Auswirkungen des Cloud Computing auf die Green IT

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1 Titel

Name der Autoren:	Nadine N. D., Oliver K., Dennis W.
Titel der Arbeit:	Auswirkungen des Cloud Computing auf die Green IT
Hochschule und Studienort:	FOM Essen

2 Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis 1 Titel 2 Inhaltsverzeichnis 3 Abbildungsverzeichnis 4 Abkürzungsverzeichnis 5 Einleitung 6 Grundlagen 6.1 Cloud Computing 6.1.1 Allgemein 6.1.1.1 Datenhaltung 6.1.1.2 CPU Zeit 6.1.2 Differenzierung 6.1.2.1 Grid 6.1.2.2 Utility Computing 6.1.3 Wirtschaftliche Aspekte 6.1.3.1 Nutzungsbezogene Kosten 6.1.3.2 Leistung vertraglich geregelt und zugesicherte SLAs 6.1.4 Technische Aspekte 6.1.4.1 verteilte Datenzentren 6.1.4.2 Reliability 6.1.4.3 Performance 6.1.4.4 Skalierbarkeit 6.1.4.5 Dienste 6.1.4.5.1 IaaS 6.1.4.5.2 PaaS 6.1.4.5.3 SaaS 6.2 Green IT 6.2.1 Allgemein 6.2.2 Aspekte 6.2.2.1 Produktion 6.2.2.2 Betrieb 6.2.2.2.1 Rechenzentren 6.2.2.2.2 Server 6.2.2.2.3 Kühlung 6.2.2.2.4 Strommanagement 6.2.2.2.5 Sonstige IT 6.2.2.3 Entsorgung 6.2.3 Ziele 7 Cloud Computing und Green IT 7.1 Chancen 7.1.1 Virtualisierung 7.1.2 Outsourcing 7.1.3 Antizipation von Peak-Lasten 7.1.4 Umsetzung neuer Ideen 7.2 Risiken 7.2.1 Verlagerung des Energieverbrauchs in die Rechenzentren 7.2.2 Mehr Geräte - Mehr Elektroschrott 7.2.3 Entsorgungsproblem der Altgeräte 8 Bewertung 8.1 Synergien 8.2 Antagonismen 9 Fazit 10 Fußnoten 11 Literatur- und Quellenverzeichnis

3 Abbildungsverzeichnis

Abb.-Nr.	Abbildung
Abbildung 1:	Schematischer Aufbau Cloud Computing
Abbildung 2:	Ebenen Cloud Computing
Abbildung 3:	Energy Star Logo
Abbildung 4:	Anteil erneuerbarer Energien am Bruttostromverbrauch
Abbildung 5:	Entwicklung des Energieverbrauchs in Rechenzentren – Anteile der einzelnen Verbraucher
Abbildung 6:	Beispiel für Luftverhältnisse in einem Rechenzentrum mit Warmgang-Kaltgang-Anordnung
Abbildung 7:	Positionierung der Kühlgeräte parallel zu den Racks bei Kalt- oder Warmgangeinhausung
Abbildung 8:	Dach eines Rechenzentrums mit Kühleinheiten
Abbildung 9:	Power Distribution Units
Abbildung 10:	WEEE Logo

4 Abkürzungsverzeichnis

Abkürzung	Bedeutung
ASHRAE	American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers
AWS	Amazon Web Services
BI	Business Intelligence
CAD	Computer Aided Design
CAL	Client Access License
CIO	Chief Information Officer
CRM	Customer Relationship Management
EC2	Elastic Computing Cloud
EITO	European Information Technology Observatory
EMV	elektromagnetische Verträglichkeit
ERP	Enterprise Ressource Planning
HP	Hewlett Packard
IaaS	Infrastructure as a Service
LCD	Liquid Crystal Display
PaaS	Platform as a Service
PBB	Polybromierte Biphenyle
PBDE	Polybromierte Diphenylether
PDU	Power Distribution Units
RoHS	Restriction of Hazardous Substances
SaaS	Software as a Service
SLA	Service Level Agreement
SPS	Smart Power Strips
TCO	Tjänstemännens Centralorganisation
UMTS	Universal Mobile Telecommunications System
USV	unterbrechungsfreie Stromversorgung
VPN	Virtual Private Network
WEEE	Waste Electrical and Electronic Equipment
WoL	Wake on Lan

5 Einleitung

Wenn man den Medien glauben schenkt, soll das Thema Cloud Computing, wie so oft bei neuen Innovationen in der IT, die Nutzung der Informationstechnologie revolutionieren. Auch auf der diesjährigen Cebit war neben der sogenannten Green IT das Cloud Computing eines der Hauptthemen. Cloud Computing umfasst dabei ein Themenfeld, das so ähnlich bereits seit längerem unter verschiedenen anderen Namen geläufig ist. Die grundsätzliche Idee hinter dem Begriff ist also nicht neu, dennoch verwundert es, dass es zum jetztigen Zeitpunkt noch keine anerkannte oder gar allgemeingültige Definition gibt. Fest steht, dass es dabei um Optimierungen in Bezug auf die Verwendung von Informationstechnologie geht. Informationstechnologie die sich die Leistung vieler vernetzter Computer zu nutze macht, während die Struktur dahinter im Verborgenen bleibt. Unweigerlich wird hier auch das Thema der Green IT tangiert.

Dieses Themenfeld ist wiederum der Oberbegriff dafür, die Informationstechnologie "grüner" zu machen; sprich die Verbesserung der ökologischen Auswirkungen bei Herstellung, Betrieb und Entsorgung von IT-Produkten. Nicht zu letzt die steigenden Preise für Energie haben ein Bewusstsein dafür geschaffen, dass die natürlichen Ressourcen endlich sind. Steigende Energiepreise bedeuten letztendlich auch zunehmende Kosten für die Unternehmen, weswegen das Thema gerade in der letzten Zeit stärker in den Fokus gerückt ist.

Was steckt hinter den beiden Hype-Themen aber genau? Was sind die Ziele des Themenkomplexes um die Green IT? Wie können sich die durch das Thema Cloud Computing geschaffenen neuen Ansätze und Möglichkeiten auf die Green IT auswirken und eben diese Ziele unterstützen? Welche Synergien und Risiken lassen sich dabei aufzeigen?

Diese Fragen sollen im Rahmen dieser wissenschaftlichen Arbeit beleuchtet und dabei die Auswirkung des Cloud Computings auf die Green IT analysiert, bewertet und kritisch hinterfragt werden.

Dazu werden im ersten Schritt die Grundlagen analysiert um auf zu zeigen was hinter dem Begriff Cloud Computing genau steht. Die Betrachtung der Funktionsweise und Differenzierung zu verwandten Themenfelden wird ebenfalls beleuchtet, ferner werden die einzelnen Aspekte, so wohl in technischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht behandelt. Anschließend liegt das Augenmerk auf dem Gebiet der Green IT. Hierzu wird der klassiche Lebenszyklus von IT-Komponenten bei der Produktion und der Entsorgung dargestellt. Der Fokus liegt dabei darauf, wie ein nachhaltiger Betrieb von Rechenzentren umgesetzt werden kann. Im Haupteil werden die eigentlichen Auswirkung des Cloud Computing auf die Green IT dargelegt. Dabei werden die zu Grunde liegenden Möglichkeiten untersucht und die konkreten Chancen und Risken der Thematiken erörtert.

Darüber hinaus erfolgt ein Betrachtung und abschließende Bewertung der dadurch geschaffenen Synergien und Antagonismen.

6 Grundlagen

6.1 Cloud Computing

6.1.1 Allgemein

Der ursprüngliche Gedanke zu dem Thema Cloud Computing stammt aus einem Werbeslogan der Firma Sun Microsystems aus den frühen neunziger Jahren in dem es lapidar hieß: "Das Internet ist der Computer"^[1]. Cloud Computing im eigentlichen Sinne ist seit Mitte 2007 im Gespräch. Seiner Zeit hatte das Unternehmen Dell versucht Markenrechte daran anzumelden^[2], was allerdings scheiterte. Namensgebend war das bekannte Symbol, welches in schematischen Darstellungen das Internet verkörpert: eine Wolke. So einfach wie die Findung eines metaphorischen Begriffs war, so schwierig ist die Definition des Begriffs "Cloud Computing". Zum jetzigen Zeitpunkt (Mai 2009) gibt es keine anerkannte oder gar allgemeingültige Definition des Begriffs. Am häufigsten rezitiert wird allerdings der folgende Versuch: "Cloud Computing steht für einen Pool aus abstrahierter, hochskalierbarer und verwalteter IT-Infrastruktur, die Kundenanwendungen vorhält und nach Verbrauch abgerechnet wird"^[3].

