Green Cloud Computing: eine nachhaltige Lösung zur Verringerung der Umweltauswirkungen der Datenspeicherung?

Datenverarbeitung: eine Aktivität mit großen Auswirkungen auf die Umwelt

Auf die Digitaltechnik entfallen heute zwischen 2-4 % der weltweiten Treibhausgasemissionen.

Ein unterschätzter ökologischer Fußabdruck

In der jüngeren Vergangenheit haben zahlreiche Unternehmen ihre CSR-Strategien dahingehend ausgerichtet, dass sie sich vorrangig auf Maßnahmen zur Begrenzung des Lufttransports sowie zur Reduzierung von Abfällen fokussieren. Diese Strategien sind zwar von Bedeutung, jedoch unzureichend, um den wachsenden Auswirkungen anderer Aktivitäten, wie beispielsweise dem Datenmanagement, gerecht zu werden. Daher ist eine erneute Bewertung der Prioritäten der Unternehmen sowie eine Gegenüberstellung der Vor- und Nachteile der einzelnen Maßnahmen erforderlich.

Der Anteil der Daten am globalen Ausstoß von Treibhausgasen beläuft sich gegenwärtig auf einen Wert zwischen zwei und vier Prozent. Zum Vergleich: Der zivile Luftverkehr ist für einen Anteil von zwei bis drei Prozent verantwortlich¹Deluzarche, C. (s. d.). Global warming: the digital sector generates more greenhouse gases than aviation. Futura.. Die Übertragung, Speicherung sowie die Herstellung elektronischer Komponenten, welche für Maschinen benötigt werden, sind von Natur aus energieintensive Prozesse. Schätzungen zufolge betrug der Energieverbrauch von Rechenzentren im Jahr 2018 205 TWh, was einem Prozent des gesamten weltweiten Stromverbrauchs entspricht²Freitag, C. et al. (2021, 1 septembre). The real climate and transformative impact of ICT : A critique of estimates, trends, and regulations. Patterns..

Eine zweite Studie legt nahe, dass die Menge an Daten, die weltweit pro Jahr erstellt oder repliziert wird, zwischen 2018 und 2025 um das 4,5-Fache ansteigen könnte³Gaudiaut, T. (2021, 19 octobre). The Big Bang of 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 sein⁴Commission de l’aménagement du territoire et du développement durable (2020). https://www.senat.fr/rap/r19-555/r19-5551.pdf.

Die Illusion der immateriellen Daten

Obgleich die Auswirkungen auf die Umwelt als signifikant zu erachten sind, wird die Relevanz von Daten in vielen Unternehmen nach wie vor unterschätzt, was sich in einem unzureichenden Bewusstsein für den eigenen ökologischen Fußabdruck manifestiert.

Drei Faktoren können hierfür verantwortlich gemacht werden:

• Die Annahme, dass Daten von untergeordneter Bedeutung sind, sowie die geringen finanziellen Aufwendungen können zu einer übermäßigen Erzeugung von Daten führen.
• Zudem können energieaufwendige und nicht an die Anwendungen angepasste Speicherpraktiken sowie die Neuartigkeit der Big-Data-Technologien
• Die mangelnde Vertrautheit mit ihnen zu einer unkontrollierten Datenproduktion beitragen.

Es gibt jedoch Lösungen, die die Auswirkungen auf die Umwelt begrenzen und diese Trends verlangsamen oder sogar umkehren können.

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Ist die Speicherung in der Cloud nachhaltig?

Lokale, kalte oder Cloud-Speicherung: Vor- und Nachteile

Die energieeffizienteste und sicherste Methode der Datenspeicherung ist nach wie vor die lokale Speicherung auf dem eigenen Computer. Dies birgt jedoch das Risiko eines Datenverlusts und kann die Zusammenarbeit und den Zugriff aus der Ferne erschweren.

Wie im zweiten Teil dieser Serie über die Optimierung der Datenspeicherung erörtert, stellt die Zwischenlösung die kalte Speicherung eine effiziente und sichere Methode dar, um Daten zu speichern. Dabei ist es unerheblich, ob die Speicherung auf einem lokalen Server erfolgt, da die Verbindung zum Computer unterbrochen ist.

Sofern mehreren Personen gleichzeitig Zugang zu einem Dokument gewährt werden soll, ist die Nutzung eines Servers erforderlich, der mit dem Netz verbunden und stets verfügbar ist. Unter Berücksichtigung der aktuellen Energieversorgungslage sowie der optimierten Verwaltung der Serverressourcen ist die Speicherung von Daten auf einem lokalen Server aus nachhaltiger Perspektive vorteilhafter als die Speicherung in der Cloud.

Eine Migration in die Cloud, die sich bereits bewährt hat

Einem Bericht aus dem Jahr 2019 zufolge könnte in den USA die Verlagerung lokaler Daten in die Cloud (wie die von AWS) den Kohlenstoff-Fußabdruck dieser Infrastrukturen im Median um 88 % und im Minimum um 72 % verringern⁵Bizo, D. (2019, octobre). https://d39w7f4ix9f5s9.cloudfront.net/e3/79/42bf75c94c279c67d777f002051f/carbon-reduction-opportunity-of-moving-to-aws.pdf. Es sei darauf hingewiesen, dass einige Anbieter von Cloud-Lösungen, darunter OVH, Google und Microsoft, bei der Nutzung lokal erzeugter erneuerbarer Energie für die Stromversorgung ihrer Rechenzentren oder die Verwaltung elektronischer Geräte weiter fortgeschritten sind als AWS. Daher könnten sie noch größere Einsparungen erzielen.

