The Green Grid: IT braucht neues Paradigma

Vergangene Woche in Brüssel: Der Europateil der Vereinigung The Green Grid, deren Ziel es ist, Rechenzentren und die IT nachhaltiger zu machen, trifft sich in Brüssel. Mit dabei: nachhaltige IT. Die wichtigsten Ergebnisse in Kürze:
1. Das Procedere zur Festlegung von maximalen Verbrauchswerten und Verbrauchsklassen von Servern und an sie angeschlossenem DV-Equipment (DG Entr, Lot 9 Ecodesign-Richtlinie) kommt endlich in Gang. Fragebögen für Stakeholder stehen im Web und fließen, so ausgefüllt, in die vorbereitende Studie ein, die allein zwei Jahre dauert. Bis der erste Standard in Kraft tritt werden 55 Monate ins Land gehen – eine Ewigkeit in der Zeitrechnung der IT. Sehr verwunderlich wäre, wenn bei diesem Verfahren etwas herauskäme, was Hersteller wirklich zu ungewöhnlichen Anstrengungen zwingt.
2. Wie man die PUE berechnet, wird standardisiert, und zwar in IEC/ISO 30134-2. Diese Norm befindet sich gerade in einer frühen Konsultationsphase.
3. Rechenzentren werden immer effizienter. Der diesjährige Sieger im Effizienzwettbewerb des European Code of Conduct for Datacenters, ein Rechenzentrum von ARM in Cambridge, brachte es auf eine PUE (Power Usage Effectiveness) von sage und schreibe 1,04. Der Gesamtenergieverbrauch liegt also nur 4 Prozent über dem, den die reine IT verzeichnet. Hier ist die Luft also bald raus, auch wenn noch jede Menge alte Rechenzentren viel schlechtere Werte bringen und damit verbessert werden können.
4. Neue Sparpotentiale kommen deshalb in den Blick: Software, die flexibel auf die Auslastung von Hardware reagiert und diese nicht unnötig in Betrieb hält, wenn sie eigentlich selbst nichts tut, beispielsweise. Programmierer müssen anscheinend reichlich dazulernen, damit der Energiefraß aufhört. Das andere, in Brüssel besprochene Verbesserungspotential besteht in der Dämpfung oder der verhinderten Entstehung harmonischer Oberschwingungen, die durch die Verzerrung der sauberen Sinuskurve Strom- und Spannungskurven verzerren. Das führt zu Leistungsverlusten, Erwärmung und früherem Ende von Bauteilen. Ob sich Maßnahmen lohnen, liegt am Umfang der Störungen – pro Prozent mehr Harmonischen gehen zwei Prozent mehr Leistung verloren. Gegenmittel sind größere Transformatoren, spezielle, Oberwellen-resistente Bauteile und Filter. Whitepaper für The-Green-Grid-Mitglieder hier.
5. Weitere Einsparpotentiale liegen im sinnvollen Zusammenwirken der energieintensiven Rechenzentren mit der photovoltaischen Stromerzeugung, im Lastverbund mehrerer Rechenzentren, der die Auslastung erhöht und anderen kooperativen Maßnahmen, die teils von demnächst auslaufenden EU-Projekten erforscht wurden. News auf der Konferenz: Sechs neue EU-Projekte zur Energieeffizienz von IT und Rechenzentren stehen in den Startlöchern.
6. Trotzdem gibt es am Ende eine eher schlechte Nachricht: Die IT ist entgegen allen anderslautenden Berichten absolut nicht auf einem nachhaltigen Pfad. Darauf wies Ian Bitterlin, CTO von Emerson Network Power und Leiter der Technologie-Arbeitsgruppe EMEA bei The Green Grid nachdrücklich hin. Sie sei durch die jeden Effizienzeffekt schlicht überwuchernden Datenmassen und ihre Downloads auf Endgeräte schlicht dabei, immer mehr Energie zu verschlingen – schon um 2020 könnte laut Bitterlin aller global erzeugte Strom allein in IKT-Technologie und ihre Nutzung fließen, was natürlich nicht geht. Deshalb fordert Bitterlin dringend ein neues Paradigma. Beispiel: Ein simples 17 MByte großes Musikvideo, das 1,5 Milliarden Mal in einem Jahr aus dem Web heruntergeladen wird, verbraucht insgesamt 312 GWh Strom – so viel wie ganz Burundi.
7. Zum Trost: In Veranstaltungen und Gesprächen, die nachhaltige-it im Anschluss an die Konferenz mit verschiedenen Firmenvertretern führte, arbeitet man in verschiedenen Hightech-Labors großer Hersteller daran, Telekommunikationstechnologien zu entwickeln, die zehntausendmal effizienter sind als die heutigen und Speichertechnologien, die für die Speicherung von 1 PByte nur noch ein Mikrowatt (ein Millionstel Watt) verbrauchen. Hoffen wir mal, dass die Forscher schneller Erfolg haben als die Datenlawine wächst, denn sonst gehen in der schönen neuen Smartphone- und Tablet-Welt irgendwann die Lichter aus.