Grundsatz des Cloud Computing ist es also, das ein Anbieter IT-Dienstleistungen in Form von Services über das Internet bereit stellt und der Kunde das Angebot nach Bedarf nutzen kann. Dabei bleibt verborgen auf welcher physikalischer Infrastruktur der Service letztendlich läuft^[5]. Die dabei verbrauchten Ressourcen werden meist nach CPU-Stunden und angefallenem Datenverkehr abgerechnet^[6]. Dieser Ansatz weist eine gewisse Ähnlichkeit zu dem Modell des "Grid" auf, bei genauerer Betrachtung unterscheiden sich die beiden Techniken allerdings. Dazu später mehr. Dennoch lässt sich sagen, dass das Konzept des Grids die Grundlage für das Cloud Computing bildet^[7]. Ferner ist ein wesentlicher Aspekt des Cloud Computing, dass die Rechenlast von den Clients und Servern der Unternehmen auf die Infrastruktur des Cloud Computing Anbieters ausgelagert werden kann. Die Idee dahinter ist, dass die Anbieter selber meist große Rechnerfarmen unterhalten, von dem sie nun Teile an den Kunden vermieten wollen. Beispielsweise der Online-Versandhändler Amazon war einer der Pioniere auf diesem Gebiet^[8]. Das Geschäftsmodell dahinter ist trivial: Auf Grund seines hiesigen Webangebots muss Amazon ohnehin ein gigantisches Rechenzentrum unterhalten, um mit seiner Internet-Seite auch den Ansturm großer Kundenmassen in Spitzenzeiten standhalten zu können. Die für diese Peak-Lasten vorrätig gehaltene Rechenpower wird aber die meiste Zeit brach liegen. Somit lässt sie sich, dem betriebswirtschaftlichen Gedanken folgend, diese "überflüssige" Rechenpower zwischenzeitlich auch dem Kunden als Dienstleistung anbieten.

Neben dem Versuch einer allgemeingültigen Definition des Begriffs zählt aber auch, wie Cloud Computing in der Realität verstanden wird. Einer Umfrage des Marktforschungs- und Beratungshaus "Saugatuck Technology" nach, verbinden die meisten IT-Verantwortlichen mit Cloud Computing gegenwärtig vor allem "IT-Infrastruktur wie Rechenleistung oder Speicherplatz, die sich in Form von Services nutzen lässt"^[9]. Demnach versteht die Allgemeinheit unter Cloud Computing eher das Konzept des "Utility Computing", welches ebenfalls starke Ähnlichkeiten aufweist. Auch dazu später mehr.

Ein weiterer Ansatz zur Definition kommt von dem Suchmaschinenbetreiber Google. Google bietet ebenfalls Cloud Computing Dienste an. Der Einfall hinter dem Konzept von Google ist, dass die Hardware der Server auf denen die Cloud läuft auf das wesentliche reduziert wird. Vielmehr werden keine teuren High-End Server eingesetzt sondern die Maschinen werden im Gegenteil so preisgünstig wie möglich gehalten. Allerdings sind High-End Server in der Regel hardwareseitig redundant ausgelegt und gelten somit als besonders verfügbar und performant. Da Google seine eigene Cloud selber nutzt und die Verfügbarkeit, beispielsweise der Suchmaschine, unabdingbar ist, erscheint die Taktik "billig" Server einzusetzen auf den ersten Blick fraglich. Der springende Punkt dabei ist, dass Google die benötigte Hochverfügbarkeit durch Software realisiert. Sollte die Hardware eines an dem Cloud Computing beteiligten Server-Systems ausfallen, lagert die Software die Last einfach auf einen anderen Server aus.

"Additionally, enterprise hardware components are designed to be very reliable, but they can never be 100% reliable, so enterprises spend a lot of time and money on maintenance. In contrast, we expect the hardware to fail, and design for reliability in the software such that, when the hardware does fail, customers are just shifted to another server."

Rajen Sheth ^[10]

Aus der Sicht von Google ist das eigentliche "Herz" des Cloud Computing also eine Software, die es ermöglicht, mit günstigen und damit auch energiesparenden Servern, Hochverfügbarkeit zu realisieren.

Neben den verschiedenen Ansätzen zur Definition lässt sich unter dem Strich sagen, dass es bei dem Thema Cloud Computing um die Einsparung von System- und Personalkosten geht. Gerade die Einsparung von Systemkosten tangiert unweigerlich auch das Thema Green IT.

Desweiteren lässt sich Cloud Computing grundsätzlich in zwei Bereiche einteilen: Datenhaltung und Rechenleistung.

6.1.1.1 Datenhaltung

In Bezug auf die Datenhaltung reicht das Angebotsspektrum von einfachem Speicherplatz zum trivialen Ablegen von Dateien bis zu Datendiensten für Unternehmen. Vertreter für den ersten Fall sind vor allem die Firmen Google, Yahoo und Web.de. Die Angebote richten sich primär an Privatpersonen oder kleine Unternehmen. Anbieter für erweiterte Datendienste sind vor allem IBM, HP, Sun und Amazon. Diese Angebote bieten neben der reinen Bereitstellung von Speicherplatz weitere Zusatzdienste an. Unternehmen die diese Datendienste in Anspruch nehmen, müssen sich beispielsweise keinen Gedanken um das Datenbackup machen. Diese Dienstleistung ist bereits inklusive. Dennoch birgt solches Vorgehen Gefahren. Unternehmen die von dem Fullservice Datendiensten Gebrauch machen, und ihre Daten sorglos auf den Servern der Anbieter speichern, sehen sich wohl möglich mit Fragen im Bezug auf den Datenschutz konfrontiert. Dazu mehr im Kapitel 8.2 Antagonismen. Natürlich lassen sich neben dererlei Risiken auch Vorteile aufzeigen, die sowohl den einfachen Speicherplatz als auch die komplexen Datendienste für Unternehmen betreffen. Die in der Cloud gespeicherten Daten sind für legitimierte Benutzer von jedem Ort der Welt, an dem es einen Internetzugang gibt, zugänglich. In Zeiten der Globalisierung und der zunehmender Mobilität ein großer Vorteil.

6.1.1.2 CPU Zeit

Neben der Datenhaltung lässt sich Cloud Computing in einen zweiten Bereich einteilen: Rechenkapazität für einen bestimmten Zeitraum gegen Entgelt. Dabei ist es für den Kunden völlig irrelevant welches System an welchem Ort den Rechenauftrag erledigt. Ähnliche Probleme wie bei der Datenhaltung sind hier nicht zu erwarten, auch Datenschutzfragen oder dergleichen gibt es hier nicht.

Bei dem Anbieter Amazon beispielsweise ist es auch möglich ein dediziertes System zu erhalten, was allerdings dem Grundgedanken des Cloud Computings widersprechen würde.

6.1.2 Differenzierung

6.1.2.1 Grid

Wie Eingangs erwähnt, muss man das Konzept des Cloud Computing und das des Grids differenzieren. Der Begriff Grid ist abgeleitet von dem englischen Wort für Stromnetz. Zum Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts war es üblich, dass der Strom vorort selber produziert wurde. Mit dem Start der Industrialisierung und dem Bau der ersten großen Stromkraftwerke gab es einen Umschwung, man ging dazu über den Strom von den Kraftwerksbetreibern zu beziehen. Das Thema Grid soll eben diesen Umschwung der Moderne verdeutlichen: fortan soll Rechenkraft wie Storm aus der Steckdose kommen. Aber was unterscheidet nun Cloud Computing vom Grid? Beim Thema Grid spricht man von einem groß Konglomerat aus vernetzten Rechnern, bei dem es völlig irrelevant ist wo letztendlich die erbrachte Rechenleistung herkommt. Ferner liefert ein Grid nur Rechenleistung. Cloud Computing hingegen soll sämtliche IT-Dienstleistungen bereitstellen^[11]. Der Vollständigkeitshalber sei erwähnt, dass folgende Kriterien per Definition erforderlich sind um eine Einstufung als Grid zurechtfertigen:

"A Grid Checklist...

... according to which a Grid is a system that:

1) coordinates resources that are not subject to centralized control...

2) using standard, open, general-purpose protocols and interfaces...

3) to deliver nontrivial qualities of service."^[12].

6.1.2.2 Utility Computing

Auch das Utility Computing ist nicht mit dem Cloud Computing zu verwechseln. Utility Comptuning steht für "ein dediziertes Angebot an Rechenleistung und Speicher"^[13]. Gemeint ist hiermit allerdings, das ein virtueller Rechner gemietet wird. Als Beispiel kann hier wiederum der "Elastic Computing Cloud" (EC2) Service von Amazon dienen: Seit dem Jahre 2007 ist es möglich, auf der technischen Infrastruktur von Amazon virtuelle Rechner zu betreiben^[14]. Amazon hält hierzu verschiedene, als Image vorgefertigte Grundinstallation von Linux oder Windows Servern bereit, die der Kunde sogar mehrfach starten kann. Abgerechnet wird nach der Betriebszeit und dem anfallenden Transfervolumen. Unterschied zum Cloud Computing ist also, das beim Utility Computing die Instanz eines oder mehrere virtueller Rechner gemietet wird, wohin gegen beim Cloud Computing viele hardwaremäßig dedizierte Server einen "Super-Computer" ergeben, von dem sich der Kunde "eine Scheibe herausschneiden kann".

