energiansäästö

Säästä sähköä! Netti kiinni!

Kukaan ei oikeasti tiedä, miten paljon kissavideoiden tai Netflix-elokuvan katsominen kuluttaa energiaa. Professorilla on esimerkki: Kun asetumme katsomaan puoli yhdeksältä televisiouutisia, istumme samaan bussiin. On aikataulu ja reitti, josta ei poiketa. Netflix tai Disney+ ovat henkilöautoja. Niitä ei tarvitse odottaa pysäkillä, reitin voi valita itse. Mutta päästöt ja kulutus matkustajaa kohti ovat eri luokkaa kuin bussilla.

Teksti
Tuomo Tamminen
Kuvitus
ALANKO+NUOTIO

Voit myös kuunnella jutun ääniversiona. Lukijana toimii a.i.materin koneääni Ilona.

Videopuhelu kummilapselle. Sometusta ruuhkabussissa. Palaveri Teamsissä tai etäluento Zoomissa. Counter-Strike-peli Twitchistä. Kissavideo Youtubesta. Uutiset Areenasta. Riistakameran kuvaa mökiltä. Elokuvailta Netflixin äärellä. Pornoa.

Liikkuva kuva ympäröi meitä. Internetissä liikkuvasta datasta noin 80 prosenttia on erilaisia videoita.

Bitit eivät ilmesty datakeskuksista kännyköihin, läppäreihin ja televisioihin itsestään. Niiden siirtäminen ja käsittely vaativat sähköä.

Tietotekniikka-alan hiilidioksidipäästöjen on arvioitu olevan jo suuremmat kuin esimerkiksi lentoliikenteellä, 3–5 prosenttia kaikista maailman kasvihuonekaasupäästöistä.

Sähkönkulutuksesta ict-alan osuus on eri arvioiden mukaan 4–10 prosenttia.

Alan yritykset ovat tästä perillä. Esimerkiksi Google on kertonut energiaohjelmastaan, jolla se aikoo ”eliminoida” toimintojensa sähkönkäytöstä syntyvät päästöt ja ”käyttää puhdasta energiaa vuorokauden jokaisena tuntina vuoteen 2030 mennessä”. Vastaavia tavoitteita on monella muullakin.

”Mutta vaikka palvelu väittäisi olevansa hiilineutraali, se tarvitsee silti sähköä, vaikka sitten vihreää”, sanoo Jáchym Judl, luonnonvarojen kestävän käytön tutkija Suomen ympäristökeskuksessa.

Vielä puoli vuotta sitten Judl puhui lähinnä energian hiilijalanjäljestä. Se on yhä tärkeää, mutta Venäjän hyökättyä Ukrainaan sähkön alkuperä on painunut tilapäisesti taka-alalle.

Nyt ollaan huolissaan siitä, riittääkö edes jonkinlainen sähkö. Mitä enemmän sähköä kulutetaan, siitä kalliimpaa se on. Jos kulutus kasvaa suuremmaksi kuin tuotanto, sähköä pitää alkaa säännöstellä.

Siksi eri puolilla Eurooppaa mietitään nyt, minkä verran julkisia tiloja saa lämmittää tai viilentää, pitäisikö tehtaita pyörittää yösähköllä, miten usein sähkösaunaa raaskii lämmittää.

Samasta syystä myös digitaalisten palveluiden energiankulutuksesta pitäisi säästää. Siksi olisi tiedettävä, minkä verran sähköä striimaamisemme ja surffaamisemme kuluttaa.

Se on osoittautunut liki mahdottomaksi tehtäväksi.

Tietoverkkotekniikan professori Jukka Manner Aalto-yliopistosta julkaisi viime toukokuussa kollegansa kanssa raportin, joka käsitteli suomalaisten verkkosivujen kokoa. Tulokset olivat kiinnostavia.

Enemmän keskustelua kuitenkin herätti raportin tiedotteessa kuin ohimennen mainittu toteamus: kahden tunnin huippulaadukkaan 4K-resoluution elokuva mobiiliverkon kautta katsottuna kuluttaa sähköä saman verran kuin saunan lämmittäminen eli noin 8 kilowattituntia.

