So verringern Sie Ihren digitalen CO2-Fußabdruck

Was ist ein digitaler CO2-Fußabdruck?

Ein digitaler Kohlenstoff-Fußabdruck bezieht sich auf die Treibhausgasemissionen, die durch Ressourcen, Geräte, Tools und Plattformen digitaler Technologien entstehen. Die Auswirkungen des Internets und der Digitalisierung auf die Umwelt werden oft nicht wahrgenommen. Dennoch sind diese Umweltkosten real. Ein digitaler Kohlenstoff-Fußabdruck umfasst Folgendes:

• die Nutzung von Geräten und Anlagen
• die bei ihrer Herstellung entstehenden Emissionen
• die für den Betrieb von Geräten und Anlagen benötigte Energie
• die Datenübertragung 
• den Energieverbrauch von Servern und Rechenzentren

Dies sind nur einige Quellen des digitalen Kohlenstoff-Fußabdrucks:

• Cloud Computing
• Websites
• Online-Einkauf
• Multimedia
• Online-Spiele
• soziale Medien
• Handys
• E-Learning
• Video-Streaming
• Künstliche Intelligenz
• Kryptowährungen
• Metaverse-Plattformen

Digitale Technologien sind für 3,7 Prozent der globalen Treibhausgasemissionen verantwortlich, so der Bericht Lean ICT: Towards digital sobriety, der im März 2019 von The Shift Project, einer in Paris ansässigen Denkfabrik, veröffentlicht wurde. Die digitale Transformation - mit ihrer Abhängigkeit von Servern, Netzwerken und Endgeräten - treibt diesen Trend voran. Der direkte Energie-Fußabdruck der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) nimmt jährlich um 9 Prozent zu, wobei Video-Streaming einen der größten Beiträge zu diesen Zahlen leistet.

Die Bewertung des digitalen Kohlenstoff-Fußabdrucks ist komplex, aber Untersuchungen, die den Beitrag der Technologie zu den Treibhausgasemissionen geringer einschätzen, kommen zu dem Ergebnis, dass die Technologie in erheblichem Maße zu den globalen Treibhausgasemissionen beiträgt, so dass Unternehmen und Einzelpersonen daran arbeiten müssen, diese Emissionen zu verringern.

Die Komplexität eines digitalen Kohlenstoff-Fußabdrucks

Viele CIOs und Technikerteams haben das Thema Nachhaltigkeit auf ihre Agenda gesetzt, zumal CEOs und Vorstände diesem wichtigen Thema Priorität einräumen. Doch bevor die IT-Abteilung ihren Kohlenstoff-Fußabdruck verkleinern und nachhaltiger werden kann, müssen die Verantwortlichen zunächst die aktuellen Emissionen und schädlichen Praktiken kennen und verstehen. In vielen Unternehmen sind die Nachhaltigkeitsdaten über verschiedene Abteilungen verstreut, oft in Excel-Tabellen und unstrukturierten und strukturierten Daten ohne jegliche Abstimmung. Und zu wissen, wie man CO2 misst, ist noch schwieriger.

Für viele CIOs klafft eine Lücke zwischen dem Wunsch, grün zu sein, und der Tatsache, grün zu sein, so der 2021 veröffentlichte Bericht Sustainable IT: Why it's time for a Green Revolution for your organization's IT von Capgemini, einem IT-Beratungsunternehmen mit Hauptsitz in Paris. Die folgenden Statistiken des Berichts unterstreichen die Notwendigkeit und die Komplexität der Ökologisierung der IT:

• Im Jahr 2019 wurden 53,6 Millionen Tonnen Elektroschrott produziert, ein Anstieg von 21 Prozent in fünf Jahren.
• Ganze 89 Prozent der Unternehmen recyceln weniger als 10 Prozent ihrer IT-Hardware.
• 50 Prozent der Unternehmen gaben an, dass sie über eine unternehmensweite Nachhaltigkeitsstrategie verfügen, aber nur 18 Prozent haben eine vollständige nachhaltige IT-Strategie mit klaren Zielen und Zeitplänen.
• Nur 43 Prozent der Führungskräfte gaben an, dass sie den IT-Fußabdruck ihres Unternehmens kennen.
• Nur 6 Prozent der befragten Unternehmen haben eine sehr ausgereifte nachhaltige IT.
• Obwohl 33 Prozent der Unternehmen die Berichterstattung über den CO2-Fußabdruck der IT vorschreiben, verlangen die meisten von ihren Anbietern nicht, dass sie die Daten zum CO2-Fußabdruck offenlegen.
• Viele Unternehmen halten die Messung des IT-Fußabdrucks für eine komplexe und schwierige Aufgabe. 49 Prozent geben an, dass es keinen Zugang zu gemeinsamen Messstandards und Bewertungen gibt und dass es schwierig ist, die vielen Ebenen des IT-Fußabdrucks zu verstehen: E-Mail, Sprachaufzeichnungen, Video und alle anderen digitalen Technologien.