6.1.3 Wirtschaftliche Aspekte

6.1.3.1 Nutzungsbezogene Kosten

Wie bereits aufgezeigt sind die Kosten, die einem Unternehmen bei der Inanspruchnahme der in der Cloud verfügbaren IT-Dienste entstehen, nutzungsbezogen. Dies erhöht die Planbarkeit der IT bezogenen Fixkosten. Im Gegensatz zum lokalen Rechenzentrum, bei dem die Neuanschaffung oder der Ausfall bestehender Serverhardware schnell unerwartete Kosten mit sich bringen kann, ein nicht zu unterschätzender Vorteil. Für schnell wachsende Start-UP`s, also Unternehmen, die gerade erst ihren Geschäftsbetrieb aufnehmen, kann der sogenannte "Pay as you grow"-Ansatz ebenfalls von Vorteil sein. Diese Unternehmen mieten so viel Serverkapazitäten bei den Cloud Computing Anbietern, wie sie zum momentanen Zeitpunkt benötigten. Floriert das Geschäft und steigen die Anforderungen an die IT-Systeme, bestellt das Unternehmen einfach auf Knopfdruck entsprechende Kapazitäten nach. Der entgegengesetzte Fall, wenn zB während einer Wirtschaftskrise oder ähnlichem die Anforderung an die IT-Systeme sinken, lassen sich die entsprechenden überflüssigen Kapazitäten abbestellen. Im lokalen Rechnenzentrum hingegen, würde die meist extrem hochpreisig angeschaffte Serverhardware ungenutzt vor sich hinlaufen und nebenher sinnlos Strom verbrauchen. Der Ansatz der nutzungsbezogenen Kosten von Cloud Computing bedeute also für die Unternehmen vorallem ein Gewinn an Flexilibität und Planbarkeit. Aber noch weitere Vorteile lassen sich erkennen: Lizenzkosten fallen bei den gemieteten Cloud Computing Diensten ebenfalls nicht an. Gerade im Microsoft-Umfeld entstehen neben den Kosten für die Hardware meist beträchtliche Lizenzgebühren. Eine Windows-Server Lizenz zieht in der Regel weitere Kosten für die Arbeitsplätze nach sich. Sogenannte "Client Access Licenses" (CAL)-Lizenz, die zusätzlich für jeden Arbeitsplatz angeschafft werden müssen. Beim Cloud Computing sind diese Kosten schon in dem nutzungsbezogenen Abschlag inklusive, fallen also nicht separat an.

6.1.3.2 Leistung vertraglich geregelt und zugesicherte SLAs

Die vertraglich geregelte Leistung und die zugesicherten Service Level Agreements (SLA) zielen beim Cloud Computing auf die Planbarkeit und Verfügbarkeit im Allgemeinen ab. Die Unternehmen, die die Dienste in der Cloud anmieten, zahlen ein zeitraumbezogenes Entgelt für die Leistung. Während diesem Zeitraum stehen dem Kunden die Dienste in der Cloud vertraglich zu. Im Idealfall führt der hardwaremäßige Ausfall eines Servers oder Datenspeichers durch das Prinzip des Cloud Computing nicht einmal zu einer Beeinträchtigung. Stellt man hier die Konstellation des lokalen Rechnenzentrums gegenüber, lässt sich feststellen, dass sich dort Hardwareausfälle zwar auch durch Service-Verträge mit den Hardwareherstellern entgegenwirken lassen, diese in der Regel allerdings sehr teuer sind. Ferner lassen sich die Zeiten bis zur Wiederherstellung der Server und Geräte, die Gegenstand der sogenannten Wartungsverträgen sind, nicht beliebig verkürzen. Der Hardwarehersteller Hewlett Packard (HP) bietet für seine Server-Produkte beispielsweise in der höchsten und teuersten Service-Vereinbarung maximal den Zeitraum von sechs Stunden für die Wiederherstellung der Hardware an. Im schlechtesten Fall muss der Administrator anschließend im Rahmen des sogenannten "Desaster Recovery" das System neu aufsetzen und die Datensicherung wieder einspielen, was in der Regel einen weiteren beträchtlichen Zeitraum in Anspruch nimmt. Cloud Computing bietet also im Bezug auf Planbarkeit und Ausfallzeit der IT-System und Dienste einen großen wirtschaftlichen Vorteil gegenüber des lokalem Rechenzentrums.

6.1.4 Technische Aspekte

6.1.4.1 verteilte Datenzentren

Ebenfalls auf der Habenseite von Cloud Computing steht das Konzept der Dezentralisierung der Datenzentren. Das Prinzip des Cloud Computings ist es, dass es keine direkte Zuordnung zwischen Dienst und physischem Rechner mehr bedarf^[15]. Dadurch werden autonome Rechenzentren im eigentlichen Sinne überhaupt erst möglich, was wiederum einige Vorteile mit sich bringt. Unter anderem lassen sich Steigerungen im Bezug auf die Zuverlässigkeit erzielen, dazu mehr im nächsten Abschnitt. Ferner ermöglichen die verteilten Datenzentren den Cloud Computing Anbietern Rechenzentren an Standorten zu errichten, an denen sich der Betrieb wohl möglich besonders im Einklang mit dem Themenfeld der Green IT bringen lässt. Mehr dazu wird im Kapitel 7.1.4 "Umsetzung neuer Ideen" aufgezeigt. Außerdem ermöglicht der besagte dezentrale Aufbau der Rechenzentren, dass die Anwender der Unternehmen von jedem Ort der Welt auf die Dienste und Daten, die in den Clouds liegen, zugreifen können.

6.1.4.2 Reliability

Neben der reinen vertraglich zugesicherten Verfügbarkeit, die sich grundsätzlich gegen genügend Geldeinheiten für fast jede normale IT-Dienstleistung abschließen lässt, liegt die Reliability beim Cloud Computing auch in den technischen Möglichkeiten begründet. Wie im vorangegangenen Abschnitt erläutert, betreiben die Cloud Computing Anbieter ihre Rechenzentren auf der ganzen Welt verteilt. Fällt nun das Rechenzentrum im Land A aus, zB auf Grund von landesweiten Instabilität des Stromnetzes, Erdbeben oder auch nur wegen menschlichen Fehlern in der Administration, kann das Rechenzentrum im Land B automatisch die Last des ausgefallenen Rechenzentrums A übernehmen. Eine Ausfallsicherheit die nur die wenigsten Unternehmen mit ihren eigenen Rechenzentren werden umsetzen können. Diese Möglichkeit des vollständigen Failover liegt eben im konzeptionellen Grundaufbau des Cloud Computing begründet, nämlich die Unabhängigkeit zwischen den Diensten und dem physikalischen Rechnern. Desweiteren bleibt dieser technische Ansatz dennoch wirtschaftlich: Das Failover gehört mit zur Grundausstattung des Cloud Computing und ist bereits in dem Entgelt für die Benutzung enthalten. Vielmehr noch wird der Kunde den Ausfall gar nicht erst bemerken; im Gegensatz zum lokalen Rechenzentrum, wo der automatische Failover meist teuer mit erworben wird, aber im Fall des Falles dann eben doch häufig nicht funktioniert. Als Beispiel sei hier wieder der EC2 Dienst von Amazon genannt welcher eine Verfügbarkeit von 99,95% garantiert^[16]. 99,95% sind bereits in Bezug auf den im normalen IT-Umfeld gängigen Standard von 98,5% ein beachtlicher Wert, dennoch bedeutet das auf 365 Tage im Jahr bezogen, eine vertraglich zugesicherte maximale Ausfallzeit von 0,2 Tage = 4,8 Stunden. 4,8 Stunden im Jahr, in denen dann die kompletten IT-Dienste eines Unternehmens im Rahmen eines Ausfalls nicht zur Verfügung stehen würden. Zeiten für Wartungsfenster sind hier in der Regel exklusive.

6.1.4.3 Performance

Das Stichwort Performance ist im IT-Umfeld ein überaus wichtiges Thema. Prinzipiell ist ein IT-System nie, oder zumindest nur für eine kurze Zeitdauer, performant genug. Bei dem Ansatz des Cloud Computing wiederum erhält der Kunde genau die Leistung, für die er bezahlt. Sollte es zu Performance-Engpässen mit einem gemieteten Cloud Dienst kommen, kann der Kunde einfach die Leistung gegen Bargeld aufstocken. Da das Konzept des Cloud Computings technisch auf der Infrastruktur sehr großer Unternehmen wie beispielsweise Amazon oder Google beruht, sind hier so gut wie keine Grenzen in der Skalierung gesetzt. Damit verliert das Thema Performance in Beziehung mit dem Cloud Computing an Bedeutung und wird beinah nebensächlich, im Prinzip limitieren hier nur noch wirtschaftliche Überlegungen.

Ein weiterer Aspekt ist, dass die Anbieter für Cloud Computing Dienste die Technik ihrer Infrastruktur aus eigenem Interesse weiterwickeln und pflegen. Somit bekommt der Kunde im Endeffekt die sonst sehr Ressourcen fressende Aufrechterhaltung des neusten technischen Stands frei Haus. Unter dem Strich lässt sich feststellen, dass die Kunden der Cloud Computing Anbieter sehr viel Leistung für relativ wenig finanzielle Gegenleistung bekommen. Bei dem Anbieter Amazon kostet die CPU Stunde für den Dienst EC2 10 bis 80 Dollar Cents. Bei Google hingegen ist es sogar noch preiswerter: 10 bis 12 Dollar Cents pro CPU Stunde^[17].

