Nachhaltigkeit wird häufig mit Recycling oder Maßnahmen zur Wassereinsparung verbunden. Nachhaltigkeit spielt jedoch in der Technologiewelt eine immer wichtigere Rolle, insbesondere in Rechenzentren, über die der Großteil des Internetverkehrs geleitet wird.
Nachhaltigkeit im heutigen Rechenzentrum bedeutet, den Energie- und Wasserverbrauch sowie die CO2-Emissionen zu reduzieren, um die zunehmende Nutzung von Computern und Mobilgeräten auszugleichen, auf die wir uns jeden Tag verlassen, damit unsere Unternehmen reibungslos funktionieren.
Im Jahr 2020 verbrauchten Rechenzentren 200–250 TWh Strom. Das entspricht 1 % des weltweiten Strombedarfs, und der Verbrauch dürfte weiter steigen.
Der Druck, umweltfreundlicher zu werden
Rechenzentren verarbeiten Internetverkehr und übertragen Daten. Der Internetverkehr ist exponentiell gestiegen – in den vergangenen zehn Jahren seit 2010 um etwa 30 % pro Jahr und allein 2020 um 40 % – und wird weiter zunehmen, insbesondere weil Verbraucher mehr Gaming-, E-Commerce- und Streaming-Angebote verlangen. Das bedeutet, dass Betreiber von Rechenzentren besonders darauf achten müssen, den CO2-Fußabdruck auszugleichen, der durch die Verarbeitung all dieses Datenverkehrs entsteht.
Die wachsende Aufmerksamkeit für die Verringerung des CO2-Fußabdrucks von Rechenzentren ist vor allem auf staatliche Regulierung sowie auf ein größeres Bewusstsein und gesellschaftliche Normen im Zusammenhang mit dem menschlichen Einfluss auf den Klimawandel zurückzuführen. Die Cybersicherheitsberaterin Therese Schachner von VPNbrains.com erklärt: „Regierungen, auf Nachhaltigkeit fokussierte Organisationen und Verbraucher üben den größten Druck auf Rechenzentren aus, nachhaltiger zu werden.“
Der zunehmende regulatorische Druck in den USA und darüber hinaus macht effiziente Rechenzentren erforderlich. Der im Dezember 2020 verabschiedete US Energy Act fordert neue Untersuchungen zum Energie- und Wasserverbrauch von Rechenzentren sowie die Entwicklung einer neuen Effizienzkennzahl. Schachner ergänzt: „Europa hat seinen Verhaltenskodex für Energieeffizienz in Rechenzentren durchgesetzt.“
Verbraucher und Investoren achten stärker auf Nachhaltigkeitspraktiken, und Unternehmen reagieren entsprechend – etwa mit grünen Marketingstrategien in ihrer Markenkommunikation und mit Maßnahmen, die einige von ihnen zur Senkung des Energieverbrauchs ihrer Rechenzentren ergreifen. Holly Curell, Community Managerin bei Airconditioner Lab, nennt veränderte Verbraucherwerte als einen Grund für die zunehmende Aufmerksamkeit der Unternehmen für Nachhaltigkeit: „Verbraucher sind sich sozialer und ökologischer Fragen bewusst und sorgen sich darum. Sie sind der Ansicht, dass die Werte eines Unternehmens ebenso wichtig sind wie seine ethischen Geschäftspraktiken.“
Neben regulatorischem Druck und dem Druck von Stakeholdern spielt auch der Druck von Wettbewerbern eine Rolle. Konkurrenten von Rechenzentren sprechen über grüne Initiativen und setzen sie um. Tatsächlich bezeichnen 90 % der befragten IT-Führungskräfte in einer Umfrage zur Nachhaltigkeit in der IT Nachhaltigkeit als oberste Priorität. Sie reden nicht nur darüber, sondern setzen ihre Vorhaben auch um. 67 % der Befragten geben an, Nachhaltigkeitsziele festzulegen, und 62 % dieser Befragten bewerten ihre Rechenzentrumsinfrastruktur im Hinblick auf die Erreichung dieser Ziele.
Große Akteure der Technologiewelt wie Amazon, Google und Microsoft setzen neue Maßstäbe, denen andere Unternehmen folgen können und sollten. Umweltfreundlichkeit wird in der Technologiewelt daher zunehmend weniger zu einer Option und mehr zu einem gemeinsamen Wert, nach dem Unternehmen handeln müssen.
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5 Schritte, mit denen Rechenzentren umweltfreundlicher werden
Laut LuckLuckGo COO Ryan Yount gehören zu den grundlegenden Schritten für ein nachhaltigeres Rechenzentrum „regelmäßige Energieaudits zur Ermittlung von Ausgangswerten, die Senkung des Stromverbrauchs des Rechenzentrums und die Optimierung der Kühlung des Rechenzentrums“.
Im Folgenden finden Sie einige konkrete Maßnahmen, mit denen Rechenzentren nachhaltiger werden.
Skalierbarkeit = Effizienz
Immer mehr der von uns genutzten Dienste und Infrastrukturen werden von hocheffizienten Cloud- und Hyperscale-Rechenzentren unterstützt. Diese Arten von Rechenzentren arbeiten dank Virtualisierungssoftware mit hoher Auslastung und weniger Servern. Die Software richtet ein virtuelles Computersystem ein, auf dem mehrere Anwendungen und Betriebssysteme auf nur einem oder wenigen Servern ausgeführt werden können.
