Green IT Amsterdam: Grüne Software und klimafreundliche Datenzentren

19 08 2012

SENDUNG: Matrix, Sonntag, 19. August, 22:30 Uhr, Ö1

Im Kampf gegen den Klimawandel will die EU bis zum Jahr 2020 ihre Treibgasemissionen um 20 Prozent gesenkt haben, 20 Prozent der Energie soll aus erneuerbaren Quellen kommen und insgesamt soll um 20 Prozent weniger Energie verbraucht – jeweils verglichen mit den Werten von 1990. Doch diese Ziele sind der niederländischen Hauptstadt Amsterdam nicht ehrgeizig genug. Sie möchte ihren CO2-Ausstoß bis zum Jahr 2025 um ganze 40 Prozent senken. Der IT-Sektor spielt bei diesen Bemühungen eine wichtige Rolle. Immerhin verbrauchen Computer etwa 10-12 Prozent des elektrischen Stroms. Alle europäischen Rechenzentren haben zusammen einen Stromverbrauch, so hoch wie die Tschechische Republik. Und so hat die Amsterdamer Stadtregierung das Green IT Konsortium Amsterdam ins Leben gerufen. Dort überlegen sich IT-Firmen gemeinsam mit Forschungseinrichtungen, wie man Energie im IT-Sektor einsparen könnte. Die Themen reichen vom Stromsparen in großen Rechenzentren, bis hin zur Frage: Wie klimaschädlich sind eigentlich unsere Computerprogramme und Handy-Applikationen?

Der ökologische Fußabdruck von Programmen

Das Software Energy Footprint Lab an der University of Applied Sciences in Amsterdam: Aus mehreren Servern führen zahlreiche Kabel heraus. Überall blinken rote Zahlen von Messgeräten, die anzeigen, wie viel Strom gerade durch die einzelnen Komponenten des Computers fließt, während er ein bestimmtes Programm ausführt. „Wir messen den Strom überall zwischen der Steckdosen und den Komponenten. Sprich: beim Prozessor, bei der Festplatte, beim Arbeitsspeicher und so weiter“, erklärt Miguel Ferreira. Er ist Forscher der Software Improvement Group (SIG), einem niederländischen Unternehmen, das sich auf die Analyse und Verbesserung von bestehenden Software-Produkten spezialisiert hat.

Gemeinsam mit der Amsterdamer University of Applied Science hat SIG im Februar das Software Energy Footprint Lab ins Leben gerufen, kurz: SEF-Lab. Hier soll der ökologische Fußabdruck von Computerprogrammen gemessen werden, sprich: wie hoch der jeweilige Energieverbrauch ist. Software selbst verbraucht natürlich gar keinen Strom, aber sie bringt Hardware dazu, Strom zu verbrauchen.

„Im Grunde hat bisher niemand eine Ahnung davon, was der Zusammenhang zwischen einer Software und dem Energieverbrauch ist, den sie später bei der Hardware verursacht“, sagt Ferreira. Manche Experten seien der Meinung, je schneller sie läuft, desto weniger Energie verbraucht sie. Andere Forscher wiederum seien der Meinung, dass der Zusammenhang wesentlich komplizierter sei. Und daher startet das SEF-Lab wissenschaftliche Experimente, die Antworten auf diese Fragen liefern sollen.

Viele offene Fragen
Jeder Computerabsturz, den eine Software verursacht, jeder Fehler, der auftritt – kostet nicht nur Zeit und Nerven, sondern verschwendet auch Strom. Die Art und Weise, wie eine Software programmiert ist, hat Einfluss auf den Energieverbrauch. Das SEF Lab vergleicht zum Beispiel verschiedene Datenbanksysteme, Compilerprogramme und unterschiedliche Programmiersprachen, um herauszufinden, was mehr Strom braucht und warum.

„Ein paar sehr einfache Regeln kennen wir bereits“, erklärt Miguel Ferreira von der Software Improvement Group. Demnach sollte man als Programmierer vermeiden, dass Daten hin und hergeschoben werden. Es sei besser, sie irgendwo zwischenzuspeichern. Applikation für Mobiltelefone sollten möglichst ohne Bilder in hoher Auflösung auskommen, schließlich kann das Handy-Display diese ohnehin nicht darstellen. „Ein paar Dinge kann man tun“, so Ferreira, „aber die Grundlagen sind uns noch nicht bekannt.“

Software mit dem grünen Punkt
Das SEF Lab ist das erste wissenschaftliche Forschungsprojekt, das sich mit dem Zusammenhang zwischen Software und Energieverbrauch auseinandersetzt, erklärt Bo Merkus von der Amsterdam University of Applied Sciences. Er ist Wissenschafter am Institut für Saubere Technologien und koordiniert das SEF Lab. Studenten sollen im Rahmen ihrer Abschlussarbeiten das Forschungsfeld in den kommenden Jahren noch erweitern. „Natürlich gibt es andere Forscher, die den Energieverbrauch von Servern messen“, räumt Merkus ein. Aber das seien dann für gewöhnlich große Firmen und die halten ihre Erkenntnisse unter Verschluss. „Wir hingegen sind eine öffentliche Bildungseinrichtung und wir wollen, dass die Software-Entwickler dann mit unseren Ergebnissen arbeiten können.“

Besonders interessant für Unternehmen ist die Frage: Wie viel Energie verbrauchen Applikationen für Mobiltelefone. Denn schließlich sollen die Handy-Akkus der User nicht zu sehr strapaziert werden. Die Vision der Forscher im Software Energy Footprint Lab: In Zukunft könnte es so etwas wie ein Grünes Gütesiegel für Software geben. So ähnlich wie es zum Beispiel heute schon bei Kühlschränken üblich ist, sagt Bo Merkus.