6.1.4.4 Skalierbarkeit

Performance und Skalierbarkeit sind eng miteinander verwebte Begriffe. Performance alleine sagt im Prinzip nur etwas über die tatsächliche Leistung einer Anwendung oder eines Produkts aus. Skalierbarkeit hingegen bringt zum Ausdruck, inwieweit sich die Performance flexibel einsetzen und nutzen lässt. Beim Cloud Computing hat der Kunde die Möglichkeit den Umfang des Diensts oder der Ressourcen jederzeit zu ändern^[18]. Sollte es zu einem Engpass in Bezug auf die Performance der in der Cloud laufenden Angebote kommen, ist es möglich, die benötigte zusätzliche Performance auf Knopfdruck zu bestellen. Auf Grund des bis dato nie dagewesenen Grads an Flexibilität ist es dem Cloud Computing Kunden also möglich, sein Angebot schnell an die Anforderungen und Gegebenheit anzupassen. Man erkennt, das die Antizipation großer Spitzenlasten hierdurch kostengünstig möglich wird.

Aber auch andere Vorteile lassen sich aufgrund der großen Flexibilität in der Skalierbarkeit des Cloud Computing ableiten. Als Beispiel soll ein Unternehmen dienen, dessen Warenwirtschaftssystem im Batchbetrieb große Datenmengen berechnet. Denkbar wäre hier die Fakturierung von Aufträgen; sprich die Rechnungserstellung für die Endkunden. "Moreover, companies with large batch-oriented tasks can get results as quickly as their programs can scale, since using 1000 servers for one hour costs no more than using one server for 1000 hours. This elasticity of resources, without paying a premium for large scale, is unprecedented in the history of IT."^[19]

Hier wird ein enormer Vorteil deutlich: Ist es möglich die zu berechnenden Batch-Jobs zu parallelisieren, skaliert die Berechnungszeit beinah umgekehrt linear zu der Anzahl der berechnenden Server. Oder kurz gesagt: Je mehr Server an dem Auftrag rechnen, desto schneller ist er fertig. Das im Beispiel genannte Unternehmen könnte also selbst bestimmen, wie schnell die in den Batch-Jobs berechneten Daten zu Verfügung stehen, in dem es so viele (virtuelle) Server in der Cloud anmieten, wie notwendig sind, um die Berechnungen in einer akzeptablen Zeit abzuschließen.

6.1.4.5 Dienste

6.1.4.5.1 IaaS

Als unterste Ebene der bisher populären Dienste des Cloud Computing wird Infrastructure as a Service bezeichnet. Dieser Dienst war bereits vorher war als Hardware as a Service bekannt. Der Cloud Anbieter fungiert in diesem Fall als Infrastruktur Anbieter. Er stellt für die Kunden eine spezielle Server-Infrastruktur zur Verfügung, die es den Kunden ermöglicht, nach eigenen Vorstellungen Software zu installieren. Des weiteren gibt es Cloud Anbieter, die ihren Kunden virtuelle Maschinen anbieten, wodurch der Kunde Applikationen selber anlegen kann. Die Nutzung erfolgt nach dem "Pay per Use" - Prinzip.

Wie bereits erwähnt, war der Online-Versandhändler Amazon einer der Pioniere auf dem Gebiet des Cloud Computings. Amazon erkannte, dass sich nicht nur Bücher hervorragend vermarkten lassen, sondern auch die Möglichkeit besteht, die eigene IT-Infrastruktur zu vermarkten. Das Ergebnis dieses Gedankens trägt den Namen Amazon Web Services (AWS). Hinter Amazon Web Services verbirgt sich eine Sammlung verschiedener Webservices, wie z.B. Amazon Elastic Compute Cloud (EC2). Der Begriff "Elastic" wurde von Amazon gewählt, da die gewünschte Rechenleistung innerhalb von wenigen Minuten angepasst werden kann.

IBM bietet unter dem Namen Blue Cloud Software-Tools an, die einem Unternehmen ermöglichen sollen, eine eigene Cloud-Infrastruktur aufzubauen. Spezielle Werkzeuge ermöglichen die Virtualisierung des Rechenzentrumbetriebs.

Auch Sun Microsoft bietet Rechenleistung und Ressourcen über das Internet an. Dieses Angebot unterstützt und basiert auf Open-Source-Technologien wie Solaris, die Sun Grid Engine und Java.

6.1.4.5.2 PaaS

Bisher musste ein Unternehmen zunächst eine komplexe Infrastruktur auf die Beine stellen, um eine lokale Anwendung zur Verfügung zu stellen. Diese Infrastruktur war nicht nur teuer, sondern auch riskant. Alle notwendigen Komponenten wie z.B. Hardware, Betriebssystem, Datenbank, Webserver und andere ggfs. notwendige Software wurden benötigt, um schließlich ein Entwicklerteam zu haben. Dieses Entwicklerteam besteht beispielsweise aus Netzwerk-, Datenbank- und Systemmanagementspezialisten, die mit den genannten Komponenten vertraut sind und für ein stabil funktionierendes System sorgen können. Etwaige Änderungen an der Anwendung zog einen Zyklus von Entwicklungs-, Test- und Wiederherstellungsphase nach sich.

Platform as a Service (PaaS) gilt als Weiterentwicklung von SaaS. PaaS stellt dem Kunden die gesamte benötigte Infrastruktur zur Verfügung, um Anwendungen über das Internet bereitstellen zu können. Häufig wird Platform as a Service auch als "Cloudware" oder "Computing in the Cloud" bezeichnet, weil die benötigten Ressourcen von den privaten Computern in die Internet-"Wolke" umgeschichtet werden. Die Bereitstellung ähnelt beispielsweise einem Versorgungsbetrieb für Strom oder Wasser. Der Benutzer braucht quasi nur den Hahn zu öffnen und zu entnehmen, was er benötigt. Hier braucht sich der Anwender keine Gedanken darüber machen, welche komplexe Infrastruktur dahinter steht. Die Bezahlung erfolgt nach dem "Pay per Use"-Prinzip, der Benutzer muss nur für das bezahlen, was er auch wirklich in Anspruch genommen hat. Platform as a Service kann mit einem üblichen Server-Hosting verglichen werden, allerdings ist der Service stärker automatisiert.

Ein Vorteil von PaaS ist, dass jeder Anwender, der eine Internetverbindung besitzt, leistungsstarke Anwendungen entwickeln und zusätzlich anderen Benutzern ohne Probleme diese an jedem beliebigen Ort der Welt online zur Verfügung stellen kann. So können zum Beispiel auch geographisch voneinander getrennte Entwicklungsteams zusammen an einem Softwareentwicklungsprojekt arbeiten. Des Weiteren können sich die Entwickler vollständig auf die zu entwickelnde Anwendung konzentrieren und müssen sich nicht mehr um die Infrastruktur nicht mehr kümmern.

Google bietet mit Google App Engine eine Möglichkeit, Webanwendungen auf den Servern von Google selbst zu entwickeln. Google App Engine ist eine Anwendung, die sich leicht aufbauen, leicht pflegen und einfach skalieren lässt. Als Programmiersprachen diente zunächst nur Python^[20], seit neustem steht auch Java zur Verfügung. Zu Beginn ist dieser Dienst kostenlos, erst wenn einige Einschränkungen überschritten werden, zahlt der Kunde das, was er mehr verbraucht.

Die Azure Service Platform ist eine internetbasierte Anwendung der Microsoft-Rechenzentren. Azure stellt ein Betriebssystem und mehrere Dienstleistungen zur Verfügung, die entweder einzeln oder zusammen genutzt werden können. Bisher basiert Azure auf .NET, allerdings sollen zukünftig auch andere Programmiersprachen und Entwicklungsumgebungen angeboten werden.

Force.com von salesforce.com stellt sowohl eine vollständige Software-Entwicklungs- als auch Betriebsplattform als Dienst bereit. Der Kunde hat die Möglichkeit selbst Programmierungen vorzunehmen und sie auch zu betreiben, ohne sich um die Infrastruktur kümmern zu müssen.

6.1.4.5.3 SaaS

Software as a Service (SaaS) ist ein Geschäftsmodell, was darauf beruht, Software, die als Dienstleistung basiert, bereitzustellen, sie zu betreuen und ebenfalls zu betreiben.

In der Regel wird durch den Kauf einer Software eine Lizenz für die Nutzung erworben. Der Nutzer muss die notwendige IT-Umgebung bereitstellen, auf der die Software installiert werden kann. Das bedeutet, dass der Nutzer dafür Sorge tragen muss, dass die Hardware gewartet wird und dass ggf. Aktualisierungen und Erneuerungen durchgeführt werden. Aufgabe des Herstellers ist es lediglich, ein fehlerfreies Arbeiten mit der Software zu ermöglichen. Der Nutzer hingegen ist selber dafür zuständig, ggf. Updates zu installieren und kann den Hersteller somit nicht für evtl. entstandene Fehlleistungen verantwortlich machen.

