft onderzoek gedaan naar nieuwe 5G toepassingen en becijfert dat met name Ultra HD video en gaming, en de zelfrijdende auto een groot aandeel in toekomstig data- en energieverbruik zullen hebben (ook hier geldt weer een grote marge in de berekeningen). Als zelfrijdende auto’s en Ultra HD video twee van de belangrijkste groeifactoren in datagebruik als gevolg van 5G zijn, dan is de onderliggende vraag: vinden we dat die groei in het maatschappelijk belang is? En zijn er ook alternatieven mogelijk?

Neem de zelfrijdende auto. Het Massachusetts Institute of Technology (MIT) schat dat het energieverbruik van de zelfrijdende auto gigantisch zal zijn en een grote impact op ons klimaat heeft. Welk maatschappelijk probleem wordt er opgelost met de zelfrijdende auto? En gebruiken we niet liever alternatieven als toegankelijker openbaar vervoer of het verbeteren van fietsroutes? Nu steeds meer gemeenten inzetten op een autoluwe stad en minder drukke wegen om onder andere de luchtkwaliteit te verbeteren en de stad verkeersveiliger te maken, zijn dat overwegingen om mee te nemen.

Materiaal

Naast het energieverbruik van 5G, zijn er voor de uitrol van 5G ook grondstoffen nodig. Voor fabrikanten is het ontwikkelen van technologie voor nieuwe netwerkgeneraties een verdienmodel. Met iedere nieuwe netwerkgeneratie kunnen zij nieuwe apparatuur verkopen aan gebruikers. Dat zijn bijvoorbeeld nieuwe antennes aan netwerkproviders. En voor 5G zijn veel antennes nodig (zie De zwarte doos van 5G: de publieke ruimte). Maar ook mobiele telefoons: als je gebruik wilt maken van het nieuwe 5G netwerk, zul je eerst een mobiel moeten kopen die daarmee verbinding kan maken. Voor de uitrol van het 5G netwerk zal dus veel nieuw materiaal nodig zijn.

Die continue vernieuwing zorgt voor een toename aan e-waste; miljoenen mobiele telefoons, modems en andere gadgets verouderen snel en worden overbodig. Slechts een klein deel van al die technologie wordt gerecycled. Het is nu nog heel normaal om elke paar jaar een nieuwe mobiel te kopen. Gelukkig zijn er bedrijven zoals Fairphone die duurzame mobiele telefoons op de markt brengen die gebouwd zijn om veel langer mee te gaan. De laatste Fairphone zal 8 jaar lang ondersteund worden. Door technologie langer te gebruiken en minder snel te vervangen gaan er minder grondstoffen verloren.

Het gevaar met het voorstellen van high-tech toekomstvisies vol nieuwe technologie is dat we in een vicieuze cirkel terechtkomen zonder maatschappelijke visie. Een cirkel waarin de voorspelling van datagroei leidt tot de ontwikkeling van een nieuwe digitale infrastructuur (zoals 5G), die nieuwe toepassingen mogelijk maakt, waardoor dataverkeer groeit en er weer vernieuwing van het netwerk nodig is. 

Voorzien aan de groei van dataverkeer zou niet het uitgangspunt moeten zijn. Denk mee wat wel een uitgangspunt moet zijn tijdens het evenement Techdenkers: 5G generatie van de Balie op donderdag 20 juni. 
 

 

Imagining Public Connectivity

Technologie is niet neutraal. In het project Imagining Public Connectivity onderzoekt Waag Futurelab samen met ontwerper Aina Seerden het 5G-netwerk. Gezamenlijk bouwen we kennis op over het 5G netwerk en werken we aan nieuwe verbeeldingen van connectiviteit gebaseerd op publieke en duurzame waarden. Aina ging met studenten in gesprek over dilemma's rondom 5G. Aan de hand van die gesprekken maakte zij illustraties over de toekomst van connectiviteit. Hoe zie jij de toekomst voor je? 

In deze blogserie publiceert Waag bij ieder artikel één van de toekomstbeelden die Aina Seerden maakte:

Toekomst 5G Aina Seerden

Toekomstbeeld 2200: De consequenties van de tijd die we doorbrengen online, met 40 graden in december, is nu letterlijk voelbaar. We ervaren veel plezier bij het terugkijken en maken van content, maar duidelijkheid over dat het zo'n stempel zou drukken op het klimaat is er nooit geweest. We hadden dan misschien wel regelmatig een digitale schoonmaak gehouden en bewustere keuzes kunnen maken. Influencer Cindy vraagt zich af of zij de boosdoener is of dat de verantwoordelijkheid bij bedrijven ligt met bijvoorbeeld mailbots die nog veel milieubelastender zijn.

 

Het project Imagining Public Connectivity is een deelproject van Quality of Life in Smart Urban Spaces. In Quality of life in smart urban spaces onderzoeken Hogeschool Rotterdam, Waag Futurelab, Fontys Eindhoven en Stadslab Eindhoven hoe de kwaliteit van het stedelijk leven wordt beïnvloed door digitalisering. In het project vormt de public stack een leidraad om verschillende lagen (fundament, ontwerpproces, techniek en burgerperspectief) van technologie in kaart te brengen. 

Wil je meer weten over dit project? Neem contact op met Imme Ruarus via Imme [at] waag [dot] org.

Het project Quality of Life in Smart Urban Spaces wordt gefinancierd door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO).