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Zwischen Tagesgeschäft und Klimakrise

Von Alfred Feldmeyer @byte_samurai auf Twitter
15. Januar 2020

Die letzten Monate im Jahr 2019 waren umwelttechnisch ziemlich polarisierend. Für die einen wandelt sich unsere Welt zu einem Lebensraum, der uns nicht mehr lange aufnehmen kann. Für Andere befinden wir uns in einer Identitätskrise: Deutschland, das Land der Autos, soll eines seiner besten Exportprodukte abschaffen bzw. umgestalten, weil es gut für das Klima ist? Und eine dritte Gruppe beobachtet die Entwicklungen und ist davon überzeugt, ohnehin nichts ändern zu können.

Ich schreibe diesen Artikel in der Annahme, dass es da draußen Menschen gibt, welche die gleiche Grundhaltung zu unserer Umwelt haben, wie ich: Diskussionen darüber, ob und wer die Welt retten wird, sind unnütz. Wir atmen die gleiche Luft, trinken das gleiche Wasser. Das Mindestmaß an gutem Benehmen im größeren gesellschaftlichen Kontext erfordert daher, dass wir mit unseren Ressourcen sinnvoll umgehen, um uns nicht selbst zu schaden. (1)

Als Angestellter eines Beratungsunternehmen ist es natürlich nicht immer einfach, die strategischen Ziele eines Kunden zu akzeptieren, wenn diese mit den eigenen Wertvorstellungen kollidieren. Aber wir können bei der Erfüllung unserer Aufgaben Optimierungen vornehmen, Ressourcen — und damit oft auch Kosten — sparen.

Effizienz in der Informatik bedeutet Aufgaben mit möglichst geringem Einsatz von Ressourcen zu erfüllen

Vor einigen Tagen erschien eine interessanter Artikel auf wired.com, der den Energiehunger der Cloudprovider und ihre Bemühen zur Verringerung des CO2-Footprints beleuchtete. Immerhin macht der Energiebedarf von Rechenzentren in den USA mittlerweile zwei Prozent des gesamten amerikanischen Energiebedarfs aus. Die drei größten Anbieter (AWS, Azure und GCP) sind zusammen für zwei Drittel des Verbrauchs verantwortlich. Energie ist also ein wichtiger Kostenfaktor, den es zu minimieren gilt. Die Unternehmen sind bestrebt, diesen Bedarf mit erneuerbaren Energien zu stillen. Um den wired-Artikel zusammenzufassen: Google ist derzeit der "grünste" Cloudanbieter mit 5,5GW genutzten erneuerbaren Energien und mit den ambitioniertesten Zielen für die kommenden Jahre. Auf dem zweiten Platz folgt Microsoft Azure. Amazon Webservices bildete das Schlusslicht, zeigte sich aber auch nicht besonders transparent hinsichtlich seiner Energiepolitik.

[Der] Energiebedarf des Internet-Streamings ist so hoch wie komplette deutsche Ökostromerzeugung (e.on)

Für den deutschen Wirtschaftsraum liefert das Energieunternehmen e.on hier genauere Zahlen. Demnach benötigten Server und Rechenzentren in Deutschland im Jahr 2017 13,2 Mrd. kWh mit einem Wachstum zwischen sechs und neun Prozent. Tendenziell verursacht Streaming den höchsten Energiehunger: Global kann von 200 Mrd. kWh ausgegangen werden. Zum Vergleich, das entspricht der Summe des in Deutschland erzeugten Ökostroms, eine Menge, diealle Privathaushalte in Deutschland, Italien und Polen zusammen für ein Jahr versorgen könnte — ausgehend von einem Verbrauch von 2500 kWh je Haushalt im Jahr. Der Energiehunger durch Rechenzentren für Cloud Computing oder Streaminganbieter ist also keinesfalls zu unterschätzen.

Geld sparen für das Klima

FinOps / Cloud Cost Optimization

Eine Optimierung der genutzten Ressourcen ist für uns als unmittelbare Gestalter der erste Schritt, um Energie zu sparen. Wo Cloud Computing vor zehn Jahren noch als exotische Randdisziplin existierte, ist besonders in den letzten Jahren für viele Unternehmen der Weg in die Cloud ein wichtiger Schritt zum Erhalt der Konkurrenzfähigkeit geworden. Cloud-Ressourcen sind jedoch nicht gerade Discounterware, womit sich spätestens während Umsetzung eines Produkts die Frage stellt, wie der Betrieb günstiger gestaltet werden kann. Da dies im Rahmen von notwendiger Resilienz, Skalierbarkeit und Elastizität usw. ein kontinuierlicher Prozess ist, der mit ggf. vorhanden Best-Practise-Lösungen unterstützt werden kann, wurde der Begriff FinOps erfunden — eine Wortneuschöpfung aus Finances und Operations. Hierbei handelt es sich um ein Team, das sich fortlaufend mit ProductOwner, Finanzverwaltung, Betrieb, Entwicklern und Führungskräften auseinandersetzt, um Maßnahmen umzusetzen, die Cloud-Computing-Kosten reduzieren — und damit indirekt auch den Energiebedarf (siehe auch hier).

Je nach Projekt und Anbieter kann auch Serverless-Computing zur Kosten- und Energie-Ersparnis beitragen. Viele Anbieter bieten ein Pay-as-you-go-Model an, das nur den tatsächlichen Verbrauch in Rechnung stellt. Damit werden Opportunitätskosten nahezu eliminiert.

Optimierte Projektinfrastruktur

Als Entwickler in einem Team mit DevOps-Kultur lernt man, dass aller Anfang in einem geordneten Projekt eine Pipeline ist, die zumindest regelmäßig Releases erzeugt, und im Idealfall Änderungen sofort produktiv ausrollt. Ich will hier nicht nochmal auf die Grundlagen eingehen, Interessierte finden in einem jüngeren heise Artikel Antworten auf eventuelle Fragen.