Bei dem Modell Software as a Service wird die Software beim Dienstleister betrieben. In folge dessen sinken die Anforderungen an die IT-Infrastruktur, der Kunde benötigt nur den Zugriff. Ebenso benötigt wird ein PC oder Notebook mit Internetanschluss oder ggf. ein Thin Client. Die Infrastruktur, auf der die Software betrieben wird, ist für den Kunden völlig unbekannt und wird vom Dienstleister gewartet. Der Dienstleister verpflichtet sich dazu, die Software in genau der Infrastruktur zu betreiben, die vorgegeben ist. Software as a Service wird häufig als Softwaremiete oder Leasing bezeichnet. Dies liegt daran, dass eine monatliche Zahlung erfolgt durch die sämtliche Kosten abgedeckt sind.

Ein entscheidener Vorteil von SaaS ist, dass der Kunde sich nicht mehr um den Betrieb der Applikation oder der IT-Infrastruktur kümmern muss, dies obliegt vollständig dem Dienstleister. Der Anbieter übernimmt demnach sämtliche Risiken für den Kunden, so dass er sich um Themen wie Datensicherung, Wartung und Auslastung der Infrastruktur nicht kümmern muss. Besonders beliebt ist SaaS bei Unternehmen, die nur wenige Installationen einer Software benötigen, oder bei denen die Software häufig aktualisiert werden muss.

Des Weiteren wird das Geschäftsmodell von SaaS häufig angewendet, wenn keine hundertprozentige Verfügbarkeit gewährleistet werden muss. Dies kann durch den benötigten Internetzugriff oder das notwendige IT-Know-How für die Installation oder Konfiguration, das im Unternehmen nicht vorhanden ist, nicht sichergestellt werden. Ein Nachteil von SaaS ist sicherlich die Abhängigkeit zum Dienstleister während der Vertragslaufzeit. Zusätzlich muss zum Dienstleister ein besonderes Vertrauensverhältnis vorhanden sein, wenn sensible oder unternehmenskritische Daten beim Dienstleister vorhanden sind, beispielsweise personenbezogene Daten. Zusätzlich muss eine Internetverbindung vorhanden sein, da für das Arbeiten mit der SaaS-Anwendung eine Netzverbindung notwendig ist. Hier kommen dann u.U. Einschränkungen in der Übertragungsgeschwindigkeit zum Tragen, so dass ein lokales Unternehmensnetzwerk bevorzugt werden sollte, wenn eine schnelle Übertragung der Daten nötig ist.

Wie schon erwähnt, stellt salesforce.com mit ihrer Entwicklungsplattform Force.com auch Software as a Service zur Verfügung. Als Bestandteil gibt es u.a. die Java-ähnliche Programmiersprache Apex Code. Über das AppExchange Directory können alle Apex-Komponenten ausgetauscht und installiert werden. Force.com bietet sowohl Geschäftsanwendungen für CRM, als auch für Vertrieb und Marketing an.

Google bietet mit Google Docs typischen Office-Anwendungen an, mit denen Dokumente, Tabellen, Formulare und Präsentationen erstellt werden können. Außerdem können diese Dokumente über das Web-Interface importiert oder an andere Anwender per E-Mail verschickt werden. Wie schon bei PaaS bietet Google bis zu einem bestimmten Datenvolumen dieses Angebot kostenlos an.

Adobe Systems bietet mit Acrobat.com ebenfalls Software as a Service an. Es werden verschiedene Services angeboten, wie z.B. Buzzword, um Texte online zu erstellen und zu bearbeiten oder ConnectNow, um Online-Konferenzen durchzuführen. Des Weiteren gibt es Create PDF, um Dokumente in PDF zu konvertieren und Share, ein Online File-Sharing Service, das erlaubt, Dokumente hochzuladen, um anderen Usern die Möglichkeit zu bieten diese wieder downzuloaden.

6.2 Green IT

In diesem Abschnitt wird eine allgemeine Einführung in das Thema gegeben und die Umweltaspekte von IT-Produkten in den verschieden Phasen ihres Lebenszyklus betrachtet. Ein besonderes Augenmerk wird dabei auf die Umweltverträglichkeit von Rechenzentren gelegt.

6.2.1 Allgemein

Green IT ist der Begriff, der sich als Schlagwort für die Umweltverträglichkeit der Herstellung, des Betriebs und der Entsorgung von IT-Produkten etabliert hat. In der Green IT wird also der gesamte Lebenszyklus von Hard- und Softwareprodukten vor allem vor dem Hintergrund der Energie- und Ressourceneffizienz, sowie der Nutzung und dem Ausstoss von Schadstoffen betrachtet.

Green IT ist schon seit vielen Jahren im Gespräch. So wurde in den USA bereits im Jahr 1992 der Energy Star eingeführt und seit 2003 gibt es das Gütesiegel auch in der EU. Der Energy Star stellt einige Kriterien wie zum Beispiel den maximalen Energieverbrauch eines PC in den Betriebsmodi Leerlauf und unter Last auf. Zusätzlich werden Geräte wie Monitore, Drucker, Scanner und Multifunktionsgeräte mit dem Energy Star versehen. Das Label ist dabei nicht frei von Kritik, so steht es den Herstellern frei ihre Geräte mit dem Energy Star auszuzeichnen wenn sie die Kriterien erfüllen. Neben dem Energy Star gibt es auch noch weitere Label für die Umweltverträglichlichkeit von IT-Produkten. In Deutschland bekannt ist vor allem das TCO Label der schwedischen Angestellten und Beamtengewerkschaft Tjänstemännens Centralorganisation (TCO). Zunächst wurden mit diesem Siegel hauptsächlich Monitore ausgezeichnet, wobei für ihre Ergonomie und ihr Stromverbrauch Mindestgrenzen vorgeschrieben wurden. Seit 1999 wird das TCO Label auch für Monitore und Notebooks vergeben.

6.2.2 Aspekte

Seit die globale Erwärmung stärker in den Blickpunkt der Öffentlichkeit getreten ist, erlebt auch die Green IT eine verstärkte Aufmerksamkeit. Bei der CeBIT 2008 war die Green IT ein zentrales Thema, in Studien wird der CO₂ Ausstoss von Google-Suchanfragen in Teetassen gemessen^[21] und der Energieverbrauch von Rechenzentren beschäftigt sowohl Umweltaktivisten als auch die Kostenrechner in Unternehmen. In den folgenden Abschnitten wird weiter und im Detail auf die einzelnen Aspekte eingegangen.

6.2.2.1 Produktion

Durch die immer weiter reichende Vernetzung von Gegenständen des täglichen Lebens (Zum Beispiel Radios, Fernseher und Kühlschränke mit Netzzugängen), wird immer mehr IT-Technik produziert. Dabei passen sich die Innovationszyklen des traditionell eher langsameren Haushaltsgerätemarktes an den schnellen technischen Fortschritt und die kurze Time to Market im IT-Markt an.

Viele Geräte beinhalten dabei giftige Stoffe und Verbindungen die erst nach und nach durch umweltverträgliche Alternativen oder Weiterentwicklungen ausgetauscht werden.

Die Stoffe um die es dabei in der Hauptsache geht sind^[22]:

• Blei
• Quecksilber
• Cadmium
• sechswertiges Chrom
• Polybromierte Biphenyle (PBB)
• Polybromierte Diphenylether (PBDE)

Der Fachbegriff für diesen Vorgang lautet Restriction of Hazardous Substances (RoHS) und wird in der EG-Richtlinie 2002/95/EG zur Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten definiert^[23]. Gleichzeitig gibt es aber aufgrund der fehlenden Langzeiterfahrung, beispielsweise mit bleifreiem Lötzinn, einige Ausnahmen von der Vorschrift, beispielsweise für sicherheitsrelevante Systeme in der Automobilbranche, der Medizin oder im militärischen Bereich. Ein weiteres Problem sind erhöhte Kosten für die Erforschung und Implementierung der neuen Verfahren mit neuen Materialien die ausserdem noch teilweise Lizenzgebühren für Patente nach sich ziehen.

Seit einigen Jahren wird die Einhaltung dieser Richtlinie unter anderem von Greenpeace für verschiedene Hersteller von IT-Produkten gefordert. Greenpeace setzt dabei auf öffentlichkeitswirksame Darstellung und plakative Visualisierung um den Wettbewerb für eine grüne IT zu forcieren ^[24]. Ein weiteres Anzeichen für die zunehmende Akzeptanz der Notwendigkeit von umweltverträglichen Produkten, sind die Reaktion von Firmen wie Apple ^[25] und Nokia ^[26] die offensiv in Wettbewerb zueinander treten und die Umweltverträglichkeit ihrer Produkte als Verkaufsmerkmal in ihr Marketing aufgenommen haben.