Esimerkiksi tietokirjailija ja tietotekniikka-asiantuntija Petteri Järvinen kyseenalaisti väitteen blogissaan. Järvinenkin korosti, että tietotekniikan sähkönkulutus on tärkeä asia, mutta jatkoi, että ”ainakin suuruusluokan pitäisi olla oikein, jotta se ohjaisi kestäviin valintoihin”.

Jukka Mannerin laskelmaa kritisoitiin muun muassa siitä, että mobiilidatan sähkönkulutus ja elokuvan vaatima datamäärä oli arvioitu yläkanttiin.

Mannerin itsensä mielestä kritiikki on ollut etupäässä ”saivartelua”. Ehdottoman tarkkaa arvoa ei pysty hänen mukaansa tuottamaan kukaan, mutta suuruusluokka on oikea, hän sanoo.

Mannerin laskukaava oli yksinkertainen.

Hän käytti Tietoliikenteen ja tietotekniikan keskusliiton Ficomin julkaisemaa lukua mobiilidatan sähkönkulutuksesta ja kertoi sen 4K-elokuvan vaatimalla datamäärällä. Mukana luvussa ei edes ole päätelaitteen, kuten television tai kännykän, elokuvaa pyörittävän datakeskuksen eikä internetin runkoverkon sähkönkulutusta.

Manner myöntää, että nykyään mobiiliverkot ovat mahdollisesti energiatehokkaampia kuin vielä pari vuotta sitten ja että katsottava elokuva saattaa viedä vähemmän gigatavuja kuin hänen laskelmissaan, koska esimerkiksi Netflixin 4K-kuva ei aivan vastaa laadultaan oikeaa 4K-kuvaa.

”Mutta puhutaan kuitenkin samasta kaliiperista. Tämän oli tarkoituskin olla vain analogia sähkökiukaaseen, ja on ihan sama, onko elokuvan katselun sähkönkulutus kahdeksan kilowattitunnin sijaan kuusi, neljä tai vaikka kaksi kilowattituntia. Puhutaan joka tapauksessa kilowattitunneista.”

Tällä hän tarkoittaa sitä, että jos jonkin asian kulutus mitataan kilowattitunneissa, sillä on jo kokonaisuuden kannalta merkitystä. Muutkin laskelmat saattavat pitää paikkansa, mutta ne eivät tee hänen laskelmaansa vääräksi, Manner sanoo.

”Voidaan väitellä, paljonko tulee päästöjä autoillessa Espoosta Rovaniemelle. Sinne voidaan ajaa dieselillä, sähköautolla, bussilla, 1980-luvun bensa-autolla, Porschella tai pikku-Fiatilla. Jokainen arvo on ihan totta, laskelmissa on vain käytetty eri oletusarvoja.”

Mannerin vertausta kritisoi myös Ficomin toimitusjohtaja Elina Ussa. Hän ei koe pystyvänsä väittelemään asiantuntijoiden kanssa teknisistä yksityiskohdista, mutta moittii Mannerin vertausta ”heppoisista” lähtökohdista.

”Minusta se oli populistinen heitto, jollaiset varmasti ovat tarpeen keskustelun herättämiseksi. On hyvä, että aiheesta keskustellaan”, Ussa sanoo.

”Toinen kysymys on se, että laitetaan yliopiston arvovalta mukaan. Onko yliopisto oikea taho tekemään populistisia avauksia?”

Esimerkiksi Mannerin käyttämä, Ficomin omasta tiedotteesta otettu luku mobiiliverkkojen sähkönkulutuksesta on Ussan mukaan vain järjestön ”sormiharjoitus” – samansuuntaisia lukuja on tosin kertonut esimerkiksi tietoverkkoja valmistava Nokia.

Ussan mielestä aihepiiristä tarvittaisiin kipeästi luotettavaa tietoa, ja ääripäästä toiseen heittelevät arviot vievät ihmisten luottamuksen koko asiaan.

