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Grüne Computer?

Die Technik zur Information und Kommunikation bläst in Deutschland bereits mehr CO2 in die Luft als der gesamte Flugverkehr, und sie wächst beständig. Ist »Green IT« eine Lösung für die Zukunft – oder ein Widerspruch in sich?

von Leonie Sontheimer , Lou Zucker , erschienen in 37/2016

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Die Gittertür des fensterlosen Raums lässt sich nur mit der richtigen Schlüsselkarte öffnen. Alles wird von Kameras überwacht. Ein monotones Summen und Rauschen erfüllt den Raum, in regelmäßigen Abständen überlagert von einem hohen Pfeifton, als würde eine Bohrmaschine aufheulen. Unter der Decke verlaufen Bündel gelber und blauer Kabel, die in reihenweise aufgestellte Gitterspinde führen. Wir befinden uns nicht in einem Science-Fiction-Roman, sondern in einem Rechenzentrum in Frankfurt. Was sich in den Spinden stapelt und aussieht wie eine große Musikanlage, sind Server – Herzstücke der elektronischen Kommunikation.
Was so unscheinbar in schwarzen Buchstaben auf unserem Bildschirm als elektronische Post erscheint, erfordert eine riesige Infrastruktur. Schicken wir eine E-Mail an die Oya-Redaktion, ­werden zunächst die Datenpaketchen, in die unsere Nachricht umgewandelt wurde, über das lokale WLAN an einen Server unseres E-Mail-Anbieters geschickt. Dieser steht in einem Rechenzentrum in Frankfurt am Main, Bielefeld oder Berlin und fragt nun von einem sogenannten Namensserver eine Liste von möglichen Zielservern ab. Die Paketchen werden dann an alle Server auf der Liste geschickt und vom E-Mail-Anbieter des Oya-Büros, dessen Server in Straßburg steht, in Empfang genommen.
So virtuell der Weg einer E-Mail auch erscheinen mag – er ­basiert auf greifbaren Glasfaserkabeln, begehbaren Rechenzentren und laufenden Kraftwerken. Mehr als ein Zehntel des Stromverbrauchs in Deutschland geht auf die Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) zurück. Bis 2020 wird ein Anstieg des Stromverbrauchs der IKT um 20 Prozent erwartet. Dabei bewirkt sie schon jetzt in Deutschland einen höheren CO2-Ausstoß als der gesamte Flugverkehr. Es vergeht selten ein Tag, an dem wir keine ungelesenen ­E-Mails im Postfach haben. Wer in Arbeitsgruppen steckt, kann den Mailverkehr meist kaum noch bewältigen. Auf ­Papier geschriebene Briefe, die mit der Post kommen, sind eine Seltenheit geworden – selbst zum Geburtstag liegen nur noch wenige von ihnen im Briefkasten. Die elektronische Post bietet viele Vorteile: Ganz ohne Papierverbrauch, Druckerschwärze und Verkehrsmittel, die CO2 ausstoßen, werden Nachrichten um die Welt geschickt. Doch über die Frage, ob ihr Versand tatsächlich umweltfreundlicher ist, wird gestritten. Seitdem 1984 die erste E‑Mail in Deutschland eintraf, hat der Datenverkehr in gigantischem Ausmaß zugenommen. 2015 wurden jeden Tag weltweit etwa 200 Milliarden E-Mails verschickt und empfangen – wobei nicht einmal die Hälfte der über sieben Milliarden Menschen auf der Erde einen ­eigenen Internetanschluss hat.
Die E-Mail ist nur einer von vielen Diensten der Informations- und Kommunikationstechnik. Neben der Übertragung von Telefongesprächen und der wöchentlichen Ausstrahlung des »Tatorts« zählen selbstverständlich auch die Herstellung und Entsorgung der elektronischen Geräte zur IKT. Die Branche wächst und wächst, einen großen Anteil dazu trägt die steigende Mobilität unserer Kommunikation bei. Jede »App« auf dem Smartphone verbraucht Strom in irgendeinem Rechenzentrum. Doch was gilt es zu tun angesichts einer Technik, die enorm viele Ressourcen verbraucht und Treib­hausgase ausstößt? Glaubt man der Regierung, so sollte ein grüner Anstrich genügen, um wieder guten Gewissens das Wachstum der IKT zu fördern. In einer Broschüre des Umweltbundesamts heißt es »Die Informations- und Kommunikationstechnik ist ein Wachstumsmarkt«, und ein paar Zeilen darunter »Klar ist: Die Informations- und Kommunikationstechnik muss daher grüner werden«.