Summary:EMEA Meeting of The Green Grid in Brussels:
1. Ecodesign Standards for Servers on the way, until finished, it will take 55 months, questionnairs for stakeholders online for download.
2. Standards for definition of PUE (Power usage effectiveness) on the way: IEC/ISO 30134-2 is in anearly consultation Phase.
3. PUE of very good datacenters reach values close to 1, more energy saving must come from other sources than optimizing cooling etc.
4. New sources of energy savings: cooperation of resources of several datacenters, datacenters and PV/other renewable energy sources in an area, Software optimization and mitigating harmonics .Whitepaper for green grid-members here.
5. New paradigm needed. As Ian Bitterlin, CTO of Emerson Network Power and Leader of the Green Grid EMEA Techn Workgroup said, if present datagrowth and download Trends persist, ICT will eat up all of earths electricity resources within about ten years – which is simply impossible. He gave a simple example: A Music Video of 17 MByte downloaded 1,5 Billion times over the web within one year used totally 312 GWh of electricity – as much as the whole state Burundi.

Zwei Wettbewerbe für Green IT

Derzeit läuft ein neuer Wettbewerb im Bereich Green IT:
Der Deutsche Forstwirtschaftsrat (DFWR), genauer gesagt sein Kampagnenbüro „300 Jahre Nachhaltigkeit“ schreibt einen mit 5000 Euro dotierten Wettbewerb aus, bei dem es darum geht, grünes Verhalten auf dem Mobiltelefon oder dem Tablet darzustellen. Ein Trailer ist hier. Nötig sind lediglich Ideen, nicht fertige Applikationen. Die Ideen müssen bis zum 24.11. eingereicht werden. Die Anmeldung von Beiträgen erfolgt online hier. Es gibt einen Jury- und einen Publikumspreis, über den online zwischen 1. und 15.12. abgestimmt wird.

Tips für nachhaltige Musik-Downloads

Mit dem Thema digitales Streaming von Musik beschäftigt sich eine interessante Studie. Unter dem Link befindet sich ein Feld, wo man die Mail eingeben soll. Die Studie wird dann zugeschickt. Die Autoren rechtfertigen diesen Umstand damit, dass sie so ausreichend Unique Visitors generieren, um den Fortbestand ihres Netzwerks zu garantieren. Die Studie befasst sich damit, ob digitale Musikdownloads wirklich energiesparender sind als der analoge Musikvertrieb und kommt zu dem Schluss, dass dies bei Streaming-Verfahren nicht der Fall ist, da dieselben Stücke wieder und wieder heruntergeladen werden, wobei immer wieder Energie verbraucht wird. Werden die 12 Stücke einer CD nur 27mal heruntergeladen, verbraucht das mehr Energie als die Pressung und der Versand des entsprechenden Mediums. Oder anders ausgedrückt: 294 Downloads einzelner Stücke verbrauchen so viel Energie wie ein physisches Medium. Je breitbandiger die Technologie für den Download ist und je weniger die Daten komprimiert werden, desto mehr Energie wird übrigens verbraten.
Die Studie verweist als Lösungsmöglichkeit für das Dilemma auf die Möglichkeit, Musik auf Chips gespeichert auszuliefern, wobei dann die einzelnen Stücke über die Metadaten gesucht, bezahlt und offline freigegeben werden. Außerdem könne man auf Technologien übergehen, die die Daten jeweils vom nächstmöglichen Speicher, z.B. dem Handy eines Nachbarn herunterladen statt von einer möglicherweise weit entfernten Cloud. Alle diese neuen Technologien werfen aber noch viele rechtliche Fragen auf.
Wird allerdings nichts geändert, wird sich das harmlose digitale Musik- und Video-Downloaden wohl als ein Killer jeglicher direkter oder indirekter absoluter Energieeinsparung durch IT erweisen.

