Amazon, Apple, Facebook, Google und Microsoft – diese Unternehmen ändern mit ihren Cloud-Services grundlegend die Art und Weise, wie wir miteinander arbeiten, kommunizieren und Daten teilen. Doch so innovativ diese Dienste auch sein mögen – die Energie, die benötigt wird, um die Datenzentren hinter den beliebten Diensten zu betreiben, kommt noch immer zu einem großen Teil aus Atom- oder Kohlekraftwerken.
Die Zahlen sind ernüchternd.
Wussten Sie schon, dass die Treibhausgas-Emissionen, die von Datenzentren ausgehen, bis zum Jahr 2020 die Emissionen des globalen Luftverkehrs übertreffen werden? Oder dass sich das Volumen der Daten in der Cloud bis zum Jahr 2020 verfünfzigfachen wird? Dass ein einzelnes Datenzentrum soviel Energie verbraucht wie 80.000 Haushalte in einem Monat? Dass die Menschheit dieses Jahr 1,2 Trillionen Gigabyte an Daten produzieren wird, was genug ist, um den Speicher von mehr als 35 Milliarden iPhones zu befüllen? Dass wenn die Cloud ein Land wäre, dies den fünftgrößten Energieverbrauch auf der Welt hätte?
Es besteht also dringender Handlungsbedarf – dies sehen auch die meisten Unternehmen langsam ein und bekennen sich zunehmend zu nachhaltigen Energiequellen. Es ist gut möglich, dass wir schon bald ein Wettrennen zwischen Tech-Unternehmen in Sachen Energie-Effizienz und -Nachhaltigkeit ihrer Datenzentren erleben werden und sich Google & Co. in der Verantwortung sehen, ihre Marktmacht einzusetzen, um im Energiesektor eine positive Veränderung zu bewirken.
Wir stellen hier die besten Ansätze vor, wie Datenzentren – die Fabriken des Informationszeitalters – umweltfreundlicher betrieben werden können:
1. Mehr TransparenzEin kleiner Schritt in Richtung Energie-Transparenz geht von Facebook aus. In einer Art Dashboard werden in dem sozialen Netzwerk in einer Echtzeit-Ansicht die Energie- und Wassernutzungseffizienz der Datenzentren in Oregon und North Carolina angezeigt.
Wie Greenpeace in ihrem ‘How Clean Is Your Cloud’-Bericht allerdings bemängelt, reichen die bereitgestellten Zahlen nicht aus, um etwas über den ökologischen Fußabdruck aussagen zu können. Die Einheit PUE (Power Usage Effectiveness) sei nicht geeignet, beispielsweise die CO2-Ausstöße abzubilden – sinnvoller wäre die Einheit CUE (Carbon Usage Effectiveness).
2. Natürliche KühlungEin großer Teil des Energieverbrauchs wird benötigt, um die Rechner zu kühlen. In Luleå in Nord-Schweden baut Facebook derzeit ein Datenzentrum, das nur 100 Kilometer südlich vom Polarkreis liegt. Durch das frostige Klima entfällt eine energieaufwendige Kühlung somit vollkommmen. Auch die Kühlung mit eiskaltem Meerwasser ist möglich, wie es Google im finnischen Hamina vormacht.
3. Neue Energiequellen fördernIn seinem Datenzentrum in North Carolina nutzt Apple Brennstoffzellen, um Strom und Wärme zu produzieren. Und zwar aus Biogas. Mit zehn Megawatt Leistung ist der Brennstoffzellen-Park wohl der größte im kommerziellen Einsatz weltweit. Zwar gibt es zum Beispiel schon in Japan Eigenheimbesitzer, die sich den guten Wirkungsgrad der Technik zu Nutze machen. Unternehmen scheuen vor dem Einsatz der vergleichsweise neuen Technologie aber häufig noch zurück. Allerdings haben auch die Onlinehändler von Ebay Brennstoffzellen für ihr Datenzentrum im Einsatz.
4. Effizientere AlgorithmenEnergieeffizienz allein ist nicht automatisch grün – die Energie muss auch von erneuerbaren Energiequellen stammen. Trotzdem kommt effizienteren Algorithmen eine entscheidende Rolle zu. Stichwort ist hier 'Network Coding', mit dem der Energiebedarf um 35 Prozent minimiert werden kann. Die Datenübertragung wird damit vereinfacht und verbraucht weniger Rechenleistung.
5. Energiemix nutzenWie Apple in seinem jährlichen Environmental Footprint Report berichtet, beziehen die Datenzentren des Unternehmens zu 100 Prozent Energie aus erneuerbaren Quellen – dank eines sehr raffinierten Energiemixes: Genutzt werden eigene Brennstoffzellen, Solarzellen und Geothermie. Sollten die eigenen Anlagen nicht für die Deckung des Energiebedarfs ausreichen, wird Windenergie aus umliegenden Netzen hinzugekauft.
6. Selber forschenNur saubere Energie von bestehenden Kraftwerken abzwacken kann nicht alles sein – dies dachte sich auch Google und forscht deshalb mit Google[x], dem selbsternannten 'Moonshot-Lab' - also dem Bereich, in dem Ideen entwickelt werden, die weitab des Kerngeschäfts liegen (wie Google Glass oder das selbstfahrende Auto) - nach innovativen Wegen der Energieerzeugung.
Zusammen mit dem Start-Up Makani Power arbeitet das Unternehmen derzeit beispielsweise an einem kurios anmutenden Windenergie-Experiment: Wo heute aus hunderten Tonnen Stahl Windräder gebaut werden, sollen in Zukunft fliegende Windkraftwerke eingesetzt werden, die wie Drachen in mehreren Hundert Metern Höhe schweben und mit ihren integrierten Windturbinen Strom generieren.
Über ein Kabel schicken sie diesen an eine Bodenstation, an der das Fluggerät auch gleichzeitig befestigt ist und bei Windstille wieder eingeholt werden kann. Ein möglicher Einsatzbereich sind beispielsweise Bereiche auf der See, bei denen die Installation herkömmlicher Windanlagen besonders kostenintensiv ist.