Ein bisschen besser ist nicht gut
Hier kommt ein Begriff ins Spiel, der vor ein paar Jahren hoffnungsvoll in den Medien diskutiert wurde: »Green IT«. Er versammelt alle Bestrebungen, die IKT umweltschonender zu gestalten – wenn sie schon nicht rundherum umweltfreundlich sein kann. Dazu gehören zum einen Versuche, mit ihrer Hilfe andere ressourcenintensive Tätigkeiten zu ersetzen – etwa eine Telefonkonferenz einzuberufen statt Flüge für die Teilnehmenden zu buchen –, zum anderen Bemühungen, die Technik selbst umwelt- und ressourcenschonend herzustellen, zu betreiben und zu entsorgen.
Green IT ist kein geschützter Begriff. Zwar gibt es einige ­wenige Zertifikate und Marken wie den »Blauen Engel« oder den »Energy-Star«, die Energie- und Ressourceneffizienz auszeichnen. Doch diese beziehen sich vornehmlich auf die Nutzungszeit von Geräten und lassen damit andere Umweltwirkungen, wie den Verbrauch seltener Erden in der Herstellung, völlig außer Acht. Es gibt keine unabhängige Kontrollinstanz, die den gesamten Produktions- und Entsorgungsweg eines Geräts verfolgt und den Nutzerinnen und Nutzern eine verlässliche Einschätzung der Umweltschäden gibt. Praktisch jedes IT-Unternehmen kann sich als grün rühmen, wenn es an irgendeiner Stelle im Lebenszyklus eines Produkts einmal Energie spart – und sei es beim Versandkarton aus Weizenstroh. »Umweltfreundlich« ist ein Attribut, auf das heute viele Wert legen – ein Attribut, das einen Rebound-Effekt nach sich ziehen kann. Nehmen wir ein fiktives Beispiel: Der neue Computer »i6« steckt in einem biologisch abbaubaren Gehäuse und verbraucht weniger Strom als Computer »i5«. Im Vergleich ist der i6 also »umweltfreundlicher«. Deshalb kauft sich die Computernormal­verbraucherin, die eigentlich einen funktionierenden Computer i5 hat, den neuen i6. Sie nutzt ihn mehr als den alten, da sie jetzt beim Gebrauch nicht mehr so ein schlechtes Gewissen hat. Außerdem bietet er einige neue Anwendungsmöglichkeiten – sofern sie sich auch entsprechende Software sowie das mit dem Computer kompatible Smartphone neu kauft. Schon verbraucht sie mit dem neuen Computer, obwohl dieser effizienter ist, mehr Strom als mit dem alten! Das Gehäuse des neuen ist zwar biologisch abbaubar, müsste aber gar nicht erst abgebaut werden, wenn die Nutzerin beim Vorgängermodell geblieben wäre. Hinzu kommen die verbrauchten Ressourcen bei der Herstellung des i6 sowie bei der Entsorgung des i5. Besonders die letzten beiden Aspekte vergessen wir oft, weil wir nicht erleben, wie die Rohstoffe aus der Erde geholt werden und der Elektroschrott sich türmt. Der Abbau von Metallen und seltenen Erden, der weitestgehend im ­globalen Süden stattfindet, sorgt auch für massive soziale Verbrechen. Projekte wie das »Fairphone« oder die faire Computermaus von Nager IT versuchen zwar, den vorherrschenden Produktionsweisen etwas entgegenzusetzen, gehen jedoch in der Größe des Weltmarkts unter.