Wie kann Green Cloud Computing noch nachhaltiger gestaltet werden?

Die Auswirkungen von Daten sind nicht allein auf den Umsatz elektronischer Geräte beschränkt, sondern gehen darüber hinaus und betreffen auch den Stromverbrauch sowie den Strommix, der für die Versorgung von Rechenzentren zum Einsatz kommt. Durch die Bearbeitung dieser beiden Aspekte kann eine Verringerung der Auswirkungen der digitalen Technologie erzielt werden. Die Umstellung auf grünes Cloud Computing stellt einen vielversprechenden Ansatz zur Erreichung dieser Ziele dar.

Die Anbieter von Cloud-Diensten sind gegenwärtig bestrebt, den Stromverbrauch ihrer Rechenzentren zu minimieren, wobei das primäre Ziel in der Optimierung der Betriebskosten zu sehen ist.

Neben der Installation von Sonnenkollektoren, Windturbinen und anderen lokalen erneuerbaren Energiequellen optimieren diese Unternehmen beispielsweise die Auswirkungen des Stroms, mit dem ihre Rechenzentren betrieben werden, indem sie verschiedene Maßnahmen umsetzen:

• Eine variable Serverstromversorgung sorgt dafür, dass die Server nur dann Strom verbrauchen, wenn es notwendig ist.
• Optimierung der dynamischen gemeinsamen Nutzung von Speicherplatz durch mehrere Nutzer
• Einsatz modernster elektronischer Hardware und Software, die eine Optimierung des Stromverbrauchs ermöglicht
• Austausch elektronischer Maschinen und Geräte (deren Herstellung Umweltverschmutzung verursacht) in einem verantwortungsvolleren Rhythmus sind weitere Maßnahmen
• Installation neuer lokaler erneuerbarer Energiequellen (Solaranlagen, Windturbinen) oder Versorgung mit erneuerbaren Energiequellen in der Nähe (Geothermie, Wasserkraft)
• Wiederverwendung der von Servern erzeugten Wärme (z. B. durch Beheizung von Gebäuden)
• Einsatz neuer Kühltechnologien, die den Stromverbrauch senken (z. B. Kühlung mit Wasser statt mit Luft)

In Frankreich werden innovative Konzepte entwickelt, wie beispielsweise das Start-up-Unternehmen Denv-R mit Sitz in Guérande, welches in Kürze ein Speicherzentrum an der Loire in Nantes errichten wird. Das Ziel des Vorhabens besteht in einer Verlagerung der Speicherung sowie in einer Minimierung der Umweltauswirkungen des Rechenzentrums durch eine natürliche Kühlung, welche durch die Strömung des Flusses betrieben wird.

Wie kann die Umstellung auf Green Cloud Computing erleichtert werden?

Der letzte Bereich der Transformation, der in dieser Serie betrachtet wird, ist daher die (teilweise) Migration von Daten auf einen Cloud-Server. Diese Dienste können beispielsweise für die Speicherung von Informationen genutzt werden, die von Ihren Mitarbeitern gemeinsam genutzt werden, z. B. gemeinsam genutzte Dateien.

Diese Migration muss nicht alle Daten umfassen. In bestimmten Branchen ist eine vollständige Migration aus Souveränitäts- oder Sicherheitsgründen möglicherweise nicht möglich. In diesem Fall ist eine Teilmigration der Daten dennoch möglich und vorteilhaft.

Für sensible Informationen (z.B. über Kunden) kann die Cloud dank Anbietern wie OVH, die der Sicherheit und Souveränität europäischer Daten Priorität einräumen, immer noch in Betracht gezogen werden. Aber natürlich kann ein lokaler Server in Synergie mit der Cloud für die Archivierung sehr sensibler Daten verwendet werden, oder wenn eine Zusammenarbeit oder ein Fernzugriff nicht erforderlich ist (in diesem Fall kann sogar die Verwendung externer Festplatten oder der Festplatten des Computers bevorzugt werden).

Wenn Sie sich für eine Cloud-basierte Lösung entscheiden, müssen Sie sich nur noch für einen Anbieter entscheiden. Ebenso wichtig wie die Sicherheit und die Souveränität sind die Aspekte der Nachhaltigkeit: In diesem Bereich gibt es mehrere Indikatoren, die es Ihnen ermöglichen, das Engagement der Unternehmen im Bereich der Nachhaltigkeit zu erkennen (ISO 50001, ISO 14001, PUE, WUE, Anteil erneuerbarer Energien usw.).

Die digitale Technologie hat sich zu einem echten Umweltproblem von höchster Priorität entwickelt, dessen Auswirkungen weiterhin exponentiell zunehmen, insbesondere aufgrund der Datenspeicherung. Die (teilweise) Migration in die Cloud kann dazu beitragen, diesen Trend zu verlangsamen oder sogar umzukehren, insbesondere dank der zahlreichen Techniken zur Energieoptimierung, die von den Anbietern dieser Dienste eingesetzt werden. Alcimed kann Sie bei diesem Übergang unterstützen, von der Diagnose bis zur Umsetzung, indem wir alle Zwischenschritte wie die Kommunikation im Zusammenhang mit dem Übergang oder die Identifizierung der besten Partner begleiten. Zögern Sie nicht, unser Team zu kontaktieren!

Über den Autor, 

Matthieu, Consultant in Alcimeds Data Team in USA