Lokalisierter Energieabgleich
Solar- und Windenergie können nur einen Teil des von Rechenzentren verbrauchten Stroms ausgleichen. Deshalb sind stündliche Lastabgleichsstrategien langfristig ein gangbarer Weg zu einem dekarbonisierten Stromnetz. Betreiber von Rechenzentren sollten anstreben, den Einkauf erneuerbarer Energie zu lokalisieren. Im Gegensatz zu einer umfassenden Strategie zum Energieabgleich bedeutet lokalisierter Energieabgleich, erneuerbare Energie dort und dann einzukaufen, wo und wann kohlenstoffarme Quellen in größerem Umfang verfügbar sind. Solarenergie beispielsweise ist je nach geografischer Lage ungleich verteilt.
Google und Microsoft sind Vorreiter beim Verbrauch CO2-freien Stroms und haben Pläne angekündigt, durch die lokale Beschaffung und den lokalen Abgleich von Energie rund um die Uhr CO2-freien Strom zu erreichen.
DCIM- und BMS-Systeme für höhere Energieeffizienz
Software für das Management der Rechenzentrumsinfrastruktur (DCIM) sowie Software für Gebäudeleitsysteme (BMS) helfen Rechenzentren, effizienter zu werden und Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, indem sie Betreibern von Rechenzentren dabei helfen, Methoden für eine effizientere Energienutzung zu identifizieren und zu dokumentieren. DCIM-Software ist eine wachsende Kategorie, und die Umsätze dürften weiter steigen.
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Grüne Rechenzentren bauen
Unternehmen übernehmen Standards für den Bau grüner Gebäude, etwa BREEAM, LEED oder Green Globes.
Während sich einige der verbindlichen Standard-Bauvorschriften nicht auf Emissionen konzentrieren, tun dies freiwillige Bauvorschriften wie Green Globes, das dem Building Research Establishment Environmental Assessment Method (BREEAM) und Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) nachempfunden ist.
Von Green Globes und LEED umfasst ersteres das Projekt- und Umweltmanagement, während LEED Standards für Betrieb und Wartung enthält. Glücklicherweise erfordert keines der beiden Systeme einen vollständigen Neubau; die Standards können auf bestehende Gebäude angewendet werden.
Partnerschaften mit grünen Lieferanten
Unternehmen treten der Clean Energy Buyers Association (CEBA) bei. Mit inzwischen 300 Mitgliedern ist CEBA ein Netzwerk aus Unternehmen, Lieferanten und politischen Entscheidungsträgern, das sich für ein zu 90 % CO2-freies US-Stromsystem bis 2030 und dafür einsetzt, die Nutzung erneuerbarer Energien logistisch und finanziell praktikabler zu machen.
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Spielraum für Fortschritte bei der Nachhaltigkeit von Rechenzentren
Emissionen von Hardware und Infrastruktur sind eine Herausforderung
Obwohl Fortschritte bei der Verringerung der CO2-Emissionen der Betriebstechnik erzielt wurden, wird die nicht betriebliche Seite von Rechenzentren, etwa die Computerausrüstung, weiterhin eine Herausforderung für grüne Initiativen von Rechenzentren darstellen. Eine Studie vom Oktober 2020 kommt zu dem Ergebnis, dass Hardware und Infrastrukturausrüstung den größten Teil des CO2-Ausstoßes eines Rechenzentrums verursachen.
Erneuerbare Energiequellen näher an Rechenzentren bringen
Derzeit besteht ein logistisches Problem darin, Wind-, Solar- und Geothermiequellen, die sich häufig in dünn besiedelten ländlichen Gebieten befinden, zu Rechenzentren zu bringen, die meist in Ballungsräumen angesiedelt sind. Teile des Infrastructure Investment and Jobs Act, der im November 2021 kürzlich gesetzlich verabschiedet wurde, werden jedoch dazu beitragen, dieses Problem zu lösen.
Kostenbarrieren
Für Rechenzentren bestehen weiterhin Kostenbarrieren bei der Einführung umweltfreundlicher Verfahren und der Nachrüstung von Anlagen, um sie CO2-neutraler zu machen. Der Infrastructure Investment and Jobs Act subventioniert jedoch grüne Projekte und Initiativen.
Die Zukunft nachhaltiger Rechenzentren
Zu den aufkommenden Trends, die man im Auge behalten sollte, während sich immer mehr Rechenzentren kurz- und langfristig auf einen nachhaltigen Betrieb konzentrieren, gehören die zunehmende Nutzung von Blockchain-Anwendungen sowie der Einsatz von KI/ML zur weiteren Optimierung der Effizienz des Rechenzentrumsbetriebs.
Da Blockchain-Anwendungen durch das Wachstum von Kryptowährungen immer allgegenwärtiger werden, werden sich Rechenzentrumsbetreiber, Energieanalysten und politische Entscheidungsträger stärker darauf konzentrieren, den Energieverbrauch von Rechenzentren zu verstehen, zu erfassen und zu steuern.
Integrationen von KI/ML-Software werden Rechenzentren dabei helfen, effizienter zu werden. Sie können Aufgaben automatisieren und inaktive Maschinen herunterfahren. Darüber hinaus können prädiktive Analysen auf Basis von KI/ML Betreibern von Rechenzentren helfen, den Energie- und Wasserverbrauch sowie dessen Auswirkungen auf Luftfeuchtigkeit, Kühltemperaturen usw. in Rechenzentren besser vorherzusehen und zu steuern.
Da mehrere große Technologieunternehmen den Weg weisen, wird das Thema Nachhaltigkeit, insbesondere bei Rechenzentren, nicht verschwinden. Mit dem anhaltenden Anstieg des Internetverkehrs müssen Betreiber von Rechenzentren die Auswirkungen des Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen weiterhin eindämmen.
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