Im Rechenzentrum
Ist das »Green« vor dem »IT« lediglich ein wirkungsloser ­Wettbewerbsfaktor, oder kann es die IKT zukunftsfähig(er) machen? Um uns einer Antwort auf diese Frage zu nähern, haben wir uns in das ­Rechenzentrum begeben. Mit einer Fläche von 60 000 Quadratmetern ist der Frankfurter Standort des Unternehmens »e-shelter« eines der größten Rechenzentren Europas, und es wird ständig erweitert. Wo sich jetzt noch eine Baustelle befindet, sollen bis Ende 2016 zwei weitere container­artige, graue Gebäude stehen. Das Gelände ist von einem hohen Zaun umgeben; auch hier sind überall Kameras. Am Empfang muss der Personalausweis vorgezeigt werden, die persönlichen Daten werden erfasst. Die Betreiber der Server fordern höchste Sicherheit, um den unautorisierten Zugriff auf ihre Daten zu verhindern.
Der summende Serverraum mit der Gittertür ist einer von Hunderten auf dem Gelände. Aus der Rückseite seiner Gitterschränke strömt warme Luft heraus. Damit die Geräte nicht überhitzen, wird die Warmluft abgesaugt und gekühlt aus einem Gitter im Boden auf die Vorderseite der Server geblasen. Die Kühlung verbraucht halb so viel Energie wie die Server selbst. An kalten Tagen wird die Außenluft mitgenutzt: Große trichterförmige Gebilde auf dem Flachdach des Gebäudes saugen die Luft ein, mit der Wasser gekühlt wird, das dann wiederum die Lufttemperatur im Serverraum senkt. Das ist eine der energiesparenderen Methoden der Kühlung. An warmen Tagen werden Kältemaschinen eingesetzt: massive zylinderförmige Geräte, die uns überragen und aussehen wie ein auf der Seite liegender Öltank. Sie komprimieren Gas, das bei seiner Ausdehnung Kälte erzeugt – eine Technik, die wesentlich mehr Strom verbraucht als die Nutzung der Außenluft. Das Paradoxe: Je weiter die Erderwärmung voranschreitet und daher weniger Tage im Jahr kalt genug sind, um diese Form der Kühlung zu verwenden, desto weniger Strom kann gespart werden!
Was passiert, wenn der Strom ausfällt, und sei es auch nur für eine Millisekunde? Die Firmen, die das Rechenzentrum nutzen, hätten riesige Verluste. Deshalb ist die Stromversorgung doppelt gesichert. Falls an Stromkreislauf A etwas kaputtgeht, gibt es immer noch Kreislauf B. Falls der Strom ganz ausfällt, springen Batterien an: graue Plastikkisten im Batterieraum, zu denen unter der Decke dicke schwarze Kabel führen. Die Batterien sind eigentlich nur dazu da, um kurze Ausfälle abzudecken – oder um bei längeren Ausfällen die drei Minuten zu überbrücken, die die Dieselgeneratoren benötigen, um anzulaufen. Die Generatoren haben die Ausmaße eines Geländewagens. Sie sind stets vorgewärmt, damit sie im Fall des Falles schnell anspringen. Das verbraucht ebenfalls Energie. Dabei sind die mächtigen Maschinen bei e‑shelter außer bei den monatlichen Tests noch nie zum Einsatz gekommen.
Die redundante, doppelt und dreifach gesicherte – und damit energieintensive – Stromversorgung erzwingen wir als Nutzende unbewusst: Die meisten von uns würden bald den Server-Anbieter wechseln, wenn es Probleme beim Abrufen von Webseiten gäbe, E-Mails wiederholt nicht verschickt werden könnten oder Programme sich nicht verlässlich öffneten.

Stromverbrauch
In Frankfurt verbrauchen Rechenzentren bereits mehr Strom als die ansässige Industrie. Schon aus wirtschaftlichen Gründen sind sie daran interessiert, ihren Strombedarf so gering wie möglich zu halten. Bei der Kühlung ist dieser besonders hoch, und entsprechend groß ist das Einsparpotenzial. Dies hat das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) in den vergangenen Jahren in seinen zwei Rechenzentren in Berlin und Bonn gezeigt. Ein geschlossener Warmgang sorgt für die Trennung warmer und kalter Luftströme; zudem wird mit Fernkälte und Brunnenwasser gekühlt. Die optimierte Kühlung sowie andere Tricks ermöglichten es dem BMUB, seit 2009 trotz steigender Nutzeranzahl den Stromverbrauch der Rechenzentren um 40 Prozent zu senken – nicht eingerechnet ist der Strom, den die Herstellung einer neuen, vierfach leistungsfähigeren Server-Flotte gekostet hat.
Zum hohen Stromverbrauch der Rechenzentren trägt auch bei, dass das Gros der Server nicht mit voller Auslastung läuft. Die Rechner stellen stets mehr Kapazität zur Verfügung, als beansprucht wird – für den Fall, dass die Nachfrage doch einmal ihr Maximum erreicht. Auch hierfür ist zum Teil unser hoher Anspruch verantwortlich, dass Webseiten ohne Ausnahme zu funktio­nieren haben. Im Namen der Green IT wird an vielen Enden gewerkelt, um die Auslastung bei gleichbleibender Qualität für die Nutzenden zu vergrößern. Zum Beispiel können auf einem Server solche Systeme zusammengeführt werden, die zu unterschiedlichen Zeiten ihr Kapazitätsmaximum erfordern.

