Green IT – Warum und Wie?

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Die Informationstechnologie wird meistens von Natur aus als „grün“ betrachtet. Unter Umständen trifft das auch zu, denn Daten sind an und für sich nicht verschmutzend. Allerdings wird es oft ignoriert, dass die IT-Komponenten (Rechenzentren, Server, Zubehör etc.) stromabhängig sind. Die IT-Branche wächst ständig weiter, die damit verbundenen Aktivitäten werden immer umfangreicher bzw. komplexer und ihr Energiebedarf wird dementsprechend höher. Der unkontrollierte Stromverbrauch der IT-Systeme bedroht die finanziellen Ressourcen von Unternehmen, denen sie dient, und bürdet der Erde eine untragbare Belastung auf. Hinsichtlich der Verbrauchsdynamik wird vermutlich der Anteil der Informations- und Kommunikationstechnologie bis 2030 auf 20 % des weltweiten gesamten Stromverbrauchs steigen. Nicht nur der unkontrollierte Stromverbrauch ist verantwortlich für die Umweltbelastung der IT-Branche. Unternehmen haben eine verbreitete Gewohnheit, Hardware alle paar Jahre unabhängig von ihrem Zustand auszutauschen. Eine [Untersuchung] (https://www.nexthink.com/wp-content/uploads/2022/03/Nexthink-Insights-2-Green-IT-updated_DE.pdf) von Nexthink zeigt, dass ca. 20 % solcher Geräte immer noch leistungsfähig sind und ein Austausch somit nicht erforderlich wäre. Von den 80 %, die eine niedrige Leistung aufwiesen, seien nur 2 % nicht mehr zu retten gewesen. Die restlichen 98 % habe man durch ein einfaches RAM-Upgrade oder eine Optimierung der Boot-Geschwindigkeit für den weiteren Betrieb erhalten können. Unternehmen, die diese kleinen Verbesserungen nicht durchführen, verschwenden nicht nur ihre Ressourcen, sondern tragen zum weltweiten Problem mit Elektroschrott bei.

Was ist Green IT?

„Green IT“ verspricht, den ansteigenden Energieverbrauch wieder zu senken und die umweltschonende Entsorgung und Wiederverwendung zu sichern. Allgemein bezeichnet der Ansatz die ressourcenschonende Verwendung von Energie und Einsatzmaterialen in der Informations- und Kommunikationstechnologie über den gesamten Lebenszyklus hinweg. So trägt die grüne Transformation in der IT dazu bei, die Digitalisierung in umweltschonende Bahnen zu lenken, sodass Hardware, Software, Rechenzentren und Netzwerke energieeffizient und umweltverträglich betrieben werden.

Vorteile der Green IT

Während Green-IT-Praktiken von der Forderung nach Energieeinsparung sowie einem gestiegenen Bewusstsein für die Auswirkungen des Energiesparens auf den Planeten vorangetrieben werden, werden sie oft durch unterschiedliche Umstände erschwert. Die Bemühungen in diesem Sinne werden häufig aufgrund knapper Budgets und fehlender Prozesse zur Messung und Verfolgung der Leistung in Frage gestellt. Jedoch kann die nachhaltige Ausrichtung der IT für Unternehmen auf vielerlei Weise vorteilhaft sein. Verantwortungsbewusste Unternehmen suchen Partnerschaften mit anderen verantwortungsbewussten Firmen, indem sie grüne Lieferanten und Geschäftspartner wählen. Wer die Umwelt schont, erzielt generell mehr Erfolg bei den Kunden, was wiederum den Umsatz positiv beeinflussen kann. Zudem kann das Rekrutierungspotenzial der Green IT ein echter Wettbewerbsvorteil sein. Denn junge Generationen bevorzugen bei der Jobauswahl zunehmend Unternehmen, in denen sie zu der Nachhaltigkeit beitragen oder zumindest Teil eines Teams sein können, das sich in die grüne Richtung bewegt. Ein weiterer offensichtlicher Vorteil von Green IT sind niedrigere Energiekosten. Strom und andere Energieträger sind in den letzten Jahrzehnten immer teurer geworden. Dieser Trend wird sich vermutlich durch die Energiewende und aktuelle Konflikte bezüglich der Stromversorgung fortsetzen. Wer langfristig wettbewerbsfähig bleiben will, braucht energieeffiziente Systeme und Prozesse. Wie oben bereits erwähnt, überholt IT ihre Ausrüstung alle 3-5 Jahre. Ausrüstungen in anderen Bereichen werden weniger häufig gewechselt, sodass es Jahrzehnte dauern kann, bis sich umweltfreundliche Neuinvestitionen durchsetzen. Nicht so in der IT. Daher kann sich die grüne Transformation der IT schnell bezahlt machen.

Wie kann die grüne Transformation der IT gelingen?

