Wie kann Grüne IT genutzt werden, um die Emissionen Ihres Unternehmens zu reduzieren?

Technologie ist ein großer Verbraucher von Strom und ein Erzeuger von Abfall. Der Anteil der IT an den weltweiten Treibhausgasemissionen (THG) liegt bereits bei 4% – und das nicht nur aufgrund des aufkommenden Trends, Generative AI in immer mehr Produkte zu integrieren, sondern diese Zahl wird voraussichtlich in den kommenden Jahren dramatisch ansteigen.

Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) ist für die meisten Unternehmen unerlässlich. Prozesse und Kommunikation basieren in der Regel auf einer robusten und zuverlässigen Infrastruktur. Wie schaffen wir es jetzt, den Spagat zwischen der Erfüllung aller Anforderungen und einem möglichst umweltfreundlichen Vorgehen zu meistern?

IT-bezogene Emissionen im Rahmen des GHG-Protokolls

Bevor wir uns mit konkreten Dekarbonisierungsstrategien befassen, sollten wir zunächst betrachten, wo die typischen IT-bezogenen Emissionen im Rahmen des Greenhouse Gas Protocol eingeordnet sind:

• Scope 1: Direkte Emissionen aus der IT-Infrastruktur, die im Besitz des Unternehmens ist und von ihm betrieben wird, wie z. B. Rechenzentren, Unternehmensnetzwerke oder andere lokale Betriebsstätten.
• Scope 2: Indirekte Emissionen von anderen Unternehmen, um Energie für die berichtende Organisation bereitzustellen, wie zum Beispiel Strom, Heizung und Kühlung für Rechenzentren, Netzwerke und Endbenutzer-IT-Ausrüstung.
• Scope 3: Indirekte Emissionen entlang der Wertschöpfungskette (insbesondere IaaS, PAAS und SaaS) oder ICT-Ausrüstung.

Wie können IT-Emissionen reduziert werden?

In den folgenden Abschnitten werden wir Möglichkeiten untersuchen, den CO₂-Fußabdruck der IT-Abteilung Ihrer Organisation zu reduzieren.

Hosting-Emissionen

Es gibt normalerweise zwei standardmäßige Optionen für das Hosting Ihrer Infrastruktur oder Softwareanwendungen: entweder den Betrieb von Servern in Rechenzentren (entweder vollständig im Eigenbesitz/-betrieb oder gemietete Server-Racks in Colocation-Einrichtungen) oder die Nutzung von geteilten Ressourcen über das Internet (bzw. "die Cloud"). Lassen Sie uns die erste Option näher betrachten.

Vor Ort

Es sei denn, Ihr Unternehmen betreibt das Rechenzentrum selbst, können Sie technische Aspekte wie Kühlung, USV oder den Einsatz von Photovoltaik nicht beeinflussen. Wenn Ihr Unternehmen Platz in einem Colocation-Rechenzentrum mietet, sollten Sie eines wählen, das regenerative Energien nutzt und eine gute Energieeffizienz (PUE) aufweist. Je näher die PUE an 1 ist, desto besser ist sie.

Sie können Ihre CO₂-Emissionen auch reduzieren, indem Sie die folgenden Maßnahmen ergreifen:

• Nutzen Sie Ihre Server so viel wie möglich. Wenn die Server mit niedrigen CPU-Auslastungen laufen, konsolidieren Sie die Arbeitslasten auf einen oder nur wenige Server.
• Nutzen Sie Virtualisierung, d.h. mehrere virtuelle Maschinen auf einem physischen Server auszuführen, um die Auslastung weiter zu verbessern.
• Unnötige Ressourcen abschalten, wie inaktive Server
• Verwenden Sie Funktionen zur Energieverwaltung von Servern, die den Energieverbrauch in Zeiten geringer Nutzung reduzieren.
• Gekaufte gebrauchter Hardware (siehe Abschnitt über Hardware-Management unten).

Cloud-Hosting

Der Umzug in die Cloud teilt die Verantwortlichkeiten: Der Cloud-Anbieter (CSP) kümmert sich um den nachhaltigen Betrieb der zugrunde liegenden Cloud-Infrastruktur und -Dienste, z. B. durch den Einsatz effizienter Server und Kühlungstechnologie oder erneuerbarer Energie. Dies wird als 'Nachhaltigkeit der Cloud' bezeichnet. Die Kunden hingegen müssen sicherstellen, dass sie sie nachhaltig nutzen.

