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Green IT

Heutzutage benötigt jedes Unternehmen eine gute digitale Infrastruktur. Mit einer effizienten IT-Ausstattung und einer durchdachten Nutzung können Sie viel Energie sparen.

Der jährliche Energieverbrauch der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) liegt in Deutschland bei etwa 60 TWh und ist damit in etwa so hoch wie der Stromverbrauch der Schweiz. Der Verbrauch von Unternehmen geht vor allem auf die eingesetzten Endgeräte, Server und Rechenzentren zurück. Wenn Sie hier Energie sparen möchten, setzen Sie auf „Green IT“. „Green IT“ steht für die umweltfreundliche Optimierung von IKT-Produkten über den gesamten Produktlebenszyklus (Herstellung, Nutzung und End-of-Life).

Endgeräte – PCs, Monitore und Co

Bezüglich des Energieverbrauchs gibt es zwei gegenläufige Trends: Zum einen ist die Technik in den letzten Jahren deutlich energieeffizienter geworden. Gleichzeitig hat sich aber die Nutzung intensiviert, die durchschnittliche Geräte-Ausstattung verbessert und die Rechenleistung deutlich erhöht, was trotz allem einen höheren Energieverbrauch mit sich bringt. Beim Kauf eines Geräts entscheiden Sie somit über den Großteil des Energieverbrauchs bis zum Produktlebensende – ein sehr effizienter Computer benötigt etwa 50 bis 70 Prozent weniger Energie als ein ineffizientes Modell.

Wichtig vor dem Kauf
Prüfen Sie zuerst Alternativen zum Kauf, z. B. die Nutzung eines Netzwerkdruckers anstelle von Einzelplatzdruckern, die Umwidmung vorhandener Geräte oder ggf. Reparaturen. Der Aufwand und Ressourcenverbrauch zur Herstellung von Neuware ist enorm, z. B. etwa 1.500 Liter Wasser, etwa 20 kg verschiedener Chemikalien und einige seltene Metalle für einen PC mit Monitor.
Der Energieverbrauch hängt sehr stark von der Ausstattung ab. Überlegen Sie vor dem Einkauf, welche Produkte Sie wirklich brauchen und welche Funktionen und Leistung benötigt werden.
Prüfen Sie den Einsatz von sogenannten "Thin Clients" anstatt herkömmlicher PCs. Diese sind dort möglich, wo im Wesentlichen nur Ein- und Ausgaben von Daten getätigt werden. Die eigentliche Datenverarbeitung findet über das Netzwerk auf zentralen Servern statt. Das wirkt sich positiv auf Energie- und Ressourcenverbrauch aus.
Wichtig bei der Produktauswahl
Energieeffizienz: Sie können sich an der Energieeffizienzklasse oder an anerkannten Energie- und Umweltlabels orientieren wie z. B. Blauer Engel, EU-Ecolabel, TCO, ENERGY STAR.
Wirkungsgrad der eingesetzten Netzteile: Viel Energie wird schon im Netzteil verbraucht, ohne dass diese das Endgerät erreicht. Eine verbreitete Zertifizierung stammt von der „80 Plus Initiative“ (niedrigstes Niveau: Standard, höchstes Niveau: Titanium).
Energieeffiziente Nutzung: Kaufen Sie Geräte, die ein effizientes Nutzungsverhalten technisch unterstützen (Energiesparmodi). Das bringt häufig Einsparungen von 15 bis 30 Prozent.
Mitarbeiter/innen motivieren
Sie verteilen neue Geräte? Nutzen Sie die Chance und informieren Sie die Kolleginnen und Kollegen über eine energiesparende Nutzung bzw. erinnern Sie daran.
Informieren Sie auch über den Energieverbrauch von anderen IT-Geräten (z. B. Drucker oder auch Stand-By-Verbräuche) und sensibilisieren Sie für einen sparsamen Umgang.
Sie können das Thema greifbar und erlebbar machen, indem Sie einfache Strommessgeräte (für die Steckdose) zum eigenständigen Nachmessen zur Verfügung stellen und informative Poster aufhängen.

Rechenzentren und Server

Rechenzentren und Server machen in etwa ein Viertel des Energieverbrauchs im Bereich der IKT aus, das sind derzeit über 16 TWh pro Jahr (in etwa der Stromverbrauch von Sachsen-Anhalt), Tendenz steigend. Pilotprojekte und Praxisbeispiele zeigen jedoch, dass Einsparungen von 40 bis 50 Prozent möglich sind. So geht`s:

Energiemanagement einführen
Der Betrieb von Rechenzentren und größeren Serveranlagen sollte durch ein systematisches und konsequentes Energiemanagement begleitet werden. Hilfreich sind spezielle Softwarelösungen („Data Center Infrastructure Management“ (DCIM)).
Achten Sie für einen energieeffizienten Betrieb auf ein durchdachtes Energie-Monitoring und nehmen Sie insbesondere die spezifischen Daten wie z. B. die Auslastung der IT-Hardware auf.
Nutzen Sie Leistungskennzahlen, insbesondere IT-spezifische Kennzahlen wie zum Beispiel „Power Usage Effectiveness“ (PUE) oder der Jahresmittelwert des PUE, „Energy Usage Effectiveness“ (EUE), die ein Maß für die Effizienz der Infrastruktur darstellen (mehr zu diesen Kennzahlen siehe Links und Downloads, Bitkom).
Infrastruktur optimieren
Kühlung