Nichtsdestotrotz habe ich in den letzten Jahren immer wieder Pipelines gesehen, welche ein nennenswertes Potenzial zur Optimierung boten. Ein Auszug: Verbindungen zu externen Schnittstellen werden während eines Ablaufs mehrfach hergestellt, Abfrageergebnisse werden nicht zwischengespeichert, Docker-Images werden bei jedem Durchlauf neu gebaut, notwendige Programme jedes Mal heruntergeladen und installiert. Ein Parade-Beispiel dürfte das Caching von Paketen zwischen einzelnen Schritten eines Durchlaufs sein. Historisch gewachsene Docker-Images, mit etlichen Packages lassen sich gleichermaßen in ein separates Basis-Image auslagen.

Um es gleich vorweg zu sagen: Ja, es gibt Umstände, die zu manch ungewolltem Ablauf zwingen. Aber wir sollten uns darüber im Klarem sein, dass eine langsame Pipeline bzw. langsame Prozesse nicht nur Zeit kosten, sondern auch Energie und Geld. Ebenfalls klar: Gleiches gilt für die Logs und Metriken. Unnötige, weil ungenutzte Daten müssen weder erzeugt noch gespeichert werden. Das ist keine neue Weisheit, aber man vergisst es doch all zu oft im Alltag. Auch hier gilt wieder, die Größe bereitgestellter Ressourcen zu hinterfragen: Muss eine VM das Wochenende online sein, wenn der darauf vorhandene CI/CD-Worker nur von Entwicklern Montag bis Freitag genutzt wird? Kann der Arbeitsspeicher reduziert werden bzw. genügt eine kleinere Instanzgröße?

Je wirtschaftlicher Ressourcen genutzt werden, desto mehr Kosten werden dabei eingespart, was wiederum Energieersparnis bedeutet.

Ressourcen sind aber nicht immer nur Energie und Nutzungsdauer von Services in der Cloud. Unmittelbar am eigenen Schreibtisch kann ebenfalls optimiert werden.

Workstation Efficiency

Workstation und typische mobile Endgeräte

Unsere lokalen Arbeitsstation bilden manchmal die Ausnahme: Ein Vollzeit-Laptop-User wird schon alleine aus Gründen längerer Batterielaufzeit den Energieverbauch zu reduzieren versuchen. Abgesehen von der Energiebilanz kann man jedoch auch auf ein neues Gerät verzichten bzw. es hinauszögern, wenn es nicht unbedingt notwendig ist. Gleiches gilt natürlich für das eigene Smartphone oder das Firmen-Handy.

Es ist allgemein bekannt, dass unsere Elektro-Geräte als Einweg-Geräte zunehmend zum Problem werden. Einerseits durch den Verbrauch an seltenen Erden, die nicht zurückgewonnen werden können, andererseits durch die immer größer werdenden Elektromüll-Deponien.

Gemäß einer Studie aus 2017 belegen wir im Rennen um den meisten Elektro-Müll pro Kopf einen "guten" Platz in den vorderen Reihen: 22,8 kg Elektromüll erzeugt im Schnitt jeder Deutsche im Jahr. Wovon gerade einmal 20 Prozent recycelt wurden, der Rest war "undokumentiert". Ich persönlich finde es schade, dass zwar alle Inhaltsstoffe von Lebensmitteln und Tiernahrung auf jedem einzelnen Produkt aufgelistet sind, aber nicht nachvollziehbar ist, aus was ein Smartphone besteht oder zu welchen Umwelt-Konditionen. Seltene Erden sind — genauso wie fossile Rohstoffe — endlich und sollten daher ebenso wie Energiekosten mit Achtsamkeit genutzt werden. Zahlen dazu gibt es bei statista.com.

Bewusstsein schaffen

Wir haben gerade ein neues Jahr(zehnt) begonnen. Cloud-Computing wird auch in Deutschland zum Defacto-Standard im Rechenzentrum. Es liegt also an uns, während der Arbeit mit den gegebenen Ressourcen sinnvoll umzugehen. Abgesehen von FinOps und Entscheidungen im Projekt trägt das eigene Verhalten am Arbeitsplatz jedoch maßgeblich dazu bei. Manche Google-Suche kann man ggf. durch eine Frage an den Kollegen verhindern. Das Firmenhandy oder das Notebook tut es noch ein Jahr? Super! Je länger wir unsere Geräte nutzen umso besser. Notizen können auch analog erstellt werden, anstatt in der Cloud oder bei Evernote o.ä. Auch das Löschen von unnötigen Mails liefert hier einen Beitrag (siehe bei e.on). Privat gilt das selbe: Netflix abonniert? Vielleicht im Familien Account? Dann macht es ggf. Sinn, Serien von gemeinsamen Interesse auf den entsprechenden Geräten herunterzuladen. (Analog natürlich für Amazon Prime oder andere Video-Streaming-Anbieter). Das Wichtigste ist jedoch: Darüber nachdenken, wann wir Energie oder seltene Ressourcen verbrauchen und auch mit Freunden und Verwanden darüber sprechen.

Damit im Rücken wünsche ich allen ein gutes neues Jahr 2020.

 


 

1 Viele meiner Kollegen teilen diese Einschätzung bzw. Ansicht. Zustimmung findet sich immer, aber erst wenn man von den eigenen Kollegen zum Aktionismus aufgefordert wird und die Firma unterstützt, weiß man, dass man richtig ist. Sorry für diese kleine Eigenwerbung hier.

 

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