”Kissavideot saattavat aiheuttaa ilmastonmuutospainajaisen.”

Talvella 2019–2020 maailmalla puhutti paljon ranskalaisen ajatushautomon Shift Projectin arvio, jonka mukaan puoli tuntia Netflixin katsomista tuottaisi yhtä paljon hiilidioksidipäästöjä kuin kuuden kilometrin matka fossiilisilla polttoaineilla kulkevalla henkilöautolla. Tieto levisi ympäri maailmaa ja sai aikaan raflaavia otsikoita.

Uutinen oli pahasti virheellinen. Uutistoimisto AFP:lle oli annettu haastattelu, jossa nettivideoiden tiedonsiirtonopeudesta oli puhuttu epähuomiossa megabittien (megabit, Mb) sijaan megatavuissa (megabyte, MB).

Yksi megatavu koostuu kahdeksasta megabitistä, eli päästöt kasvoivat kahdeksan kertaa todellista suuremmiksi.

Virheelliseen tietoon tarttui verkkosivuillaan myös kansainvälinen energiajärjestö IEA. Sen analyytikon mukaan ajatushautomon oikeatkin luvut hiilidioksidipäästöistä olivat rajusti yläkanttiin.

Shift Project vastasi IEA:n analyytikon kirjoitukseen kyseenalaistamalla tämän käyttämiä laskentamenetelmiä.

Hiilidioksidipäästöjen laskeminen on vielä vaikeampaa kuin sähkönkulutuksen. Huomioon on otettava myös se, miten sähköä tuotetaan: esimerkiksi hiilellä, tuulella vai ydinvoimalla.

Elinkeinoelämän tutkimuslaitoksen Etlan tutkijat kirjoittivat vuonna 2021 julkaistussa raportissaan, että tietotekniikka-alan energian- tai sähkönkulutusta ei mitata kansallisella tai maailmanlaajuisella tasolla ollenkaan.

Olemassa olevat arviot heittelevät laidasta laitaan.

Korkeimmissa ennusteissa ict-ala kuluttaisi vuonna 2030 jopa viidenneksen kaikesta maailmassa tuotetusta sähköstä. Toisissa arvioissa osuus jää selvästi alle kymmenen prosentin.

Etlan raportissa Suomen tietotekniikka-alan sähkökulutuksen kerrotaan olevan vain 1–2 prosenttia Suomen kokonaiskulutuksesta. Luku ei kuitenkaan anna oikeaa kuvaa, kertoivat tutkimuksen tekijätkin. Tätä korostaa myös tutkimusta rahoittaneen Sitran asiantuntija Lotta Toivonen.

”Iso osa digipalveluiden datasta kulkeutuu käsiteltäväksi ja tallennettavaksi ulkomailla oleviin datakeskuksiin. Sen takia ei voida katsoa vain Suomen kulutusta. On syytä tiedostaa, kuinka paljon energiankulutusta ja sitä kautta päästöjä ulkoistetaan rajojemme toiselle puolelle.”

Professori Jukka Manner huomauttaa, että ict-alan lukuihin ei lasketa mukaan kuin esimerkiksi teleoperaattorit, ohjelmistovalmistajat ja elektroniikkavalmistajat. Paljonko sähköä käyttävät esimerkiksi S-ryhmän, Nordean, VR:n tai terveydenhuoltosektorimme digitaaliset järjestelmät: nettipankit, omakannat ja erilaiset varausjärjestelmät? Siitäkään ei Mannerin mukaan ole kunnollista tietoa.

”Kun nämä lasketaan yhteen, saadaan ihan eri numerot.”

Yhdysvaltalaisen tietoliikennejätin Ciscon ennusteiden mukaan internetin käyttäjien määrä kasvaa vuosien 2018 ja 2023 välillä 3,9 miljardista 5,3 miljardiin.

Netin käyttäjien osuus maailman ihmisistä siis kasvaa 51 prosentista 66 prosenttiin. Länsi-Euroopassa osuuden arvioidaan nousevan 82:sta 87 prosenttiin.

