jijomathai - stock.adobe.com
Kreislaufwirtschaft von Data Centers für Nachhaltigkeit nutzen
Für den Bau von Servern und Hardware für Rechenzentren werden viele der nicht erneuerbaren Ressourcen der Erde benötigt. Die Kreislaufwirtschaft muss hier nachhaltiger werden.
Wie von der Ellen MacArthur Foundation, einer der führenden internationalen Organisationen zur Förderung des kreislaufwirtschaftlichen Denkens, beschrieben, ist die Kreislaufwirtschaft ein System, das Produkte und Materialien durch Prozesse wie Wiederverwendung, Aufarbeitung und Recycling im Umlauf hält. Ziel dieses Systems ist es, natürliche Prozesse nachhaltig zu unterstützen und die Abfallproduktion zu reduzieren.
Rechenzentren sind dafür bekannt, dass sie die Umwelt belasten, insbesondere was den Energieverbrauch und den Elektroschrott betrifft. Durch die Anwendung der Grundsätze der Kreislaufwirtschaft können Rechenzentren einen nachhaltigeren Betrieb aufbauen. In Verbindung mit anderen Techniken und Best Practices für grüne Rechenzentren könnte die Kreislaufwirtschaft für Rechenzentren die globalen Auswirkungen der Branche auf die Umwelt erheblich reduzieren.
Wie funktioniert eine Kreislaufwirtschaft?
Die Kreislaufwirtschaft beruht auf drei Grundsätzen: Beseitigung von Abfall und Verschmutzung, Kreislaufführung von Produkten und Materialien und Regeneration der Natur.
Beseitigung von Abfall und Verschmutzung
In einer linearen Wirtschaft werden Materialien aus der Erde entnommen, zur Herstellung von Produkten verwendet und schließlich weggeworfen. Dabei entsteht Abfall, der häufig auf Deponien oder in Verbrennungsanlagen landet. Eine Kreislaufwirtschaft zielt darauf ab, so viel Abfall wie möglich aus der Produktion zu entfernen. Das reicht von der Herstellung verpackungsfreier Produkte bis zum Einsatz von Technologien, die Abfälle bei der Herstellung vermeiden.
Kreislaufführung von Produkten und Materialien
In einer Kreislaufwirtschaft werden die Materialien so lange wie möglich verwendet. Anstatt zum Beispiel nicht mehr genutzte Netzwerkgeräte wegzuwerfen, sollten sie in ihre Bestandteile zerlegt werden, um andere Produkte zu verbessern. Recyclen Sie Materialien, die nicht wiederverwendbar sind, auf natürlich Weise, beispielsweise durch Kompostierung.
Regenerieren Sie die Natur
Bei diesem Prinzip geht es um die Umsetzung eines generativen Modells. Anstatt von der Natur zu nehmen, sollten Sie versuchen, natürlich heilende Systeme aufzubauen. Regenerative landwirtschaftliche Praktiken vermeiden beispielsweise die Entnahme aller Nährstoffe und fördern die Artenvielfalt und die Gesundheit des Bodens. Saubere Energie ist ein Beispiel dafür, denn sie führt weg von der Nutzung fossiler Brennstoffe und hin zu erneuerbaren Energiequellen.
Die Praxis der Naturregeneration kann die Umweltverschmutzung verringern und nachhaltigere Produktionssysteme schafften. Wenn diese Grundsätze in die Wirtschaft eingebettet werden, entsteht ein Kreislauf-Ökosystem, das weniger Abfall produziert, Materialien länger nutzt und dem Planeten hilft, sich zu entwickeln.
Wie man ein Kreislaufwirtschaftsmodell im Rechenzentrum einführt
Im Folgenden finden Sie einige Möglichkeiten, wie Rechenzentren an einer Kreislaufwirtschaft teilnehmen und nachhaltigere Praktiken kultivieren können.
Bieten Sie Zugang zu Bildung und legen Sie Richtlinien und Arbeitsabläufe fest
Die Umstellung auf eine Kreislaufwirtschaft erfordert einen völlig neuen Ansatz bei der Planung. Daher können die Eigentümer von Rechenzentren ihre Mitarbeiter über die Grundsätze der Kreislaufwirtschaft aufklären und Ressourcen zur Verfügung stellen.