6.2.2.2 Betrieb

In der Phase des Betriebs geht es der Green IT vor allem um den CO₂ Ausstoss der IT-Komponenten. Dieser wird vor allem durch den Energieverbrauch bestimmt der nötig ist, um die Geräte zu betreiben und zu kühlen. Laut einer Gartner-Studie aus dem Jahr 2007 beträgt der Anteil der IT (Für Herstellung, Betrieb und Entsorgung) am weltweiten CO₂-Ausstoss zwei Prozent^[27]. Zum Vergleich: Die gesamten Emissionen der weltweiten Luftfahrt betragen ebenfalls zwei Prozent.

CO₂ entsteht dabei in der Hauptsache durch die Verbrennung fossiler Rohstoffe für die Energieerzeugung. Erneuerbare Energien wie Wasser-, Wind- und Solarkraft setzen dagegen kein CO₂ frei. Der Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung in Deutschland sollte bis zum Jahr 2010 auf 12,5% gesteigert werden, lag aber bereits 2007 bei 14,2%. Neue Pläne sehen nun einen Anteil von 30% für 2020 und 50% für 2050 vor^[28].

6.2.2.2.1 Rechenzentren

Durch die hohe Leistungsdichte stellt sich die Kühlung gerade in Rechenzentren als Hauptproblem dar. Laut einer Studie der Bitkom^[29] sind Rechenzentren in Deutschland, die einen Energieverbrauch von 2.500 Watt pro Quadratmeter Fläche haben keine Seltenheit mehr.

Nach einer Studie des Borderstep Instituts^[30] besitzt der Stromverbrauch von Servern und Rechenzentren in Deutschland einen Anteil von rund 1,8% am Gesamtstromverbrauch. Das bedeutet, dass alleine für Rechenzentren und Server 1,1 Milliarden € Stromkosten auflaufen und die Energie von vier mittelgroßen Kohlekraftwerken benötigt wird um sie in Betrieb zu halten.

Um dem Problem zu begegnen sind zunächst vor allem Monitoring-Massnahmen einzuführen. In den meisten Rechenzentren gibt es keine Einzelaufstellungen der verursachenden Komponenten oder eine Unterscheidung des Verbrauchs von IT-Komponenten und den zu ihrer Kühlung benötigten Maschinen. Die verursachten Energiekosten werden vielmehr häufig als Gemeinkosten des Facility-Managements abgerechnet. Ohne ein solches Nachhalten der Verbräuche sind Verbesserungsmassnahmen jedoch von vornherein zum scheitern verurteilt.

6.2.2.2.2 Server

Aus diesem Grund müssen sowohl die Server, Switche und andere IT-Komponenten die Energie verbrauchen, als auch die Geräte zur Kühlung und Energieverteilung einem gemeinsam organisierten Managementsystem unterstehen. Dabei ist vor allem auf die Auslastung der Server zu achten. Diese verbrauchen (Siehe Abbildung 5) ca 2/3 der benötigten Energie für die gesamte IT. Daher bieten sie auch das höchste Einsparpotential. Rechenzentrumsbetreiber können zum Beispiel hoch optimierte Hardware einkaufen, die weniger Strom verbraucht als Server "von der Stange". So können zum Beispiel Festplatten verbaut werden, die bereits nach kurzer Zeit ohne Festplattenzugriff in den Ruhezustand übergehen. Ähnliches gilt für Hauptprozessoren und andere Komponenten. Mit dieser Methode kann im Regelfall der Energieverbrauch ausserhalb der Geschäftszeiten gesenkt werden. Dieser Logik folgend ist es auch möglich, aktuell nicht benötigte Server in einen StandBy-Zustand zu versetzen oder sogar komplett abzuschalten.

Eine andere Herangehensweise ist, die benötigten Server zu reduzieren. Die meisten Server sind selten zu mehr als 10% ausgelastet. Sie erzeugen aber sogar im Leerlauf immer noch 70% der Energie, die sie unter Vollast verbrauchen würden. Unter diesem Gesichtspunkt sind die Konsolidierung von Serverdiensten und die Virtualisierung von Serverhardware probate Mittel um den Energieverbrauch in Rechenzentren signifikant zu senken. Durch die Virtualisierung wird eine Reihe von logischen, virtuellen Systemen auf gemeinsamer, physikalischer Hardware betrieben. Dadurch erreichen die Komponenten insgesamt eine bessere Auslastung und die Energieeffizienz des gesamten Systems wird verbessert. Diese Verbesserung kann durchaus erheblich sein und 50% oder mehr betragen. Dass dadurch ebenfalls Energiekosten gesenkt werden liegt auf der Hand.

6.2.2.2.3 Kühlung

Ein anderer Einflussfaktor um die Energieeffizienz von Rechenzentren zu optimieren, ist die Kühlung. Jedes Watt, dass durch die Server und die anderen aktiven Komponenten eines Rechenzentrums als Wärme abgeben wird muss auch gekühlt werden. Erschwerend kommt hinzu, dass ein Großteil der Rechenzentren auf 18 Grad Celsius gekühlt wird, obwohl die Server auch bei bis zu 26 Grad laufen könnten. Dabei ist ein weltweiter Standard für die Temperatur von angesaugter Luft in Rechenzentren durch das ASHRAE Technical Committee 9.9 festgesetzt worden^[31]. Diesem Standard nach liegt empfohlene Temperatur zwischen 25 und 26 Grad Celsius. Ein erweiterter Bereich reicht von 15 Grad bis zu 32 Grad. Es wird erwartet, dass diese Werte aus dem Jahr 2004 bei der derzeit stattfindenden Überarbeitung noch erhöht werden. Der Anteil der Kühlgeräte selber an den Energiekosten eines Rechenzentrums liegt üblicherweise bei mindestens 20%, kann aber auch bei entsprechender Auslegung und eventuell ungünstigen klimatischen Bedingungen am Standort über 60% liegen.

Da die Kühlung ausserdem mehrere Generation von Server versorgen wird, ist sie im Gegensatz zu den üblichen Zeitrahmen der IT-Branche eher eine langfristige Investition die daher mit der nötigen Voraussicht projektiert werden muss um auch in der Zukunft noch effektiv wirken zu können. Erschwerend kommt hinzu, dass eine nachträgliche Änderung, der Ausbau oder die Erweiterung der eingesetzen Kühlgeräte umfangreiche bauliche Massnahmen bedeuten können. Diese können im schlimmsten Fall dazu führen, dass das betreffende Rechenzentrum über den Zeitraum der Baumassnahme hinweg den Betrieb einstellen muss.

Bei der Projektierung eines Kühlsystems für ein Rechenzentrum ist die Beachtung des Luftstroms von großer Bedeutung. Der Luftstrom ist das übliche Medium dass zur Kühlung in Rechenzentren eingesetzt wird. Dabei muss sowohl der Luftstrom durch den Raum, als auch der durch die einzelnen Racks betrachtet werden. (Siehe Abbildung 6) Dabei ist es üblich und zweckmäßig durch die Front gegen Front Ausrichung der Racks^[32] abwechselnd Warm- und Kaltgänge zu bilden und so einen effektiven Luftstrom zu erzielen. Dabei saugen die Server an der Vorderseite kühle Luft aus dem Kaltgang an, kühlen mit der sie durchfliessenden Luft ihre internen Komponenten und blasen die erwärmte Luft an der Rückseite wieder aus.

Kommt die Kühlung der Server mit dieser Methode, beispielsweise durch eine erhöhte Anzahl an Servern in den einzelnen Racks oder durch heissere Maschinen, an ihre Grenzen, wird dem Problem entweder mit einer Absenkung der Temperatur der Zuluft, oder mit einer erhöhten Umlaufgeschwindigkeit begegnet. Wird die Strömungsgeschwindigkeit der Luft allerdings zu groß, entstehen unerwünschte und kontraproduktive Effekte wie Rezirkulation von kühler Luft, Bypässe von warmer Luft und allgemeine Verwirbelungen und Vermischungen. All diesen Effekten ist gemein, dass sie die Effektivität der Temperaturregulierung verringern.

Um diesen Effekten entgegenzuwirken werden in betroffenen Rechenzentren die Kalt- und Warmgänge komplett eingehaust. Durch diese effektive Trennung von kalten und warmen Luftströmen (auch in den Racks selber durch Einsetzen von Trennwänden in leeren Höheneinheiten) ist es dann auch möglich, die Kühlungsgeräte in die Rackgänge zu integrieren. Eine Aufstellung vor den Kopf der Gänge ist dann nicht mehr erforderlich (Siehe Abbildung 7). Durch diese Massnahme wird dann wieder Stellfläche gewonnen und die Energieeffizienz pro Quadratmeter verbessert sich.