Die Cloud schien ein einfacher Weg für Unternehmen zu sein, ihre IT zu dekarbonisieren. In der Zeit vor der KI machten die meisten Cloud-Anbieter kühne Behauptungen, bis spätestens 2040 klimaneutral zu werden, und sie unternahmen auch große Anstrengungen, um beispielsweise erneuerbare Energien zu nutzen.

Leider hat der unersättliche Hunger der KI nach Energie und Hardware dazu geführt, dass diese Ziele wahrscheinlich nicht erreicht werden können. So sind beispielsweise die Emissionen von Microsoft in den letzten drei Jahren um 30 % gestiegen statt gesunken. Neben Kohlenstoff hat der massive Einsatz von KI auch andere ökologische Probleme geschaffen, wie den erhöhten Wasserverbrauch von Rechenzentren.

Das bedeutet, dass der Wechsel in die Cloud trotz aller cleveren Marketingmaßnahmen der CSPs Zeit benötigt, um Ihr Unternehmen umweltfreundlicher zu gestalten. Darüber hinaus kann die scheinbar endlose Skalierbarkeit, z. B. durch Auto-Scaling oder serverlose Funktionen, zu ineffizienter Software führen, da Entwickler weniger auf Grenzen achten müssen. Es ist einfach, Leistungsprobleme zu lösen, indem man mehr Ressourcen hinzufügt, solange genug Geld zur Verfügung steht. 

Zahlreiche weitere Ressourcen stehen für den Aufbau von Unternehmensarchitekturen in der Cloud zur Verfügung. Einige Cloud-Anbieter, wie Microsoft, Google und AWS, pflegen gut gestaltete Frameworks, die wertvolle Informationen zum Betrieb von Software in der Cloud effizient bereitstellen. Kürzlich wurde das Thema Nachhaltigkeit in einige dieser Frameworks aufgenommen.

Kritik an der Effizienz der Stromnutzung (Power Usage Effectiveness, PUE)

Um die Effizienz ihrer Rechenzentren hervorzuheben, verwenden Hosting- und Cloud-Anbieter oft die Power Usage Effectiveness (PUE) als Kennzahl. Zwar ist es richtig, dass große Cloud-Anbieter wie AWS, Google und Microsoft sehr energieeffiziente Einrichtungen haben, aber Hosting- und Cloud-Anbieter verwenden häufig die Energieverbrauchseffizienz (PUE) als Kennzahl, um die Effizienz ihrer Rechenzentren hervorzuheben. Während es zutrifft, dass große Cloud-Anbieter wie AWS, Google und Microsoft sehr energieeffiziente Einrichtungen haben, reicht es jedoch nicht aus, sich nur auf die PUE zu konzentrieren.

Zum Beispiel unterscheidet der PUE nicht zwischen der Kohlenstoffintensität verschiedener Energiequellen. Darüber hinaus misst er den Energieverbrauch auf der Ebene des Rechenzentrums und nicht auf Servern oder einzelnen Arbeitslasten. Der Einfluss des Lebenszyklusmanagements von Hardware wird ebenfalls vernachlässigt.

Antrag auf Portfoliomanagement

Je nach Größe Ihres Unternehmens besteht Ihre IT-Umgebung wahrscheinlich aus Hunderten oder Tausenden von Softwareanwendungen, die Ihre Geschäftsprozesse unterstützen. Jede Softwareanwendung hat einen unvermeidlichen CO₂-Fußabdruck, daher ist das Management der verwendeten Software entscheidend.

Eine weitere Herausforderung ist die sogenannte Shadow IT (d.h. die Vielzahl von Tools und Skripten außerhalb der IT-Abteilungen). Mit der Verfügbarkeit von ausgeklügelten Low-Code- und No-Code-Plattformen ist es möglich, Workflows und Anwendungen zu entwickeln, die Ihr Unternehmen schnell verbessern können. Wie bei den meisten Dingen hat Shadow IT sowohl Vorteile als auch Nachteile. Im Kontext dieses Artikels besteht das Hauptproblem darin, die Emissionen von Software zu messen, die außerhalb Ihrer IT-Umgebung betrieben wird - was natürlich auch für alle SaaS-Lösungen und Ähnliches gilt. Allerdings werden die Emissionen dieser "unsichtbaren" Tools nicht berichtet, wenn sie nicht zentral verwaltet werden.