Sobald Sie die Mitarbeiter des Rechenzentrums geschult haben, ist es an der Zeit, Kreislaufprotokolle und -prozesse zu erstellen, die sie verstehen und befolgen können. Das trägt zur Akzeptanz und Einhaltung der Vorschriften bei.
Minimieren Sie den Abbau von Rohstoffen
Laut einem Artikel in der Fachzeitschrift Circular Economy and Sustainability sind 23 der weltweit 30 kritischen Rohstoffe, die für die Weltwirtschaft lebenswichtig sind und für die es keinen Ersatz gibt, in Server-, Storage- und Netzwerkausrüstungen enthalten. Rechenzentren sollten den Abbau dieser Materialien minimieren und stattdessen vorhandene Ressourcen wiederverwenden. Entscheiden Sie sich, wann immer möglich, für wiederaufbereitete, überholte oder gebrauchte Geräte.
Umstellung auf erneuerbare Energien
Die Abkehr von fossilen Brennstoffen ist entscheidend für die Reduzierung der Treibhausgasemissionen und die Dekarbonisierung. Daher müssen Rechenzentren auf saubere Energie umstellen, indem sie auf Stromnetze umsteigen, die mit Wasser-, Wind- oder Sonnenenergie betrieben werden.
Wiederverwendung von Wärme und Wasser
Die von Rechenzentren erzeugte Wärme fließt oft in die Atmosphäre zurück, aber es gibt kreative Möglichkeiten, diese Wärme umzuleiten. Einige Rechenzentren leiten die Wärme zum Beispiel zur Beheizung lokaler Einrichtungen wie Schwimmbäder in Gemeinden um. Auch der Wasserverbrauch für die Flüssigkühlung kann durch ähnliche Maßnahmen wie die natürliche Kühlung eingedämmt werden.
Durchführen von Lebenszyklusanalysen
Bei Lebenszyklusanalysen werden die Netto-Umweltauswirkungen des Produktionsprozesses bewertet. Für ein Rechenzentrum umfasst das den Energieverbrauch, die Umweltverschmutzung, den Bau und die Verwaltung des Gebäudes sowie alle anderen Aktivitäten, die mit der Verwendung von Materialien verbunden sind. Diese Bewertungen sind der Schlüssel zur Messung der Nachhaltigkeit.
Verbesserung der Langlebigkeit der Ausrüstung
Eine vorausschauende Wartung kann dazu beitragen, Ausfallzeiten zu vermeiden und die Geräte länger in Betrieb zu halten. Halten Sie die Technologie länger am Leben, indem Sie veraltete IT-Geräte verkaufen.
Wenn Geräte nicht wiederverwendbar sind, löschen Sie die Daten und zerlegen Sie die Hardware in einzelne Komponenten, um sie wiederzuverwenden. Wenn die Qualität der Komponenten zu schlecht ist, befolgen Sie die richtigen Verfahren, um sie zu recyclen.
Digitale Technologien können bei der Kreislaufwirtschaft von Elektroschrott helfen. Rechenzentren können mit Abfallentsorgungsunternehmen zusammenarbeiten, die Elektroschrott sammeln und behandeln, um eine angemessene Sortierung und Entsorgung zu gewährleisten.
Einführung neuerer digitaler Technologien
Die folgenden digitalen Technologien können die Produktion ökologisch effizienter machen:
- Maschinelles Lernen (ML) und KI können Materialien effizienter verarbeiten.
- Die Blockchain-Technologie kann Kreislaufproduktionsverfahren verbessern und Umweltauswirkungen messen.
- Mit dem 3D-Druck können Produkte entworfen werden, ohne dass Rohstoffe aus der Erde verwendet werden müssen.
- Intelligente Apps, Sensoren und Roboter können die Sammlung, Sortierung und das Recycling von Elektroschrott verbessern.