Schritte zur Verringerung Ihres digitalen Fußabdrucks

Trotz der Komplexität des digitalen CO2-Fußabdrucks müssen Unternehmen die ersten Schritte unternehmen, um ihn zu verringern. Hier sind einige Methoden, die dabei helfen können.

1. Beginnen Sie mit den einfacheren Aufgaben

Ohne ein klares Bild der digitalen CO2-Bilanz eines Unternehmens sind IT-Verantwortliche verständlicherweise verwirrt, wenn es darum geht, eine Initiative zu starten. CIOs und IT-Teams sollten mit offensichtlichen Aktionsschritten beginnen, mit anderen Worten, mit niedrig hängenden Früchten beziehungsweise leicht erreichbaren Zielen.

Eine der ersten Maßnahmen, die Unternehmen ergreifen können, ist die Kontrolle der Gerätenutzung und der Versuch, mit weniger Geräten mehr zu erreichen und gleichzeitig die Effizienz zu erhalten. Der erste Schritt besteht darin, die Prozesse und die Art und Weise, wie die Mitarbeiter die Geräte nutzen, zu überprüfen.

Ein großer Teil davon hängt mit der Verlängerung der Lebenszyklen von Geräten zusammen. Viele Unternehmen ersetzen ihre Geräte alle drei Jahre. Eine Verlängerung dieses Zeitraums auf vier oder fünf Jahre verringert den CO2-Fußabdruck erheblich. Dieser Schritt kann jedoch eine Herausforderung sein: Um die Effizienz zu erhalten, müssen die Geräte weiterhin vom Hersteller unterstützt werden und mit neuen Software-Upgrades kompatibel sein. Anwender müssen sicherstellen, dass sie gemeinsam mit den Lieferanten dieses Ziel erreichen können.

2. Verstehen der Emissionskategorien

Jeder IT-Leiter sollte die Grundlagen der Emissionen verstehen, um sein Unternehmen auf seinem Weg zur Nachhaltigkeit zu unterstützen. Ein erster Ansatzpunkt ist das Verständnis der Emissionskategorien.

Das Greenhouse Gas Protocol, ein Standardisierungsgremium mit Sitz in Washington, D.C., unterteilt Kohlenstoffemissionen - digitale oder andere - in drei Kategorien:

• Scope 1 umfasst alle direkten Emissionen, die ein Unternehmen verursacht, wie zum Beispiel Emissionen aus Firmenfahrzeugen, Prozessen, Treibhausgaslecks und der Produktion.
• Scope 2 umfasst die indirekten Emissionen aus eingekaufter Energie, beispielsweise den Strom, der für den Betrieb von Büros und Geräten gekauft wird.
• Scope 3 umfasst alle indirekten Emissionen, die mit der Geschäftstätigkeit eines Unternehmens verbunden sind und entlang der gesamten Lieferkette zwischen einer Organisation, ihren Lieferanten und ihren Kunden entstehen. Dazu gehören auch die Rohstoffe und Edelmetalle, die zur Herstellung digitaler Geräte verwendet werden.

Jedes Unternehmen ist mit Scope-3-Emissionen konfrontiert, weil man die Unterstützung aller Parteien in der Lieferkette braucht. Footprint-Tools bieten zwar Emissionsberechnungen für bestimmte Kategorien wie IT-Hardware, doch wären detailliertere Informationen ideal.

In Zukunft wird es immer interessanter werden, genauer zu wissen, was den CO2-Fußabdruck wirklich beeinflusst. Wie sieht zum Beispiel der digitale Kohlenstoff-Fußabdruck eines bestimmten PC-Terminals aus, der in einer bestimmten Umgebung untergebracht ist und eine bestimmte Anzahl von Stunden in Betrieb ist? Diese Faktoren sind nur Beispiele dafür, welche Informationen relevant sind. Je besser die Daten sind, die ein Unternehmen sammelt, desto einfacher ist es, echte Dekarbonisierungsziele zu entwickeln.