Green Clouds, Green Ocean
Sowohl die Software Improvement Group, wie auch die University for Applied Science sind Mitglieder im Green IT Konsortium Amsterdam. Dieses wurde im Jahr 2010 von der Amsterdamer Stadtregierung ins Leben gerufen. Im Konsortium vernetzen sich Universitäten, kleine Forschungseinrichtungen, große IT Firmen und Datenzentren. Ihr gemeinsames Ziel: den IT-Sektor klimafreundlicher zu machen. Der Stadt Amsterdam sei klar gewesen, dass sie ihre Klimaziele nur erreichen kann, wenn sie auch die großen Stromverbraucher an Bord holt, sagt Jaak Vlasveld, Koordinator des Green IT Konsortiums.

Grüne Wolke, grüner Ozean, grüner Kragen – so poetisch klingen die Schwerpunktthemen des Konsortiums. In verschiedenen Workshops wird beispielsweise diskutiert, inwieweit man CO2-Emmissionen durch Cloud Computing einsparen kann, wie Smart Grids – also intelligente Stromnetze – für mehr Energie-Effizienz sorgen können und inwieweit Kommunikationstechnologie in anderen Sektoren helfen kann, Energie zu sparen.

Stromrechnung von zwei Millionen Euro
Der größte Brocken beim Energieverbrauch im ICT-Sektor sind große Rechenzentren. Regierungen, Banken, Telekommunikationsanbieter, Internetsuchmaschinen und soziale Netzwerke verarbeiten und speichern riesige Datenmengen. Das lagern viele an professionelle Rechenzentren aus. Amsterdam ist ein bedeutender Standort für internationale Datenzentren, erklärt Jaak Vlasveld: „Stellen Sie sich ein mehrstöckiges Bürogebäude vor. Und die ersten 5-6 Stockwerke unterteilen wir in schmale Gänge voller Kästen. In jedem Kasten sind Computer mit Servern eingeschlichtet – übereinander so wie Pizza-Schachteln. Ein so ein Kasten verbraucht soviel Strom, wie vier durchschnittliche Haushalte. Manche Datenzentren sind 10.000 Quadratmeter groß. Sie können sich also vorstellen, wie viel Energie die verbrauchen.“

Und diese zig-tausenden Server, die auf engstem Raum gestapelt sind, müssen auch gekühlt werden. Für so ein gestandenes Rechenzentrum sei eine Stromrechnung von zwei Millionen Euro pro Jahr nichts ungewöhnliches, so Vlasveld. Energie-Effizienz ist für die Betreiber von Datenzentren also weniger eine Frage der politicial correctness, sondern schlichtweg eine wirtschaftliche Notwendigkeit. Das Green IT-Konsortium veranstaltet Seminare, wo Best Practice-Beispiele besprochen werden. Zum Beispiel: wie man in einer kühlen Region wie den Niederlanden Frischluft einsetzen kann, statt Klima-anlagen.

Zuckerbrot und Peitsche
Zu Beginn sei es den Unternehmen nicht so leicht gefallen, Informationen auszutauschen – schließlich sind sie ja Konkurrenten am freien Markt, erzählt Vlasveld: „Aber im Green IT Amsterdam Konsortium geht es ja darum, zusammen zu arbeiten. Sie haben sich kennengelernt und begonnen, sich gegenseitig zu vertrauen. Es war von Anfang an die Vision der Amsterdamer Stadtregierung, dass die Unternehmen zusammenarbeiten.“

Außerhalb des Green IT Konsortiums gebe es auch schwarze Schafe unter den Rechenzentren – so Vlasveld. Solche, die kein Interesse hätten, in die Verbesserung ihrer Energie-Effizienz zu investieren. Hier sei die Politik gefragt. Auf EU-Ebene gibt es seit 2010 einen Verhaltenskodex für Rechenzentren. Dieser mahnt zum sparsamen Einsatz von Energie – allerdings alles auf freiwilliger Basis. Die Stadtregierung von Amsterdam ist da etwas strenger, erklärt Jaak Vlasveld vom Green IT Konsortium, sie setzt auf Zuckerbrot und Peitsche. Große Energieverbraucher benötigen in Amsterdam eine Energie-Genehmigung und eine Umweltbescheinigung. Investiert ein Rechenzentrum zu wenig in seine Energie-Effizienz könnte ihm im Extremfall die Genehmigung entzogen werden, erklärt Jaak Vlasveld.

Das Zuckerbrot: Die Stadt Amsterdam bemüht sich durch verschiedene Anreize um neue, grüne Rechenzentren und unterstützt Maßnahmen zur Verbesserung der Energie-Effizienz. Schließlich sollen bis zum Jahr 2025 in Amsterdam 40 Prozent der CO2-Emmissionen eingespart werden – so das ehrgeizige Ziel der Stadtregierung.

DL

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