Nachdem das Medium Luft die aktiven Komponenten des Rechenzentrums gekühlt hat, muss sie selbst wieder abgeführt werden. Dazu existieren einige verschiedene Ansätze. In den allermeisten Fällen kommt kaltes Wasser oder mit speziellem Kältemittel (Glykol) versetztes Wasser zum Einsatz. Durch dieses Kältemittel lässt sich die Temperatur des Wassers unter den normalen Gefrierpunkt von null Grad Celsius kühlen und so der Grad des Wärmeaustauschs verbessern. Ein positiver Nebeneffekt ist die korrosionshemmende Wirkung von Glykol. So ist der Wasserkreislauf mit allen Pumpen, Ventilen und anderen Versatzstücken wartungsärmer und damit kostengünstiger zu betreiben. Im Vergleich zu Luft hat Wasser eine ca. 3.500 mal bessere Wärmespeicherleistung und ist daher zum Transport der Wärme das Mittel der Wahl. Eher Sonderfälle sind Kühlgeräte die direkt auf die Racks aufgesetzt werden und aktiv den Wärmetausch zwischen kalten und warmen Gängen unterstützen, sowie direkt wassergekühlte Racks. Hier handelt es sich dann meistens um herstellerspezifische Lösungen, die vor allem eingesetzt werden um Wärmelasten von bis zu 30kW pro Rack abzuführen. Diese Wärmelasten entstehen vor allem bei dem Einsatz von Bladeservern.

Wenn die Wärme einmal aus den eigentlichen Rechenzentrenräumen abgeführt ist, muss das Medium im Kreislauf wieder herabgekühlt werden. Das kann, besonders in Regionen mit kühlerem Klima, durch die Leitung des warmen Mediums durch einen Aussenkühler geschafft werden. Dieses Verfahren nennt sich entsprechend Aussenkühlung. Durch Kühlrippen an der Aussenseite des Gebäudes wird die Wärme des Mediums an die Aussenluft abgegeben und im Anschluss wieder ins Gebäude zurückgeleitet. Bei entsprechenden örtlichen Gegebenheiten kann man anstelle der Aussenluft auch Gewässer nutzen um den Wärmeaustausch zu unterstützen.

6.2.2.2.4 Strommanagement

Genau wie die Kühlung eines Rechenzentrums eine genaue Projektierung erfordert, ist für das gesamte Strommanagement eines Rechenzentrums solide Vorausplanung erforderlich. Mehr noch als die Kühltechnik, wird die Stromversorgung mehrere Generationen von Servern und auch Kühlgeräte mit der erforderlichen Energie versorgen. Ein Umbau oder eine Erweiterung eines fertig gestellten, komplexen Stromnetzes geht fast unvermeidbar mit Downtime, im Besten Fall nur für Teile eines Rechenzentrums, einher.

Für das in der Einleitung dieses Kapitels erwähnte Monitoring kommen üblicherweise Power Distribution Units (PDU) bzw. Smart Power Strips (SPS) mit Ethernet Ports zum Einsatz. Über diese Netzwerkanbindung kann dann ein zentrales Monitoringtool den Verbrauch jedes einzelnen angeschlossenen Geräts auslesen und visualisieren. Manche Ausführungen sind ausserdem in der Lage aus der Ferne geschaltet zu werden, beispielsweise um im Fehlerfall Server hart vom Strom trennen zu können oder um ein stehendes System zu resetten indem der Strom aus und wieder eingeschaltet wird.

Einen besonders lohnenswerten Ansatz für die Durchsetzung eines Green IT Konzeptes in Rechenzentren stellen die unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USV) dar. USV-Komponenten sind von vornherein dazu gedacht, ständig zu laufen und nur im Notfall tatsächlich gebraucht zu werden. Dieses Manko wird von den Betreiber der Rechenzentren ausgeglichen, indem die unterschiedlichen USV-Komponenten ihrem Wirkungsgrad entsprechend eingesetzt werden. So ist es beispielsweise üblich, den Stromausfall zunächst mit schnell verfügbarer Energie aus Batterien zu überbrücken. Erst wenn der Ausfall länger andauert wird auf einen mit Dieselkrafstoff betriebenen Generator, üblicherweise einem Schiffsdiesel nicht unähnlich, umgeschaltet. Dieses Vorgehen hat mehrere Vorteile. Erstens wäre es nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch gänzlich unsinnig ständig einen Dieselgenerator zu betreiben um auf einen drohenden Stromausfall vorbereitet zu sein. Zweitens ist der Betreiber des Rechenzentrums so in der Lage auf unterschiedlich lange Stromausfälle zu reagieren.

Ausserdem kann die Menge der im Notfall mit Energie zu versorgenden Systeme betrachtet und gegebenenfalls reduziert werden. Neben den eigentlich Serversystemen gibt es noch eine weitere Liste von Geräten die, auch und gerade im Gefahrenfall, unterbrechungsfrei mit Strom versorgt werden müssen.

Dazu zählen:

• Notbeleuchtungen wie Ausgangsschilder und die Sicherheitslichter in Treppenäusern
• Löschanlagen
• Feuerwehraufzüge
• Kommunikationstechnik

Alle Systeme die lediglich dem regulären Geschäftsbetrieb dienen, können von der USV auf normale Energieanbindungen umgestellt werden. Auf diese Art und Weise kann der Umfang der USV-Anlage reduziert werden und die Wirtschaftlichkeit gesteigert werden.

Neben der reinen Reduzierung der angeschlossenen Geräte, kann auch der Einsatz von modernen Geräten die Energiebilanz verbessern. In modernen USV-Geräten kommen aktuelle Komponenten wie Gleichrichter, EMV-Filter und Transformatoren zum Einsatz die durch die technologische Weiterentwicklung zum Teil deutlich sparsamer mit Energie umgehen als ihre Vorgänger.

In die Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen sind auch Größen einzubeziehen, die auf den ersten Blick vielleicht zu vernachlässigen sind. So benötigt jede Monitoring- und Steuerungselektronik Energie. Auf solche Komponenten zu verzichten birgt jedoch ein größeres wirtschaftliches Risiko als die laufenden Kosten für ihren Betrieb darstellen. Daher müssen Kosten für den Betrieb von Überwachungsmassnahmen wie die Messung des Energieverbrauchs, die Belüftungs- und Klima-Steuerung oder auch den wöchentlichen Test der Akkus per Handmessgerät, in den Überlegungen für ein Rechenzentrum nach Green IT-Gesichtspunkten berücksichtigt werden.

6.2.2.2.5 Sonstige IT

Neben den Rechenzentren als Großverbraucher von Energie und sonstigen Ressourcen, trägt auch die sonstige IT-Ausstattung zu dem Co₂-Fußabdruck eines Unternehmens bei. Daher ist auch der Betrieb von Desktop-Computern, Monitoren, Notebooks und Druckern unter Green IT-Gesichtspunkten zu betrachten. Die Umweltverträglichkeit der in ihnen verbauten Komponenten wird im nächsten Abschnitt behandelt.

Büro-PCs

Alleine durch die Vielzahl der Geräte sind Computer in Büros heute ein nicht zu unterschätzender Faktor in der Green IT. Alleine für 2008 wurde vom European Information Technology Observatory (EITO) eine Auslieferung von 66 Millionen PCs in Europa erwartet^[33].

Büro-PCs sind noch häufiger als Server in Rechenzentren vom dem Problem betroffen, dass sie zwar stetig laufen, aber nur selten unter Vollast und damit in einem hohen Effizienzbereich betrieben werden. Während der User vor dem Bildschirm mit einer Textverarbeitung arbeitet ist das PC-System kaum ausgelastet. Dennoch müssen der Prozessor, die Grafikkarte, der Monitor und alle anderen Komponenten des Systems ständig mit Energie versorgt werden. Erschwerend kommt hinzu, dass viele User ihren PC nach Feierabend nicht abschalten und das System so die ganze Nacht in einem Idle-Zustand verbringt. Die Gründe für das Nichtabschalten sind dabei vielfältig. So ist es immer noch recht schwierig einheitliche Energiesparrichtlinien in Unternehmen technisch umzusetzen. So sind z.B. nicht alle Geräte in der Lage, von einem zentralen Energiemanagement gesteuert morgens automatisch gestartet und abends wieder heruntergefahren zu werden. Techniken wie Wake on Lan (WoL) oder per BIOS-Zeitschaltung startende Systeme sind hier nur unzureichend in der Umsetzung. Ein weiterer Grund sind die IT-Abteilungen in den Unternehmen, die die nächtlichen Stunden für automatisierte Updates und andere Wartungsarbeiten nutzen möchten die während des Tagesgeschäftes nicht oder nur unter erschwerten Bedingungen möglich sind. Des weiteren neigen User dazu, ihren Computer nicht abzuschalten weil sie der lange Startvorgang stört. Stromspartechniken die den Computer beispielsweise in einen Schlafzustand (Soft-Off, bzw. Hibernate genannt) sind oft nicht fehlerfrei und so gut wie nie einheitlich über Modellreihen oder gar Herstellergrenzen hinweg implementiert. Probleme beim Aufwachen der Systeme führen zu weiterer Nichtakzeptanz auf Seiten der User.