Unternehmenssysteme sind immer einsatzbereit, und das hat seinen Preis für das Klima. IT-Verantwortliche müssen die Nachhaltigkeit ihrer Vernetzungspraktiken prüfen. Einer der Hauptgründe dafür, dass der Datenaustausch kohlenstoffintensiv ist, liegt darin, dass Netzwerke im Gegensatz zu mobilen Geräten, die über einen Ruhemodus verfügen, immer eingeschaltet sind.

Ein Netzwerk-Switch beispielsweise muss auch dann eingeschaltet sein, wenn er nicht benutzt wird, und verbraucht die maximale Energiemenge, auch wenn keine Daten durch ihn fließen. Der Grund dafür ist, dass Daten, wie Video, keine Latenzzeiten vertragen. Werden Daten übertragen, kann man nicht darauf warten, dass ein Switch aktiviert wird; er muss sofort mit der Datenübertragung beginnen.

Eine mögliche Lösung, die derzeit erforscht wird, ist die Anwendung der Prinzipien von verzögerungstoleranten Netzwerken. Im Moment mag es aber noch einfacher sein, auf energieeffiziente Hardware zurückzugreifen, wenn es an der Zeit ist, das Gerät zu erneuern.

1-Minute Overview: How Should You Get Started with Environmental Sustainability?

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3. Optimierung der Storage- und Cloud-Nutzung

Nach Angaben der Internationalen Energieagentur (International Energy Agency) steigt der weltweite Stromverbrauch großer Rechenzentren aufgrund der ständig zunehmenden Arbeitsbelastung jährlich um 10 bis 30 Prozent. Diese Prozentsätze wären noch weitaus höher, wenn das Mining von Kryptowährungen in die Messung einbezogen würde.

Der Energieverbrauch, der für die Datenspeicherung erforderlich ist, hängt davon ab, wie schnell die Benutzer die Daten abrufen müssen. Wenn die Antwort sofort lautet, ist das Speichersystem weniger umweltfreundlich. Ein mehrstufiges Speichersystem, das diese Nachhaltigkeitsherausforderung bewältigen könnte, könnte wie folgt aussehen:

• Unternehmen speichern Daten, auf die die Benutzer nicht sofort zugreifen müssen, wie alte Finanzunterlagen, auf einem Langzeitspeicher, der eine gewisse Zeit zum Hochfahren benötigt.
• Für Daten, auf die ein sofortiger Zugriff erforderlich ist, verwenden die Unternehmen ein System, das eher für das Frontend gedacht ist.

Um diesen mehrschichtigen Ansatz für die Speicherung zu entwickeln, müssen Unternehmen ein klares Verständnis für die Daten haben, die sie sammeln und speichern, was eine große Herausforderung sein kann. Die Tendenz geht dahin, alles aufzubewahren und in unmittelbarer Reichweite zu halten.

Aber wenn die Wirtschaft schrumpft, werden die Unternehmen ihre Speicherrichtlinien rationalisieren, und sei es nur, um die Kosten zu kontrollieren. Die Vorteile der Nachhaltigkeit sind zwar vielleicht nicht der Hauptgrund, aber in diesem Fall ein positiver Nebeneffekt.

4. Vergleichen Sie die Optionen Cloud und Legacy-Technologie

Die Cloud basiert auf Rechenzentren, die massive negative Umweltauswirkungen haben. Trotz der Netto-Null-Zusagen der Cloud-Anbieter und ihrer Behauptungen zur Nachhaltigkeit benötigen Rechenzentren Strom und Wasser für die Kühlung, verursachen Lärm, verbrauchen Hardware und erzeugen Elektroschrott. Deshalb ist es wichtig, die Umweltauswirkungen auf eine Weise zu reduzieren, die kein negatives Material erzeugt. Sobald sich IT-Führungskräfte mit der Reduzierung der Kohlenstoffemissionen befassen, könnte der Wechsel in die Cloud Teil der Nachhaltigkeitsstrategie eines Unternehmens sein.

Aus einer reinen Geschäftsperspektive, die nichts mit Nachhaltigkeit zu tun hat, liegt der primäre Reiz des Cloud Computing darin, dass es auf einem Pay-as-you-go-Modell basiert. Wenn Unternehmen ihre Investitionen in Cloud-Dienste strategisch planen, können sie auch die digitalen Kohlenstoffemissionen reduzieren. Es gibt derzeit Forschungen, die sich darauf konzentrieren, wie Cloud-Dienste genutzt werden können, um den Geschäftswert zu steigern und gleichzeitig Nachhaltigkeit zu erreichen.