Besonders die Kühlung der Server, die rund um die Uhr gewährleistet werden muss, macht einen hohen Anteil des Gesamtenergieverbrauchs aus (bei alten Systemen bis zu 60 Prozent). Optimierungsmöglichkeiten:
Trennung von warmer und kalter Luft in den Räumen, ggf. durch Einhausungen
Möglichst hohe Zuluft-Temperatur des Kühlstroms, bei gesicherter Einhaltung der Höchsttemperatur der IT
Luftführung optimieren, ggf. unterstützt durch Temperatur-Monitoring und Simulationen
Kühlsystem dynamisch anhand des tatsächlichen Bedarfs regeln und bereits in der Planungsphase bedenken
Freie Kühlung mit Außenluft und Einsatz von Grundwasser zur Kühlung
Nutzung von Kältemaschinen mit höchster Effizienz (hohe Jahresarbeitszahl)
Nutzung der Abwärme, z. B. zur Raumheizung oder Wärmeversorgung angrenzender Quartiere im Falle großer Rechenzentren.
Stromversorgung
Für den Betrieb von IKT-Systemen ist eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) notwendig, die mittels Batteriesystemen die Versorgung sichert, sollte der Strom kurzzeitig ausfallen.
Achten Sie bei diesen auf die Wirkungsgrade unter verschiedenen Lastzuständen sowie auf die Effizienz der Stromverteilung und der Messsysteme.
Prüfen Sie außerdem, ob Sie die Stromversorgung durch erneuerbare Energien abdecken können.
IT-Hardware verbessern
Wenn Sie auf effiziente IT-Hardware setzen (ob Neubeschaffung oder Austausch von Servern), sparen Sie doppelt. Zum einen verbraucht ein moderner Server weniger Strom und zum anderen wird weniger Energie für die Kühlung der Serverabwärme und die abgesicherte Stromversorgung benötigt. Führen Sie vor der Beschaffung eines neuen Servers eine Lebenszyklusanalyse durch, um die Betriebskosten gezielt zu prüfen und gering zu halten.

Server-Effizienz vergleichen
Die Gesamtenergieeffizienz von Servern können Sie z. B. durch die Leistungsbewertung der Non-Profit-Organisation „Standard Performance Evaluation Corporation“ (SPEC) bewerten. Hierbei zeigt die Gesamtenergieeffizienz „SPECpower“ die Leistungsfähigkeit eines Servers (Operationen) je Watt Leistungsaufnahme. Es gibt zudem Benchmarks für weitere IT-Komponenten.

Alte Server austauschen
Durch den schnellen technischen Fortschritt kann es Sinn machen, alte Server gegen neue auszutauschen – eventuell kann ein neuer Server mehrere alte ersetzen. Das kann viel Energie sparen und sich dadurch schnell amortisieren. Finden Sie heraus, welche Hardware im Einsatz ist und wie hoch deren Auslastung ist. Dabei hilft ein DCIM (siehe „Energiemanagement einführen“).
Auslastung erhöhen
Viele Server haben im Durchschnitt eine sehr geringe Auslastung, häufig sogar unter 10 Prozent. Da Server auch im Leerlauf über 70 Prozent der Energie unter Volllast benötigen, ist der Wirkungsgrad in der Regel sehr gering und weit unter dem Möglichen.

Virtualisierung
Das beste Mittel zur Erhöhung der Auslastung ist die Virtualisierung. Hierbei findet eine Abstraktion von der physischen Hardware statt, wodurch ein physischer Server mehrere virtuelle Server bilden kann. Diese greifen auf die gemeinsamen Ressourcen eines physischen Servers zu und können unabhängig voneinander betrieben werden, ohne sich gegenseitig zu beeinflussen. Dadurch erhöht sich die Auslastung eines physischen Servers, womit insgesamt weniger betrieben werden müssen. Über mehrere physische Server hinweg kann ein intelligentes Planungssystem zudem Server nach Bedarf zu- und abschalten. Der Virtualisierungsgrad gibt dabei das Verhältnis von virtuellen zu physischen Servern an. Er kann heute bei modernen Systemen bei 8 und höher liegen.

Vorteile der Virtualisierung
Durch die Virtualisierung können Einsparungen von bis zu 80 Prozent des Server-Energieverbrauchs erreicht werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass weniger Hardware nötig ist und der Verbrauch der Infrastruktur, v. a. der Kühlung, deutlich geringer ausfällt.

Vorteile der Digitalisierung

Natürlich bringt die Digitalisierung auch ökologische Vorteile mit sich. Digitale Dienste können z. B. Dienstreisen oder postalische Sendungen ersetzen. Solange die Rebound-Effekte dabei schwach ausfallen, entsteht insgesamt ein Nutzen.

Links und Downloads

Bayerisches Landesamt für Umwelt (LfU):
Flyer "Energie sparen rund um den Computer - Klima schützen - Kosten senken"
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV):
Green-IT-Initiative des Bundes
Bitkom:
Leitfaden - Energieeffizienz in Rechenzentren
RenewIT:
Web-Tools für Rechenzentren
CLEAResult:
80 Plus Initiative