Summary: A recent study about tne energetic effects of digital Streaming of music and Videos finds that this Technology only saves energy compared with physical media if Songs are not downloaded too often. About 294 Downloads of average music tracks use the same amount of energy than producing and shipping a physical CD. If You stream Your favorite song five times a day, it is an Illusion to believe that would save any energy. The study also presents some Solutions for this Problem, for example p2p-download from the next possible supplier, storage Cards that open up the different Songs after researching the metadata and paying online etc.

Handystrom aus Pipi

Wie der Spiegel in einem Video berichtet, ist es Forschern der Universität von West England gelungen, eine Brennstoffzelle für Handys zu entwickeln und in Handys einzubauen, die Strom aus menschlichem Urin gewinnt. Intelligente Toiletten, wo der „Saft“ abgezogen werden könnte, sind ebenfalls in der Entwicklung. Menschlicher Urin habe ideale elektrolytische Eigenschaften, erklären die Forscher laut Video, um Strommengen, wie sie für ein Handy nötig sind, zu erzeugen. Bis zur Marktreife wird es aber wohl noch eine Weile dauern. Das Projekt ist nicht der einzige Ansatz, die menschlichen Fäkalien endlich sinnvoll zu rezyklieren statt sie mit Unmengen Trinkwasser davonzuspülen und anschließend mit unständlichen Prozeduren wieder zu reinigen. So wird heute daran gearbeitet, Phosphor, einen elementaren Nährstoff für Pflanzen mit möglicherweise begrenzten Ressourcen, aus menschlichen Ausscheidungen zurückzugewinnen und so die Ernährungsbasis des Menschen langfristig besser zu sichern. Man sieht: Auch was hinten rauskommt, ist nicht nur Sch…

Handystrom aus Pipi

Wie der Spiegel in einem Video berichtet, ist es Forschern der Universität von West England gelungen, eine Brennstoffzelle für Handys zu entwickeln und in Handys einzubauen, die Strom aus menschlichem Urin gewinnt. Intelligente Toiletten, wo der „Saft“ abgezogen werden könnte, sind ebenfalls in der Entwicklung. Menschlicher Urin habe ideale elektrolytische Eigenschaften, erklären die Forscher laut Video, um Strommengen, wie sie für ein Handy nötig sind, zu erzeugen. Bis zur Marktreife wird es aber wohl noch eine Weile dauern. Das Projekt ist nicht der einzige Ansatz, die menschlichen Fäkalien endlich sinnvoll zu rezyklieren statt sie mit Unmengen Trinkwasser davonzuspülen und anschließend mit unständlichen Prozeduren wieder zu reinigen. So wird heute daran gearbeitet, Phosphor, einen elementaren Nährstoff für Pflanzen mit möglicherweise begrenzten Ressourcen, aus menschlichen Ausscheidungen zurückzugewinnen und so die Ernährungsbasis des Menschen langfristig besser zu sichern. Man sieht: Auch was hinten rauskommt, ist nicht nur Sch…

Grüne Giganten: Top-500-Liste Juni 2013: Bester spart gegenüber Nr. 500 Strom für 180000 Einwohner