Leider gibt es keinen Schalter, der plötzlich für die grüne Transformation in der IT sorgt. Es ist in der Tat ein umfassender Prozess. In erster Linie ist es wichtig zu verstehen, dass die IT nicht nur Teil des Problems ist, sondern auch Teil der Lösung. Vielmehr sollte das Potenzial von moderneren bzw. effizienteren Lösungen erkannt und genutzt werden.

Schwachstellen und Emissionsquellen identifizieren

Das Zitat von Peter F. Drucker: „Was man nicht messen kann, kann man nicht lenken“, gilt auch für die grüne Transformation. Eine initiale Bewertung ist hierbei der erste Schritt. Dazu benötigt man Basisdaten zu den verschiedenen Parametern, die gemessen werden sollen. Aktuell scheinen sich der Energieverbrauch und die CO2-Emissionen als zentrale Indikatoren für die Nachhaltigkeit eines Unternehmens zu etablieren. Außerdem kann es hier hilfreich sein, sich die entsprechende Expertise von externer Seite aus zu sichern. Hierzu gibt es mittlerweile zahlreiche Beratungsfirmen sowie Analyse-Software, die bei der Identifizierung und Analyse der Schwachstellen und Emissionsquellen unterstützen.

Maßnahmen definieren

Die Identifizierung der Schwachstellen und Emissionsquellen bilden die Grundlage für die weiteren Maßnahmen. Gonserkewitz, Schmermbeck und Ahlemann haben diese in einer umfassende [Analyse] (https://link.springer.com/article/10.1365/s40702-020-00691-y) ermittelt und nach der relativen Einfachheit der Umsetzbarkeit und der Größe des voraussichtlichen positiven ökologischen Effektes kategorisiert. Die kurzfristigen Maßnahmen umfassen u. a. die Selektion von Hardware und Zubehör nach ökologischen Kriterien und Verwendung softwarebasierter Funktionen, die den Stromverbrauch elektronischer Geräte aktiv regulieren. Unter mittelfristigen Maßnahmen werden die dynamische Abschaltung und das Netzwerk Power Management von Hardware, Virtualisierung und Cloud Computing sowie die Entwicklung von Green-IT-Prinzipien aufgelistet. Als langfristig umsetzbaren Maßnahmen werden u. a. die Auswahl von ausschließlich nachhaltigen Lieferanten, die Nutzung von Building-Automation-Systemen/Smart Buildings und die Konsolidierung von Servern genannt.

Normen und Zertifikate berücksichtigen

Bevor blind neue Verfahren oder Geräte übernommen werden, nur weil sie umweltfreundlich sind, müssen die Änderungen ausführlich überprüft, getestet und in das Budget eingearbeitet werden. Hierzu bieten Standards – und Produkte, die diese Standards erfüllen – getestete Lösungen. Da ein Fokus auf Energieeffizienz ohnehin durch die Energieeinsparverordnung und andere gesetzliche Richtlinien bei den Herstellern von Elektrogeräten angekommen ist, gibt es hierfür verschiedene Zertifikate. Die wichtigsten darunter sind der Blaue Engel, das EU-Energielabel, der ENERGY STAR und das EU-Umweltzeichen. Zudem kommen die Rechenzentren aktuell verschiedene Normen wie DIN EN ISO 14 001 und DIN EN ISO 50 001 zur Anwendung.

Hardware-Lifecycles optimieren

Zur Verlängerung der Hardware-Lebensdauer sowie Senkung des Stromverbrauchs können Richtlinien erstellt werden. Anstatt alte Hardwaregeräte schnell auszutauschen, können diese davor untersucht werden, um entsprechend des Verbesserungspotenzials ihre Einsatzdauer zu verlängern. Zudem können unnötige Software in Hardwaregeräten identifiziert und entfernt werden, um den unnötigen Datenverkehr bzw. Stromverbrauch zu vermeiden. Beim Kauf von neuen Geräten können die Hersteller bevorzugt werden, die ein Rücknahmeprogramm für ihre Geräte haben. Außerdem können Marken identifiziert werden, die ihre Geräte aus leichter recyclebaren Materialien produzieren. Ressourcenschonend ist auch die Verlängerung der Lebenszyklen der Geräte durch die Zuweisung alter Equipments an neue Aufgaben bzw. neue Nutzer. Beispielsweise können ältere Server in Zeiten hoher Nachfrage eingeschaltet und als Standby-Einheiten verwendet werden. Ältere Desktop-Geräte können an Benutzer weitergegeben werden, die keine blitzschnellen Maschinen benötigen. Das Spenden von Geräten an eine gemeinnützige Gruppe, Schule oder Bibliothek bietet eine weitere Möglichkeit, deren Lebensdauer zu verlängern.

