Green Cloud Computing: Rechenzentren: die unterschätzte Klimagefahr

Durch die Messung in Rechenzentren wurde die Methode in der Praxis angewendet und als Beispiele folgende CO₂-Fußabdrücke ermittelt: Eine Stunde Videostreaming verursacht im Rechenzentrum 1,45 Gramm CO₂-Äquivalente. Online-Speicher benötigen für ein Terabyte Speicherplatz pro Jahr 100 bis 150 Kilogramm CO2 und ein Office-Arbeitsplatz in der Cloud führt zu Treibhausgasemissionen in Höhe von 59 Kilogramm pro Jahr.

Einheitliche Energiebilanzierung in der EU

Das Umweltbundesamt hatte das Forschungsprojekt „Green Cloud-Computing“ beauftragt, dessen Ergebnisse jetzt vorliegen. Die einheitliche Energiebilanzierung von europäischen Rechenzentren wird bewusst während der EU-Ratspräsidentschaft Deutschlands thematisiert. Klimaschutz und Digitalisierung gelten als deren Schwerpunkte. Die Digitalisierung treibt die Anzahl und die Kapazitäten von Rechenzentren in die Höhe: Schätzungen gehen von einem jährlichen Wachstum von 20 bis 30 Prozent aus. „Deshalb müssen wir jetzt handeln. Damit wir einen Überblick über die Klimawirkungen von digitalen Dienstleistungen gewinnen. Aber auch, damit kein Versorgungsengpass entsteht“, sagt Senior Researcher Jens Gröger, der die Studie für das Öko-Institut durchgeführt hat. „Momentan fliegen digitale Dienste noch unter dem Radar, während andere energieintensive Industrien zum Beispiel schon dem CO₂-Emmissionshandel unterliegen.“

CO2-Fußabdruck pro Serviceeinheit

Entscheidend ist, dass Rechenzentren und Cloud-Dienstleister eine Berichtspflicht in Form eines Energieausweises auferlegt bekommen. Mit den Daten kann der CO₂-Fußabdruck pro Serviceeinheit errechnet werden. „Bei jeder verkauften Glühlampe muss inzwischen die Energieeffizienz angegeben werden. Aber wie viel Energie verbraucht die Dekodierung einer Sprachnachricht an die Alexa-Sprachbox oder ein Mailpostfach in der Cloud?“, so Gröger. Mit der Rechenmethode „Green Cloud-Computing“, die auf festen Bilanzierungsregeln beruht, könnte dies zukünftig berechnet und von allen digitalen Dienstleistungen angegeben werden.

Klimaverträgliches Streaming

Bundesumweltministerin Svenja Schulze hat die Ergebnisse der Studie kürzlich präsentiert: „Die neuesten Erkenntnisse zeigen uns nun: Klimaverträgliches Streaming ist möglich, wenn man es richtig anstellt und den richtigen Weg zur Datenübertragung wählt. Aus Umweltsicht ist es eine gute Idee, mehr öffentliche WLAN Hotspots einzurichten, denn das ist klimafreundlicher als Streaming im Mobilfunknetz. Mit den richtigen Übertragungswegen und effizienteren Rechenzentren wächst auch der Klima-Vorteil, den Home-Office und Videokonferenzen für den Klimaschutz haben können. Mein Ziel ist, die deutsche EU-Ratspräsidentschaft dazu zu nutzen, eine gemeinsame Positionierung für eine umweltfreundliche Digitalisierung zu erreichen. Denn gute Standards setzen wir am besten gleich in ganz Europa."

Dirk Messner, Präsident des Umweltbundesamtes: „Eine gute Nachricht für Film- und Serienfreunde: Wer zu Hause über Glasfaser oder VDSL streamt, kann dies mit gutem Klimagewissen tun. Doch die Datenmengen, die uns umgeben, werden in den nächsten Jahren stetig wachsen, ob vernetztes Fahren, Heimkino oder Videokonferenzen. Daher ist es wichtig, die klimafreundlichsten Übertragungswege zu finden. Unsere Forschung zeigt, dass wir verstärkt in den Ausbau der Glasfasernetze investieren sollten. Aus Klimaschutzsicht ist auch die neue 5G-Übertragungstechnik vielversprechend.“

Immer mehr Menschen nutzen Cloud-Dienste. Durch die Corona-Pandemie ist der Bedarf weiter gestiegen: Die Nutzung von Streaming-Diensten und Cloud-Gaming hat sich etwa von Februar bis März 2020 um 30 Prozent erhöht. Im März 2020 wurde am weltweit größten Internetknoten in Frankfurt/Main (DE-CIX) ein Spitzenwert von 9,16 TBit (Terabit) Datendurchsatz pro Sekunde gemessen. Das entspricht der gleichzeitigen Übertragung von mehr als zwei Millionen HD-Videos und ist der höchste Wert, der dort je gemessen wurde.

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