Um das Anwendungsportfolio Ihres Unternehmens zu steuern, sollten Sie zunächst grundlegende Ziele festlegen, wie z. B. die Reduzierung von Redundanzen, die Erhöhung der Sicherheit oder die Senkung der CO₂-Emissionen. Sobald die Ziele festgelegt sind, können Sie Frameworks zur Anwendungsrationalisierung verwenden, um diese zu erreichen.

Ein verwaltetes Anwendungsportfolio wird die Kosten, z. B. für Lizenzen oder Wartung, senken und die CO₂-Emissionen durch die Reduzierung des Datenbestands, die Optimierung der Virtualisierung und eine höhere Energieeffizienz durch eine geringere Hardwareauslastung verringern.

Hardware-Management

Im Jahr 2022 allein, produzierte die Menschheit über 62 Millionen Tonnen Elektronikschrott. Wie können Unternehmen den Elektronikschrott und den Stromverbrauch der noch in Gebrauch befindlichen Geräte reduzieren?

Die längere Nutzung von Produkten reduziert sofort die Treibhausgasemissionen. Die folgenden Optionen können die Lebensdauer von Hardware verlängern:

• Fordern Sie eine erweiterte Produktgarantie, um Unterstützung vom Hersteller sicherzustellen.
• Wählen Sie Geräte, die robust und langlebig sind.
• Suchen Sie nach Geräten, die einfach zu reparieren und zu warten sind (z. B. solche mit einem modularen Design anstelle von zusammengeklebt oder verlöteten Komponenten)
• Kaufen Sie Geräte mit langer Akkulaufzeit (d.h. garantierte Ladezyklen).

Auf organisatorischer Ebene hat Ihr Unternehmen zusätzliche Wahlmöglichkeiten:

• Bevorzugt gebrauchte und generalüberholte Geräte kaufen.
• Wählen Sie nachhaltige Hardware-Hersteller. Die führenden Akteure auf dem Markt haben unterschiedliche Dekarbonisierungsziele.
• Allgemeine Richtlinien zur Verlängerung des Lebenszyklus von Hardware, wo anwendbar.
• Verkaufen Sie alte Geräte oder spenden Sie sie.

Lebenszyklusanalysen zeigen, dass für Endgeräte, wie Laptops, etwa 80% der CO₂-Emissionen in der Produktionsphase entstehen und nur 20% in der Nutzungsphase. Bei Servern hingegen entfallen lediglich etwa 15% der CO₂-Emissionen auf die Produktionsphase, während der Hauptanteil der tatsächlichen Nutzung zuzurechnen ist.

Für Endbenutzergeräte ist es entscheidend, nach niedrigeren Produktionsemissionen zu suchen, z. B. durch die Verwendung von recyceltem Kunststoff. Bei Servern hingegen ist der Kauf energieeffizienter Geräte wichtiger. Für letztere sind Zertifizierungen wie der Energy Star von Vorteil.

Die Energieeffizienz spielt auch für Endgeräte eine wichtige Rolle. Der typische Energieverbrauch (TEC) von Laptops liegt ungefähr viermal niedriger als der von Desktop-PCs, was sich über die Lebensdauer des Produkts auswirkt.

Neben dem Kauf von energieeffizienter Hardware und der Nutzung erneuerbarer Energien kann Ihr Unternehmen den Energieverbrauch durch die Nutzung des Systemstrommanagements über IT-Richtlinien senken. Beispielsweise könnte es Geräte nach 15 Minuten Inaktivität in den Ruhezustand versetzen oder standardmäßig in den Energiesparmodus wechseln.

Nicht nur Endgeräte sollten abgeschaltet werden, wenn sie nicht in Gebrauch sind. Dies kann auch für Software-Entwicklungsumgebungen wie Staging- oder Abnahme-Testumgebungen gelten, die typischerweise an Wochenenden oder über Nacht nicht genutzt werden.

Schlussfolgerung

Wir können die IT-Emissionen nicht eliminierten, aber es gibt viele Möglichkeiten, sie erheblich zu reduzieren, ohne die Leistung oder Zuverlässigkeit zu beeinträchtigen. Neben neuen Vorschriften wie ESG oder CSRD, die Maßnahmen zur Berichterstattung und zur Senkung der Emissionen verlangen, können viele der oben beschriebenen Maßnahmen zu erheblichen Kosteneinsparungen führen – ein weiterer Aspekt, der die IT-Praktiken von Unternehmen unterstützt. Weitere positive Nebeneffekte können die Reduzierung der IT-Komplexität, eine verbesserte Markenwahrnehmung oder sogar die Bindung von Mitarbeitern sein.