Myös siirrettävän datan määrän uskotaan kasvavan edelleen jyrkästi.

Esimerkiksi Suomessa mobiiliverkoissa siirrettiin vuonna 2012 noin 100 miljoonaa gigatavua. Vuonna 2021 luku oli 37-kertainen: 3 725 miljoonaa gigatavua. Kiinteissä verkoissa tietoa liikkui vielä hieman tätä enemmän. Karkeasti laskien yhteen gigatavuun mahtuu 500 hyvälaatuista valokuvaa tai kymmenen minuuttia tarkkaa videokuvaa.

Dataliikenteen kasvua ruokkii etenkin entistä terävämpi videokuva. Pieneltä ruudulta katsottuna riittää vähän epätarkempikin, mutta kun televisiot suurenevat, samalla on pitänyt kasvattaa liikkuvan kuvan tarkkuutta.

Kuvanlaadun määritelmät ovat jo loppumassa. Ensin puhuttiin teräväpiirto- eli HD-näytöistä. Sitten tuli täysteräväpiirto eli Full HD ja sen jälkeen Ultra HD eli 4K-näyttö. 4K-tasoisen videokuvan lähettäminen verkossa syö moninkertaisen määrän dataa HD-kuvaan nähden. Kalleimmissa markkinoilla olevissa televisioissa puhutaan jo 8K:sta.

Samaan aikaan Facebookin emoyhtiö Meta suunnittelee sosiaalista virtuaalitodellisuutta, metaversumia. Autovalmistajat kehittävät itsestään ajavia autoja. Jääkaapit ja pesukoneet ovat liittymässä verkkoon.

Kaikki tämä vaatii entistä enemmän dataa.

Hyvä uutinen on se, että data liikkuu verkossa vuosi vuodelta vähäisemmällä sähköllä. Ficomin tilastojen mukaan mobiiliverkon tukiasemat käyttivät vuonna 2021 yhden gigatavun siirtämiseen noin neljänneksen siitä sähköstä mitä vuonna 2015.

5G-verkon tukiasemat ovat huomattavasti sähköpihimpiä kuin aiemmat 3G- ja 4G-verkkojen tukiasemat.

Samanlaista kehitystä on ollut datakeskusten palvelinsaleissa.

Tämä ei riitä pysäyttämään alan sähkönkulutuksen kasvua, sillä dataliikenne on kasvanut nopeammin kuin tiedonsiirron energiatehokkuus. 5G-verkkojen tehokkuuttakin syö se, että tukiasemia tarvitaan tiheämpään kuin vanhemmissa verkoissa.

Jukka Manner hakee esimerkin tieliikenteestä.

Perinteinen lineaarinen televisiolähetys on kuin bussi. Kun katsojat eri puolilla maata asettuvat katsomaan puoli yhdeksältä uutisia, he ikään kuin istuvat samaan bussiin. Lähetyksellä on tietty aikataulu ja reitti, josta ei kenenkään takia poiketa. Netflix, Disney+ ja muut suoratoistopalvelut ovat kuin henkilöautoja. Niitä ei tarvitse odottaa pysäkillä, ja reitin voi valita itse. Päästöt ja kulutus matkustajaa kohti ovat aivan eri luokkaa kuin bussilla eli lineaaritelevisiolla.

Internetin sähkönkulutus näkyy kuluttajan sähkölaskussa kuitenkin vain siltä osin, mitä hänen kännykkänsä, tablettinsa, älytelevisionsa ja ehkä reitittimensä kuluttavat. Netissä surffaaminen tai Netflixin katsominen on helppo mieltää aineettomaksi ja päästöttömäksi ajanvietteeksi.

On vaikea hahmottaa, mitä tarkoittaa, kun meille toimitetaan esimerkiksi yksi gigatavu dataa.

Paljon on kiinni myös yrityksistä, jotka digitaalisia palveluja valmistavat ja ylläpitävät.

