Kalte Datenspeicherung: eine ökologische Lösung zur Verringerung der Umweltauswirkungen von Daten

Datenverarbeitung: eine Aktivität mit großen Auswirkungen auf die Umwelt

Der Anteil der Digitaltechnik an den globalen Treibhausgasemissionen liegt aktuell zwischen 2 und 4 %.

In der heutigen Zeit fokussieren sich zahlreiche Unternehmen bei der Ausarbeitung ihrer CSR-Strategien auf Maßnahmen wie die Begrenzung des Lufttransports oder die Reduzierung von Abfällen. Diese Strategien sind zwar von Bedeutung, jedoch im Vergleich zu den wachsenden Auswirkungen anderer Aktivitäten, wie beispielsweise dem Datenmanagement, unzureichend. Es ist daher von entscheidender Bedeutung, die Prioritäten der Unternehmen und die Vor- und Nachteile jeder dieser Maßnahmen einer Neubewertung zu unterziehen.

Daten tragen aktuell mit einem Anteil von 2–4 % zu den globalen Treibhausgasemissionen bei. Dies entspricht in etwa dem Anteil des zivilen Luftverkehrs, der bei 2–3 % liegt¹Freitag, C. et al. (2021). The real climate and transformative impact of ICT : A critique of estimates, trends, and regulations. Patterns, 2(9), 100340.. Die Übertragung und Speicherung von Daten sowie die Herstellung elektronischer Komponenten, die für die Maschinen benötigt werden, sind von Natur aus energieaufwändige Prozesse. Gemäß Schätzungen belief sich der Energieverbrauch von Rechenzentren im Jahr 2018 auf 205 TWh, was einem Prozent des gesamten weltweiten Energieverbrauchs entspricht²Deluzarche, C. – Réchauffement climatique : le secteur du numérique génère plus de gaz à effet de serre que l’aviation. Futura.. Eine zweite Studie deutet darauf hin, dass die Menge an Daten, die pro Jahr weltweit erstellt oder repliziert wird, zwischen 2018 und 2025 um das 4,5-Fache ansteigen könnte³Gaudiaut, T. (2021, 19 octobre). Le Big Bang du Big Data. Statista Infographies.. Ohne entsprechende präventive Maßnahmen ist zu erwarten, dass die Umweltauswirkungen von Daten in den kommenden Jahren signifikant zunehmen werden. Schätzungen zufolge werden Daten bis 2040 für 7 % der Treibhausgasemissionen in Frankreich verantwortlich sein⁴Sénat (2020). Mission d’information sur l’empreinte environnementale du numérique..

Obgleich die Auswirkungen auf die Umwelt nicht zu vernachlässigen sind, werden Daten von vielen Unternehmen nach wie vor nicht beachtet und ihre Auswirkungen auf die Umwelt werden weitgehend unterschätzt. Dafür lassen sich drei Gründe anführen: Die Illusion der Immaterialität von Daten sowie ihre geringen finanziellen Kosten können zu einer übermäßigen Datenerzeugung führen. Zudem können energieaufwändige und nicht an die Datennutzung angepasste Speicherpraktiken sowie die Neuartigkeit der Big-Data-Technologien und die mangelnde Vertrautheit mit ihnen eine Rolle spielen.

Es existieren Lösungsansätze, welche die Umweltauswirkungen von Daten begrenzen und somit zu einer Verlangsamung oder gar Umkehrung der genannten Trends beitragen können.

Heiße Datenspeicherhölle

Die Speicherung der meisten Daten erfolgt häufig auf „Hot Storage”, da eine Optimierung und Organisation oftmals nicht erfolgt.

In Kontrast zu jenen Branchen, deren Kerngeschäft die Datenübertragung bildet – wie beispielsweise im Falle von Videokonferenzen, welche in der ersten Kategorie dieser Serie über nachhaltiges Datenmanagement Erwähnung finden – sind die Umweltauswirkungen von Daten in den meisten Branchen hauptsächlich auf deren Speicherung zurückzuführen. Der wesentliche Unterschied zwischen der Speicherung und der Übertragung von Daten besteht darin, dass bei der Speicherung täglich Strom verbraucht wird, während bei der Übertragung lediglich im Moment der Übertragung Strom verbraucht wird. Des Weiteren ist zu berücksichtigen, dass bei der Speicherung von Daten mehr Strom pro Byte verbraucht wird als bei der Datenübertragung. Dies ist auf die Art und Weise zurückzuführen, in der Daten gespeichert werden.