Partnerschaften mit werteorientierten Anbietern
Eine Kreislaufwirtschaft kann nicht allein aufgebaut werden. Sie erfordert mehrere Partner, die zusammenarbeiten, um Ressourcen und Produkte zu optimieren. Rechenzentren müssen sich mit anderen Rechenzentren, Anbietern, Gemeinden und unabhängigen Organisationen zusammenschließen, die sich an Initiativen der Kreislaufwirtschaft beteiligen.
Praktiken der Kreislaufwirtschaft in Rechenzentren
Einige Unternehmen wie Microsoft, Amazon und Google werden kreativ, wenn es darum geht, wie sie sich an einer Kreislaufwirtschaft beteiligen.
Microsoft
Microsoft hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2025 90 Prozent seiner Cloud-Computing-Hardware wiederzuverwenden. Um dieses Ziel zu erreichen, hat das Unternehmen drei Circular Centers eingerichtet. In diesen Zentren werden ausgemusterte Cloud-Server und Hardware-Komponenten verarbeitet, um sie wiederzuverwenden oder neu zu nutzen.
Das Pilot-Circular-Center in Amsterdam hat eine Wiederverwendung von 83 Prozent und ein Recycling von 17 Prozent der kritischen Teile erreicht. Diese Ergebnisse tragen zu dem Ziel bei, die Kohlendioxidemissionen um 145.000 Tonnen Kohlendioxidäquivalent zu reduzieren. Dieses Circular Center wurde im Jahr 2020 eingerichtet, und das Circular Design ermöglichte es Microsoft, schneller auf Engpässe in der Versorgungskette zu reagieren, die durch die COVID-19-Pandemie verursacht wurden, indem es ausrangierte Teile mit Komponenten aus ausgedienten Anlagen verwendete.
Microsoft hat die Kreislaufphilosophie in den Azure-Hardwareentwicklungsprozess integriert und nutzt KI und ML, um Altgeräte zu verarbeiten und zu sortieren, die Routen zu optimieren und klare Anweisungen zu ihrer sicheren Entsorgung zu geben.
Diese Zentren helfen auch ausgemusterten Servern, in Schulen ein neues Zuhause für IT-Schulungsprogramme zu finden, gebrauchte Speicherkarten für Spielsysteme wiederzuverwenden und alte Netzwerkgeräte für eine maximale Wiederverwendung bei Lieferanten zu bewerten.
Amazon
AWS hat mehrere Reverse Logistics Hubs eingerichtet. Diese Einrichtungen nehmen Hardware aus lokalen Rechenzentren entgegen. Die Hardware wird entweder repariert oder demontiert, um Komponenten in anderer Rechenzentrumshardware wiederzuverwenden.
Das ist ein mehrstufiger Prozess. Zunächst werden ausgemusterte Racks gesammelt und von Daten bereinigt. Anschließend werden die Racks in einzelne Komponenten zerlegt. Jede Komponente wird dann bewertet, um das höchste Wiederverwendungspotenzial zu ermitteln, zum Beispiel Netzteile, GPUs oder Switches. Anschließend werden sie aufgearbeitet, repariert und auf ihre Funktionsfähigkeit hin getestet. Sobald dieser Prozess abgeschlossen ist, werden die Komponenten wieder in den Bestand aufgenommen und in AWS-Rechenzentren wiederverwendet.
Bis 2022 haben sieben der 23 Google-Rechenzentren ihr Zero-Waste-Ziel erreicht, das heißt die Wiederverwendung von Produkten und Materialien so weit wie möglich zu maximieren und 90 Prozent oder mehr des Feststoffabfalls von den Mülldeponien fernzuhalten. Laut den jährlichen Umweltberichten von Google wurden seit 2015 32,6 Millionen Hardwarekomponenten auf dem Sekundärmarkt weiterverkauft, und 27 Prozent der Upgrade-Komponenten stammten im Jahr 2021 aus aufgearbeiteten Beständen.
Googles europäisches Rechenzentrum in Fredericia, Dänemark, hat vom ersten Tag an keine Abfälle auf die Deponie gebracht. Das Unternehmen arbeitet mit einem Partner für Abfallsammlung und -trennung zusammen, um zusätzliches Material zu recyceln.