Wenn Unternehmen weniger Ressourcen verwenden, bedeutet das, dass weniger virtuelle Maschinen in einem Rechenzentrum hochgefahren werden, die Strom verbrauchen und Kohlenstoff emittieren. Und wenn Firmen virtuelle Maschinen haben, die stark ausgelastet sind und jedes einzelne Bit dieser virtuellen Maschine zur Wertschöpfung beiträgt, arbeiten Unternehmen natürlich effizienter, als wenn Sie eine virtuelle Maschine haben, die nicht wirklich genutzt wird.

Mit anderen Worten: Die bewährten Verfahren, die für Cloud-Ausgaben gelten, lassen sich auch auf die Reduzierung der Kohlenstoffemissionen anwenden. Dies funktioniert auch, wenn Anwendungen je nach Nutzung nach oben oder unten skaliert werden. So kann beispielsweise ein elektronischer Marktplatz die Cloud-Nutzung während der Weihnachtszeit erhöhen, um den Datenverkehr auf seiner Website steigern, und dann in der ruhigen Zeit wieder reduzieren. Es kann sein, dass Unternehmen ältere Anwendungen nicht auf eine skalierbare und energieeffiziente Weise nutzen.

Es gibt einige Legacy-Anwendungen und schlecht konzipierte Anwendungen, die sehr starr sind: Sie verbrauchen immer die gleiche Menge an Ressourcen. Das bedeutet, dass viele dieser Ressourcen eine Zeit lang nichts tun, weil sie nicht gebraucht werden. Dieser Ansatz sei so, als würde man einen Server den ganzen Tag am Netz lassen, nur für den Fall, dass er gebraucht wird. Eine wirklich gute Cloud-Anwendung sollte immer nur das verbrauchen, was sie gerade braucht. Der erste Schritt zur Verringerung des digitalen Fußabdrucks der Cloud ist die Sicherstellung einer guten Anwendungsarchitektur.

5. Erstellen Sie umweltfreundlichere Software

Damit Software weniger Energie verbraucht, müssen die Entwickler sie mit Blick auf ihren digitalen Kohlenstoff-Fußabdruck entwickeln. Das gilt auch für die Art und Weise, wie Entwickler im Allgemeinen an neuere Technologien wie KI herangehen.

Ein Grund dafür, dass manche Software nicht so effizient ist, wie sie sein könnte, liegt darin, dass sie nicht für batteriebetriebene Geräte wie Mobiltelefone ausgelegt ist. Wenn IT-Fachleute Software für ein Gerät entwickeln, das an eine Steckdose angeschlossen wird, gibt es fast keinen Druck, weniger Energie zu verbrauchen. Im Cloud-Bereich zum Beispiel sind all diese Maschinen an das Stromnetz angeschlossen, so dass es für die Cloud-Ingenieure keinen Druck gibt, weniger Energie zu verbrauchen, weil davon ausgehen, dass dies nicht gemessen wird.

Um eine umweltfreundlichere Software zu entwickeln, sollten sich die Entwickler an den Best Practices für die Entwicklung von Mobilcomputeranwendungen orientieren - mit anderen Worten, sie sollten die Anwendungen so entwickeln, dass sie den Batterieverbrauch optimieren. Dieses Wissen ist bereits vorhanden, Entwickler müssen es nur in einen anderen Bereich einbringen.

Elektroschrott ist ein weiteres kritisches Thema. CIOs und IT-Führungskräfte sollten von den Anbietern verlangen, dass sie die softwaregesteuerte Veralterung stoppen. Es geht darum, Software so zu schreiben, dass Firmen nicht gezwungen sind, Dinge wegzuwerfen. Wenn beispielsweise ein Mobiltelefon zwar funktionstüchtig, aber nicht in der Lage ist, die vom Benutzer benötigte aktualisierte Software auszuführen, trägt dies nicht zur Verringerung des digitalen Fußabdrucks bei.

6. Kohlenstoffintensität messen

In der Geschäftswelt betrachten Führungskräfte das Wachstum von Produkten und Gewinnen als Evangelium. Dieser Ansatz hat zu erheblichen Umweltkosten geführt und wird immer mehr in Frage gestellt. Dies wirft jedoch ein Problem in Bezug auf die Metrik auf: Woher wissen die IT-Teams, ob es ihnen besser geht, wenn das Unternehmen wächst?

Eine der Herausforderungen für Softwareentwickler besteht darin, dass ihre Branche ein hohes Wachstum aufweist. Sie arbeiten zwar daran, die Emissionen ihrer Produkte zu reduzieren, aber ihr digitaler Fußabdruck vergrößert sich, weil immer mehr Menschen die von ihnen hergestellten Produkte nutzen. So kann ein Entwicklungsteam beispielsweise 15 verschiedene Maßnahmen zur Emissionsreduzierung ergriffen haben, aber das Gesamtergebnis ist, dass es immer noch für einen größeren Fußabdruck verantwortlich ist, weil der Umsatz des Unternehmens weiter steigt.