Die Speicherung der meisten Daten erfolgt häufig auf „Hot Storage”, da eine Optimierung und Organisation oftmals nicht erfolgt. Dies impliziert, dass die Speicherung der Daten auf Servern erfolgt, auf welche jederzeit zugegriffen werden kann und die folglich permanent aktiv sind. Diese Methode der Speicherung auf „Hot Storage” ist die am weitesten verbreitete, allerdings auch die aufwendigste. Die Speicherung von 1 GB gemeinsam genutzter Daten auf einem Cloud-Server beispielsweise verursacht in Europa einen CO2-Fußabdruck von etwa 15 g CO2eq pro Jahr⁵Cloud Carbon Footprint – An open source tool to measure and analyze cloud carbon emissions., was mehr ist als eine Autofahrt von 100 Metern. Diese Tatsache mag für ein Jahr als anekdotisch erscheinen, jedoch muss berücksichtigt werden, dass Unternehmen jedes Jahr Tausende von Gigabyte an Daten erzeugen und speichern. Die Auswirkungen der Speicherung sind sogar noch gravierender, wenn diese kollaborativen Dokumente auf lokalen Servern gespeichert werden. Dies liegt darin begründet, dass diese mit kommunalem Strom betrieben werden und im Gegensatz zur Cloud selten eine algorithmische Optimierung der Datenverwaltung bieten. Die Nutzung kann dennoch aus Gründen der Cybersicherheit erforderlich sein. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, andere Speichertechniken einzusetzen, um die Umweltauswirkungen der Daten zu begrenzen. Eine Möglichkeit ist die kalte Datenspeicherung.

Kalte Datenspeicherung: eine ökologischere Lösung zur Datenspeicherung

Was ist kalte Datenspeicherung?

Eine kalte Speicherung ist ausreichend, wenn die Daten keinen täglichen Nutzen mehr aufweisen.

Ein unmittelbarer Zugriff zu jeder Zeit ist für einen Großteil der Daten aus Gründen der Praktikabilität nicht ratsam, insbesondere für diejenigen, die aus Gründen der Archivierung oder der Einhaltung von Vorschriften aufbewahrt werden und daher selten (wenn überhaupt) abgefragt werden. Eine kalte Speicherung ist ausreichend, wenn die Daten keinen täglichen Nutzen mehr aufweisen. Diese Technologie, die bei allen Anbietern von Datenspeicherlösungen (ob Cloud oder nicht) an Bedeutung gewinnt, basiert auf dem Prinzip der kalten Speicherung. Dabei werden Daten auf Servern gespeichert, die nur bei einer Anfrage aktiviert werden. Dieser Prozess wird als „Einfrieren” der Daten bezeichnet, wodurch die Server nur dann Energie verbrauchen, wenn eine Anfrage gestellt wird. Dies bedingt eine Verlangsamung des Zugriffs auf Informationen, da die kalt gespeicherten Daten erst mehrere Tage nach der Zugriffsanfrage abgerufen werden können. Der Ansatz führt jedoch zu einer Reduktion des mit der Datenspeicherung verbundenen Stromverbrauchs⁶LogicMonitor. (2022). Hot Storage vs. Cold Storage. um einen Faktor von bis zu 3,5⁷Holcman, K. – Comment réduire l’impact environnemental du stockage de données ?. Dies resultiert in einer Verringerung der finanziellen Kosten und Umweltauswirkungen.

4 Schritte zur Einführung von Cold Data Storage ab heute

Die kalte Speicherung von Daten stellt eine effektive und einfach umzusetzende Lösung dar, da eine einfache Migration der Daten auf kalte Server ausreicht. Im Folgenden werden die Schritte dargelegt, die bei der Umsetzung der Migration zu berücksichtigen sind.

• Im ersten Schritt ist festzulegen, welche Daten sich derzeit im heißen Speicher befinden und zukünftig archiviert werden sollen.
• Im zweiten Schritt erfolgt die Festlegung einer Strategie für die künftige Datenverwaltung. Dabei werden Zeiträume für die Warm- und Kältespeicherung der verschiedenen gesammelten Datentypen definiert. Bei bestimmten Datentypen kann die Warmspeicherung sogar ganz vermieden werden.
• Im dritten Schritt werden regelmäßige und systematische Archivierungskampagnen organisiert, um die Einhaltung der festgelegten Politik sicherzustellen. Dies beinhaltet die Migration der archivierten Dateien auf kalte Server.
• Im vierten Schritt werden die kalten Daten am Ende des festgelegten Speicherzeitraums gelöscht.

Die digitale Technologie hat sich zu einem gravierenden Umweltproblem von höchster Priorität entwickelt, dessen Auswirkungen weiterhin exponentiell zunehmen. Dies ist vor allem auf die Datenspeicherung zurückzuführen. Die Implementierung einer internen Politik zur optimierten Verwaltung der gespeicherten Daten sowie die verstärkte Nutzung der kalten Datenspeicherung können diesem Trend entgegenwirken (und sogar eine Trendwende herbeiführen). Im Rahmen der dritten und letzten Kategorie unserer Serie erfolgt eine Untersuchung der Vorteile der Cloud in Bezug auf die Umweltauswirkungen. Alcimed bietet Ihnen Unterstützung bei der Bewältigung von Herausforderungen im Bereich der Datenspeicherung. Dies erfolgt durch eine Strategie der digitalen Nüchternheit. Für weiterführende Informationen steht Ihnen unser Team jederzeit zur Verfügung.

Über den Autor, 

Matthieu, Consultant in Alcimeds Data Team in den USA