Wolkenkuckucksheim?
Ein weiteres Konzept, von dem oft die Rede ist, wenn es um Einsparungen geht, und das in einigen Unternehmen und Behörden bereits umgesetzt wird, ist die Virtualisierung. Anstelle von Computern, die an jedem einzelnen Arbeitsplatz alle Daten und Programme bereitstellen, werden sogenannte Thin Clients installiert, die nur die grafische Oberfläche bieten. Alle Programme liegen auf einem Server, auf den die Arbeitsstationen zugreifen. Die Thin Clients verbrauchen so nicht nur weniger Strom, sie benötigen auch weniger Material bei der Herstellung. Die Virtualisierung ist eine Geburt des »Cloud Computing«, das von überall schnellen Zugang zu Anwendungen und Daten ermöglicht, indem diese in Rechenzentren irgendwo in der Welt – in der »Wolke« (»Cloud«) – zur Verfügung stehen. Viele Studien behaupten, der Umstieg von lokalen Datenspeichern zum Cloud Computing werde viel Energie sparen. Der gesteigerte Datenverkehr, den das Cloud Computing bedeutet, wird dort allerdings nicht berücksichtigt. »Man sollte solche Studien daher skeptisch lesen«, sagt Hans Jakob Walnum. Er beschäftigt sich als Wissenschaftler in Norwegen mit unvorhergesehenen Umweltproblemen, die aus Lösungen für andere Umweltprobleme entstehen. In einem Buch, das im Frühjahr erscheint, schreiben er und Anders Andrae auch über die ­Rebound-Effekte des Cloud Computing. »Cloud Computing eröffnet neue Dienste und Möglichkeiten und ermöglicht den Menschen beispielsweise, über mehr Plattformen schneller auf mehr Daten zugreifen zu können«, erklärt Walnum. Er erwartet, dass die neuen Möglichkeiten zu einer höheren Nachfrage nach Cloud Computing führen und der Energieverbrauch steigen wird. Das Problem liege darin, dass Effizienz immer noch mit »absoluter Verringerung« gleichgesetzt werde. Rebound-Effekte beweisen, dass dies ein Trugschluss ist.
Die Erkenntnis, wie viele Rebound-Effekte sich hinter einer Technik verstecken, die sich frecherweise als »grün« bezeichnet, ist frustrierend. In Oya-Manier würden wir gerne positive Beispiele für zukunftsfähige Ansätze innerhalb der IKT bringen, aber dort ist nicht viel zu finden. Immerhin gibt es Projekte, die faire Arbeitsbedingungen schaffen oder ausschließlich erneuerbare Energien verwenden wollen. Und es gibt Forscher wie Walnum, die herauszufinden versuchen, wie sich die IKT umweltfreundlich gestalten ließe und Rebound-Effekte verhindert werden könnten.
Doch die meisten IKT-Unternehmen gestalten ihre Produkte lediglich deshalb umweltfreundlich, um im Wettbewerb um Wachstum die Nase vorn zu haben. Auch wenn dadurch die Geräte in einzelnen ­Aspekten effizienter und umweltverträg­licher werden – was der grünen Zukunft einen Strich durch die Rechnung macht, ist der weltweit rasant wachsende Gebrauch einer Technik, die stetig neue Bedürfnisse weckt und immer weiter wachsen möchte. Am Ende ist es gleichgültig, über welchen Server und mit welchem Gerät wir eine E‑Mail verschicken. Sie nicht zu verschicken, ist immer noch die umweltfreundlichste – und des öfteren auch die klügere – Alternative. •

Leonie Sontheimer (23) und Lou Zucker (25) sind Teil des Berliner Kollektivs »collectext«,
das sich gegen die Zwänge des neoliberalen Medienmarkts wendet. Sie schreiben unter anderem über alternative Lebensformen, Widerstandsbewegungen und queerfeministische Themen.

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