Ein bisschen spät, aber dennoch sehen wir uns die Liste der grünsten Supercomputer an, die etwa halbjährlich aktualisiert wird. Ganz vorne Systeme, die sich aus heterogenen Komponenten, zum Beispiel Standard-Prozessoren und Beschleunigerchips für spezifische Aufgaben, zusammensetzen. Ganz vorne: zwei Systeme mit NVIDIAs Kepler K20 GPU-Beschleunigern. Diese Geräte schaffen mehr als drei Milliarden Fließkomma-Operationen pro Sekunde (GFLOPS) und Watt und sind damit rund ein Drittel energieeffizienter als der bislang grünste Superrechner, der rund 2,5 GFLOPS pro Watt leistete. Der Stromverbrauch der beiden Spitzenreiter ist nichtsdestotrotz gewaltig: Er liegt beim Spitzenreiter Eurora bei 30,70 kW, was bei einer Betriebsdauer von 24*7*365 auf 1882524 kWh oder 1882,5 MWh oder 1,8 GW hinausläuft. Angenommen, ein Standard-Haushalt mit vier Personen verbrauche im Jahr 4500 kWh, entspricht das dem Verbrauch von 418 Häusern oder, nimmt man den genannten Standard-haushalt an, dem einer Siedlung mit rund 1650 Einwohnern. Eurora steht bei CINECA, einem italienischen Non-Profit-Forschungsverbund. Das System auf Platz Nummer 10, ein BlueGene der Universität von Rochester, verbraucht übrigens schon 82,19 kW und damit bei gleicher Laufzeit so viel wie eine Siedlung mit etwa 4000 Einwohnern. Das System auf Platz 500 besteht aus geclusterten Opterons, steht bei einem Finanzdienstleister, schafft gerade mal 42,33 Millionen (nicht Milliarden!) Gleitkommaoperationen pro Sekunde und Watt, ist also knapp um den Faktor 1000 schlechter, und verbraucht 3340 kW, also rund hundert Mal so viel wie der Gewinner. Genau sind es bei durchgängigem Betrieb 204808800 kWh, entsprechend 204808,8 MWh oder 204,8 GW, ungefähr so viel wie 45500 Eigenheime der obigen Definition, was dem Verbrauch von rund 180000 Einwohnern entspricht. Jeder supereffiziente Rechner von der Qualität des Siegers spart also gegenüber dem letzten System der Liste so viel Strom ein, wie eine sehr große deutsche Mittelstadt (großstädte beginnen m.E. bei 200000 Einwohnern, die alle in 4-Personen-Standardhaushalten wohnen – das ist natürlich eine Fiktion) ein! Das zeigt, wie viel Potential für Green noch in der IT selbst steckt. Bei Strompreisen von 25 Cent pro Kilowattstunde (so viel zahlen heute Privathaushalte durchaus) bedeutet das eine Einsparung von 51 Millionen Euro, bei üblichen Industrie-Strompreisen von 7 Cent pro kWh sind es noch immer rund 14,3 Millionen Euro Stromkosten, die man durch modernste Technik jährlich einsparen kann. Kommt mir selbst wahnsinnig viel vor – oder haben ich mich verrechnet?

Was machen die Großen bei Green IT?