Grün durch Cloud

In den meisten Fällen ist es ressourcenschonender, Anwendungen bei zertifizierten Rechenzentren in die Cloud auszulagern. In vielen Bereichen ist Cloud-Hosting ohnehin die bessere Lösung als ein unternehmenseigener Server. Selbst wenn die Nutzung eines externen Rechenzentrums nicht für jeden Unternehmensbereich infrage kommt, können Ressourcen gespart werden, indem die IT-Infrastruktur durch Virtualisierung und Zentralisierung von IT-Diensten vereinfacht wird. Eine [Analyse] (https://info.microsoft.com/ww-landing-Carbon-Benefits-of-Cloud-Computing.html) von Microsoft zeigt, dass die Verlagerung von IT-Infrastrukturen von traditionellen Rechenzentren in die Cloud die CO2-Emissionen von Unternehmen um 72 bis 98 % reduzieren kann. Diese Einsparungen sind auf die Betriebseffizienz in der Microsoft-Cloud (aufgrund der Mandantenfähigkeit und dynamischer Bereitstellung), ein effizienteres IT-Equipment und Rechenzentrumsinfrastrukturen sowie die Nutzung von erneuerbarer Energie zurückzuführen.

Nachhaltige Softwareentwicklung

Neben solchen hardwareseitigen Verbesserungen gibt es auch Einsparpotenzial, das sich durch effiziente Softwareentwicklung realisieren lässt. Um Software hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeit in Bezug auf den ausgelösten Hardware- und Energiefluss zu beurteilen, sind operationalisierbare Kriterien notwendig. Diese Kriterien können dann z. B. zur Information für die Verantwortlichen für Softwareentwicklung, Softwarebeschaffung oder zur Vergabe eines Umweltkennzeichens eingesetzt werden. Das Umweltbundesamt hat dazu 2018 eine valide Bewertungsgrundlage in Form einer Studie veröffentlicht. Die enorme Komplexität der Wirkmechanismen zwischen Hard- und Software sind in dieser Erhebung in 25 Kriterien und 76 Indikatoren unterteilt. Zu ihnen gehören unter anderem die Energie- und Hardwareeffizienz, Abwärtskompatibilität, Plattformunabhängigkeit, Offlinefähigkeit und Deinstallierbarkeit sowie die Transparenz der Datenformate und des Quellcodes. Anhand dieser Kriterien können Entwicklungsteams die Nutzung von Hardware-Ressourcen durch Software in klar definierten Standardszenarien ermitteln und vergleichen. Darüber hinaus wurde ausgehend von den vorgestellten Kriterien und dem Vorgehen zur Messung der Energie- und Ressourceneffizienz ein blauer Engel für ressourcen- und energieeffiziente Software entwickelt. Die Vergabekriterien des Umweltzeichens bieten Entwicklern eine gute Orientierung, um mögliche Schwachstellen der Software zu erkennen und diese bereits bei der Entwicklung zu beseitigen. Auch Microsoft legt viel Wert auf die nachhaltige Softwareentwicklung. Hierzu hat der Tech-Gigant [8 Prinzipien] (https://docs.microsoft.com/en-us/learn/modules/sustainable-software-engineering-overview/2-overview) festgelegt, die bei der Implementierung und Ausführung nachhaltiger Anwendungen eingesetzt werden. Die Prinzipien verweisen auf ein persönliches [Projekt] (https://principles.green), das von Asim Hussain geleitet wird, und beruhen u.a. auf CO2-Intenzität, Energieproportionalität (die Beziehung zwischen dem in einem Computersystem verbrauchten Strom und der Geschwindigkeit), Netzwerkeffizienz und Demand Shifting (Verlagerung des Bedarfs in Regionen oder Zeiträume). Die Prinzipien sind anwendbar auf einige gängige Anwendungsarchitekturen, wie Web-Queue-Worker, N-tier und Microservices, und beinhalten konkrete Empfehlungen, wie die Optimierung des Netzwerkverkehrs, die Erhöhung der Rechenauslastung, die Optimierung von Datenbanken.

Fazit

Green IT bietet große Chancen für den Umweltschutz, ein besseres Unternehmensimage und einen höheren Umsatz. Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, die Nachhaltigkeit in der IT zu fördern und zu steigern. Schließlich sollte der Veränderungsprozess auf Augenhöhe mit technologischen Details betrachtet werden. Zu erkennen, ob eine gewisse Affinität für grüne Aktivitäten in der Organisation bereits besteht, kann es erleichtern, die Herausforderungen zu klären, denen man gegenübersteht. Wichtig sind auch die regelmäßige Messung und das konsequente Engagement sicherzustellen. Durch einen klaren Fokus auf die kontinuierliche Integration sowie Analyse von Daten ist es möglich, einen Rahmen für die kontinuierliche Verbesserung und den Fortschritt zu schaffen.

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