Jukka Mannerin ja tutkija Aleksi Saarisen toukokuussa julkaistu raportti tuhannen Suomessa suositun verkkopalvelun etusivusta kertoi, että monet sivut ovat tarpeettoman raskaita; täynnä isoja kuvia ja turhaa koodia.

Tietokoneella ladattavien verkkosivujen koko on kymmenessä vuodessa kolminkertaistunut ja mobiililaitteilla ladattavien sivujen koko kymmenkertaistunut. Alkujaan mobiilisivut olivat kevyempiä, kun älypuhelimet olivat hitaampia. Nyt mobiilisivut ovat lähes samankokoisia kuin perinteiset verkkosivut.

Raskaimpia sivuja olivat meemisivusto 9gag.com (62 Mt), pornopalvelu xhamster.com (46 Mt), yle.fi (36 Mt) ja Turun Sanomien­ etusivu ts.fi (34 Mt).

”Puolet datan käytöstä voisi helposti poistaa ihan vain tekemällä asiat fiksummin”, Manner sanoo.

Hänen mukaansa ohjelmistoteollisuudessa on ollut tähän asti vallalla ”good enough for business” -ajattelu, eli tuotteet on työnnetty markkinoille mahdollisimman nopeasti, kunhan ne ovat riittävän hyviä.

Kirjoittamalla parempaa koodia voitaisiin säästää huomattavasti sähkönkulutuksesta. Viime vuosina on alettu puhua vihreästä koodista.

Suomessa kulutetaan mobiilidataa enemmän kuin missään muualla maailmassa. Olemme voineet tehdä sitä huolettomasti, koska meillä on jo pitkään ollut vakiona kiinteähintaiset netti- ja puhelinliittymät, joissa puheluille ja datankäytölle ei ole kattoa.

Pitäisikö netinkäyttöämme rajoittaa?

Jos sähkön hinta pysyy korkealla tai kallistuu edelleen, se saattaa vaikuttaa myös digitaalisten palveluiden hintaan. Suoratoistopalvelut voivat kallistua, samoin nettiliittymät.

On pohdittu sitäkin, tulisiko hyöty- ja viihdedatalla olla eri hinta.

Suomessa on kuitenkin EU:n asetuksella turvattu verkkoneutraliteetti. Ihmisillä on oikeus saada ja välittää tietoa riippumatta siitä, mistä tai mihin tietoa siirretään.

Näin pitää olla jatkossakin, Ficomin toimitusjohtaja Elina Ussa sanoo.

”Jos kissavideoita pidetään viihteellisenä moskana, siinä unohtuu, että ne voivat olla monelle ihmiselle päivän ainoa asia, joka ilahduttaa. Toivon, ettei kukaan päätä minun puolestani, mikä on viihteellistä.”

Jotain kuluttaja voi tehdä.

Kun esimerkiksi käyttää kotona puhelimella nettiä, kannattaa hyödyntää omaa kiinteään laajakaistaan yhdistettyä wifi-verkkoa. Tukiasemien kautta kulkeva mobiilidata kuluttaa sähköä eri arvioiden mukaan sata tai jopa tuhat kertaa enemmän kuin kiinteä valokuituliittymä. Tästäkään ei tosin ole vielä kovin luotettavaa tietoa.

Viime vuonna liikenne- ja viestintäministeriön toimeksiannosta laadittiin ict-alan ilmasto- ja ympäristöstrategia. Sen viides kohta on ”Kuluttajat tietoisiksi ympäristövaikutuksista”:

”Kuluttajien käyttäytymisellä on huomattava vaikutus ICT-alan ympäristövaikutuksiin. Kuluttajat ovat kiinnostuneita käyttämiensä palveluiden hiilijalanjäljestä ja mahdollisuuksista vaikuttaa siihen. Tiedon saamista tulee parantaa eri kanavissa perusopetuksesta kuluttajakampanjoihin.”

Strategian neljännessä kohdassa tosin todetaan:

”ICT-alan ilmasto- ja ympäristövaikutuksia koskevan datan läpinäkymättömyys, hajanaisuus ja saatavuus ovat haaste kansallisesti ja kansainvälisesti.”