Ein neues Buch aus dem Springer-Verlag beleuchtet Green IT einmal ganz praktisch, und zwar in Gestalt diverser Fallbeispiele aus großen deutschen Unternehmen oder Verwaltungseinrichtungen. Besprochen werden die Strategien von Bayer, Deutscher Bank, SAP, Axel Springer, IT-Dienstleistunszentrum Berlin, Üstra (Hannoveraner Verkehrsbetriebe) und bei einem internen Dienstleister. Vorangestellt ist dem Buch ein einleitendes Kapitel, das das Thema Green IT in Mikro- und Makroumwelt einordnet und begrifflich klar eingrenzt. Das ist löblich, da sich sonst schon bei der Frage, worüber man eigentlich redet, die Geister scheiden. Die Praxisartikel haben alle den gleichen Aufbau: Zunächst wird das Unternehmen – manchmal sehr ausführlich – beschrieben, dann folgt eine Beschreibung der Ausgangssituation hinsichtlich Green IT und anschließend die Umsetzung mit den vier Bereichen Governance (wer ist zuständig?), Beschaffung (Kriterien etc), Produktion, Vertrieb/Kommunikation, wobei hiermit der „Vertrieb“ von Green IT innerhalb des Unternehmens, also an die internen „Kunden“ der IT-Abteilung gemeint ist. In diesem Bereich wird auch die Green-IT-spezifische Kommunikationsstrategie abgehandelt. Am Schluss folgt eine Zusammenfassung der Erkenntnisse. Liest man die Kapitel, gewinnt man den Eindruck, dass Green IT durchaus den Weg in die Köpfe des IT-Managements und, im Rahmen unternehmensumfassender Nachhaltigkeitsstrategien, durchaus auch in die Köpfe der obersten Managementebene insgesamt (zu der der CIO nicht immer gehört) gefunden hat. Allerdings vor allem dann, wenn davon ein Kostenvorteil zu erwarten ist. Dass dies bei vielen Green-IT-Maßnahmen der Fall ist, dient der Umsetzung des Themas ganz sicher. Wer selbst überlegt, in seinem Unternehmen einen stärkeren Fokus auf Green IT zu legen, findet hier ganz sicher viele Anregungen.

Bibliographie:
Rüdiger Zarnekow und Lutz Kolbe: Green IT, Erkenntnisse und Best Practises aus Fallstudien. Springer-Verlag Berlin, Heidelberg 2013. Gebunden, 181 Seiten, Literaturverzeichnis und zahlreiche s/w-Abbildungen. Neuwertig 49,90 Euro, ISBN978-3-64236151, auch als E-Book erhältlich: ISBN 978-3-642-36152-4

Rüdiger

Steuererleichterungen für Rechenzentren?

In seinem Newsletter zur Netzpolitik fordert der Internet-Branchenverband eco neben einigen recht nützlichen auch unsinnige Dinge, zum Beispiel (oh meine Güte, fällt der Wirtschaft denn wirklich nichts Besseres ein???) ausgerechnet Steuererleichterungen für Rechenzentren wegen deren Energieverbrauch. Das finde ich kontraproduktiv. Schließlich sind die großen technischen Fortschritte in der RZ-Technologie der letzten Jahre allesamt auch darauf zurückzuführen, dass man sich endlich mal was einfallen ließ, um Strom zu sparen und effizienter zu werden. Hier sind die Potentiale noch längst nicht ausgeschöpft. Wird nun der Kostendruck aus dem Thema herausgenommen, ist das die sicherste Innovationsbremse, die man sich vorstellen kann. IT ist nicht Photovoltaik! Es gibt hier große, mächtige, im Geld schwimmende Firmen in einem jahrzehntelang etablierten Industriezweig, denen man die Entwicklung der erforderlichen Novitäten, um reichlich Strom zu sparen, wirklich abverlangen kann, ohne dass sie gleich in die Knie gehen. Wir brauchen intelligente und stromsparende Prozessoren, energieeffizient geschriebene, klug gestaltete Software statt Steuererleichterungen! Davon würden nicht nur Rechenzentren profitieren, sondern jeder, der IT nutzt. Außerdem geht es derzeit gerade darum, die überbordenden Energiesteuerbefreiungen für Firmen wieder rückgängig zu machen. Merke: Jedes energiesteuerbefreite Unternehmen bedeutet mehr Kosten auf der Rechnung des Endverbrauchers. Der kann aber nicht in dem Umfang innovieren, wie es RZ könnten.

Kostenlose virtuelle Green-IT-Woche – Anmeldung noch möglich

Zum vierten Mal findet in diesem Jahr ab 3. Juni die sogenannte Green IT Awareness Week im Cyberspace statt. Man kann sich auch jetzt noch anmelden und an allerlei Diskussionen, Vorträgen, Kursen etc. Das alles kostenlos im Web.

Summary: Green IT specialists, journalists etc. may still sign in for free of Charge virtual Green IT Awareness Week . It consists of free of charge online lectures, courses, debates etc. and can be participated in from everywhere.