Die Green Software Foundation hat die Software Carbon Intensity (SCI)-Spezifikation entwickelt, mit der Softwaresysteme anhand ihrer Kohlenstoffemissionen, beispielsweise Kohlenstoff pro Minute, bewertet werden können. Deshalb ist es notwendig, die Intensität zu messen. Wenn man bei einem Softwareprodukt den Kohlenstoffausstoß pro Minute misst, sollte er bei guter Arbeit sinken.

7. Betreiben Sie die Cloud mit grüner Energie

Ein wichtiger Faktor, den CIOs und ihre Teams genauer berücksichtigen sollten, ist die Frage, woher sie ihre Energie beziehen. Cloud-Angebote, die ihre Energie aus Windrädern, Solarfarmen oder Kernkraftwerken bezieht, verursacht weniger Kohlenstoffemissionen als solche, die Energie aus Kohle- oder Gaskraftwerken bezieht.

Cloud-Anbieter haben an verschiedenen Standorten unterschiedliche CO2-Fußabdrücke. IT-Führungskräfte sollten ihre Entscheidungen darüber, wo sie ihre Anwendungen am besten unterbringen, überdenken. Nach gängiger Meinung sollten sich Rechenzentren in der Nähe der Benutzer befinden, aber aus Gründen der ökologischen Nachhaltigkeit müssen die Verantwortlichen möglicherweise weiter entfernte Standorte wählen.

Unternehmen könnten Anwendungen in ein Rechenzentrum mit geringerem Kohlendioxidausstoß verlagern - was auch die Kosten senken könnte - und das würde ihren Kohlendioxidausstoß verringern. Für Firmen, die Dienste mit geringer Latenzzeit anbieten müssen, wie beispielsweise Spiele, ist dies möglicherweise nicht praktikabel. Aber andere Anwendungen, wie Blogging-Sites, erfordern möglicherweise nicht den gleichen schnellen Zugriff. Organisationen können den Blog weiter von den Nutzern weg verlegen und so den Kohlenstoffverbrauch und die Kosten senken, ohne die Nutzererfahrung wirklich zu beeinträchtigen.

Die Herausforderung bei dieser Übung besteht darin, herauszufinden, welche Rechenzentren umweltfreundlicher sind. Es ist schwierig, Informationen über die Nachhaltigkeit der Rechenzentren eines einzelnen Cloud-Anbieters zu finden, und sie sind bis zu einem gewissen Grad hinter Greenwashings versteckt.

Es gibt jedoch einige Cloud-Anbieter, die sich um Transparenz bemühen. Google Cloud zum Beispiel veröffentlicht Informationen über den CO2-Fußabdruck seiner Rechenzentren. IT-Führungskräfte können sich auch über das Cloud Carbon Footprint Project informieren, ein Open-Source-Projekt, das die Kohlenstoffbilanz zahlreicher Cloud-Anbieter bereitstellt, obwohl die Genauigkeit nicht nachgewiesen ist.

8. Verstehen Sie die Faktoren für erneuerbare Energien

Saubere Energie ist die bessere Energie, aber sie ist nicht immer so leicht zugänglich. Es ist zwar wünschenswert, dass Rechenzentren mit erneuerbarer Energie betrieben werden, aber es gibt nur eine begrenzte Menge davon.

Selbst wenn Unternehmen schrittweise dafür sorgen, dass die Infrastruktur für erneuerbare Energien gebaut wird, so gibt es doch nur bestimmte Streifen Offshore-Wind- oder bestimmte Mengen an Solarenergie. Andere Energieanbieter kommen nicht darum herum, weiterhin Graustrom anzubieten, der zwangsläufig auch genutzt wird.

Wenn Firmen wirklich nachhaltig werden wollen, können sie sich nicht nur darauf verlassen, dass sie das Problem der Kohlenstoffemissionen durch den Kauf von erneuerbarer Energie loswerden. Eine weitere Herausforderung für CIOs besteht darin, zu lernen, wie sie das Energiesystem besser durchdenken können. Dies gilt auch für die öffentliche Politik. Der letzte Teil der Herausforderung für CIOs besteht also darin, sich politisch zu engagieren und dazu beizutragen, das Angebot für alle Nutzer zu erhöhen, und nicht nur einem Trend zu folgen.