Der Trend hin zu Mehrkernprozessoren und Grafikkarten mit großer 3D-Leistung verschärft das Problem weiter. Da im Gegensatz zum Einsatz in Servern oder Workstations auf einem Büro-PC nicht mehrere oder zumindest deutlich weniger Prozesse laufen die CPU-Zeit benötigen ist der Zugewinn an mehr Rechenpower deutlich schlechter auszunutzen. Dennoch müssen die Kerne der CPU dann mit mehr Energie versorgt werden als ein Prozessor mit einzelnem Prozessorkern benötigen würde. Die Leistung von modernen Grafikarten wird heute hauptsächlich in der Darstellung moderner Computerspiele und professionellen CAD-Anwendungen gefordert. Normale Bürotätigkeiten sind üblicherweise nur selten mit 3D-Berechnungen in Zusammenhang zu bringen. In jüngster Zeit entwickeln sich zwar einige Initiativen um die Rechenkraft von Grafikarten auch für Berechnungen einzusetzen^[34], die traditionell von der CPU übernommen wurden, bis diese jedoch in praktikabler Form für die schlecht parallelisierbaren Anwendungen auf einem Büro-PC zur Verfügung stehen werden, können noch Monate oder Jahre vergehen.

Aus allen diesen Gründen wird in vielen Unternehmen überlegt, die vorhandenen Desktop-PCs gegen sogenannte Thin Clients auszutauschen. Diese Computer verfügen nur über relativ langsame Prozessoren und Grafikkarten und besitzen keine eigene Festplatte oder sonstige Laufwerke. Sie booten über das Netzwerk ein Betriebssystem, dass auf einem dafür vorgesehenem Server vorgehalten wird. Ebenso sind alle Anwendungen auf Serverseite implementiert und können dort, ebenso wie das Betriebssystem, zentral gepflegt werden. Anbieter von Thin Clients unterstützenden Servern setzen hier verschiedene Technologien ein. Neben dem klassischen Terminalserver (X-Window System, Windows Terminalserver) gibt es mittlerweile auch Lösungen die intensiv die Möglichkeiten der Virtualisierung nutzen. Hierbei wird für jeden User eine eigene virtuelle Maschine gepflegt die aber auf einen gemeinsamen Datenbestand zurückgreifen können und zentral administrierbar sind. Durch diese Technologie ist bei den Usern nur ein geringer Schulungsaufwand nötig, da sie weiterhin mit den ihnen vertrauten Betriebssystemen und Anwendungen arbeiten können. Die Virtualisierung sorgt auf Serverseite ausserdem für eine verbesserte Auslastung der vorhanden Systeme und unterstützt so weiter den Green IT Gedanken.

Oftmals ist es auch möglich, sich über eine Username/Passwort Kombination, Smartcard, Fingerabrucksensor oder sonstigen biometrischen Merkmalen, an einem beliebigen Thin Client des Unternehmens zu authentifizieren und dort dann mit der eigenen Oberfläche mit individuellen Einstellungen und Daten weiter arbeiten zu können. Neben diesem Komfortgewinn wird vor allem die Geräuschlosigkeit der Thin Clients als Vorteil für die Anwender heraus gestellt. Da sie über keine starken Verbraucher verfügen die aufwendig gekühlt werden müssen, kann bei ihrem Systemdesign auf laute, und auch wieder Strom verbrauchende, Lüfter verzichtet werden. Gleiches gilt für die verwendeten Netzteile die im Vergleich zu ihren Desktop-Pendants, die mittlerweile in den Gigawattbereich vordringen, deutlich kleiner dimensioniert sind, keine Lüfter benötigen und dadurch weniger Verlustleistung produzieren.

Die oben erwähnten grafikintensiven Aufgaben werden auf absehbare Zeit jedoch nicht mit Thin-Clients bearbeitbar sein. Da der gesamte Monitorinhalt immer über das Netzwerk transportiert werden muss sind traditionelle Office-Anwendungen wie Textverarbeitung, Tabellenkalkulation und Präsentationserstellung kein Problem, ein Echtzeitvideoschnitt aber unmöglich. Auch Programmierer, die eventuell mit erweiterten Rechten auf ihren Systeme arbeiten müssen oder sehr hardwarenah programmieren, können nur schwer in einer Thin Client Umgebung arbeiten. Je nach Umfang und Vielseitigkeit eines Unternehmens kann also nicht jeder Arbeitsplatz mit einem Thin Client ausgestattet werden. Dies erfordert die Pflege einer heterogen ausgestatteten IT-Landschaft, deren Mehrkosten dann einem homogenen Betrieb nur einer, dann üblicherweise Desktop basierten, Client-Art gegenübergestellt und verglichen werden muss.

Laut einer Studie des Fraunhofer Instituts ^[35] kann die Gesamt-Emission eines Arbeitsplatzes, der mit einem Thin Client anstelle eines Desktop-PCs ausgestattet wird, um über 54% gesenkt werden. Dabei sind die Emissionen die der verwendete Server ausstößt bereits enthalten. Auch wenn man einen LCD-Monitor in die Berechnung mit einbezieht liegt der Vorteil des Thin Clients immer noch bei 44% gegenüber einem Desktop-PC mit LCD-Monitor. Einzig ein Notebook im stationären Einsatz würde noch geringere CO₂ Emissionen verursachen, nämlich 79% Einsparungen gegenüber einem Desktop-PC und 55% gegenüber einem Thin Client. Dabei ist jedoch zu beachten, dass Notebooks entsprechend ihres ursprünglichen Einsatzzwecks auch fernab eines Schreibtisches eingesetzt werden. Das macht unter Umständen frühere Investitionen in neue Akkus erforderlich, die dann selbstverständlich auch in der Energiebilanz zum Tragen kommen. Dazu kommt der üblicherweise höhere Anschaffungspreis eines Notebooks gegenüber einem Thin Client. Da aus ergonomischen Gründen neben dem internem Notebookbildschirm auch stets ein externer Monitor mit verstellbarer Höhe und Neigung sowie eine externe Tastatur benötigt wird, kann aus der hohen Integriertheit eines Notebooks kein wirtschaftlicher Vorteil gezogen werden. Ausserdem sind bei mobilen Geräten eventuell höhere Sicherheitsstandards nötig. Die Aufwendungen für eine Festplattenverschlüsselung oder die Infrastruktur für einen gesicherten VPN-Zugang in das Firmennetz sind dann wieder den Aufwendungen für einen zentralen Server bei den Thin Clients gegenüberzustellen. Den Thin Clients kommt unter ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten ausserdem ihre im Vergleich zu regulären PC Systemen hohe Einsatzdauer zugute. Ein Thin Client wird durchschnittlich sieben Jahre eingesetzt, ein konventioneller Desktop nur drei bis vier Jahre.

6.2.2.3 Entsorgung

Die Probleme die bei der Entsorgung von IT-Produkten zu Tage treten, werden, wie in dem entsprechenden Abschnitt dieser Fallstudie beschrieben, bereits bei der Produktion gelegt. Wenn trotz aller Vermeidung und Reduzierung des Einsatzes von Giftstoffen, diese dennoch für bestimmte Komponenten benötigt werden geht es an das Recycling bzw. die endgültige Entsorgung dieses E-Waste genannten elektronischen Mülls. Dieser Ansatz wird im Allgemeinen als "Reduce Reuse Recycle" benannt. In der europäischen Union wird dieser Ansatz gesetzlich durch die Waste Electrical and Electronic Equipment-Richtlinie (WEEE), EG-Richtlinie 2002/96/EG umgesetzt^[36]. Das Ziel dieser Richtlinie ist, die Menge der produzierten Elektronikmüllmenge durch eine erweiterte Herstellerverantwortung zu reduzieren und den unbedingt nötigen Müll durch die Hersteller entsorgen zu lassen. Neben IT-Geräten wird in der Richtlinie auch die Entsorgung von Haushaltsgeräten, Leuchtmitteln, Werkzeugen und Spielwaren geregelt um eine umfassende Abdeckung der Handhabung von E-Waste zu spezifizieren.

Die Hersteller sind nun gesetzlich dazu verpflichtet, ihre Produkte am Ende des Lebenszyklus zurück zu nehmen und fachgerecht zu entsorgen bzw. zu recyclen. Dazu haben mittlerweile einige Firmen Informationen für Verbraucher und Unternehmen bereit gestellt^[37].

Produkte die unter diese Regelungen fallen, müssen mit der WEEE-Kennzeichnung versehen werden. Verbraucher können diese dann an kommunalen Sammelstellen kostenfrei abgeben und so wertvolle Rohstoffe dem Recycling-Kreislauf zuführen. Diese Rohstoffe werden jedoch in den meisten Geräten immer noch von Giftstoffen begleitet bzw. sind mit diesen verbunden. Das macht die Gewinnung der Rohstoffe aufwendig und teuer. Leider wird immer noch illegal E-Waste aus der EU in Entwicklungsländer exportiert, in denen die Elemente dann ohne Schutzmassnahmen getrennt werden. So verbrennen Arbeiter ohne Atemschutz die Isolierung von Kabeln um an das ummantelte Metall zu gelangen.

Wenn diese Missstände behoben werden ist der WEEE-Ansatz aber erfolgsversprechend. So wurden bereits im Jahr 2006 in Deutschland acht Kilogramm Elektroschrott pro Einwohner gesammelt^[38]. Von der WEEE-Richtline werden nur vier Kilogramm pro Einwohner und Jahr gefordert. Insgesamt wurden für 2006 750.000 Tonnen Altgeräte aus privaten Haushalten und Unternehmen gesammelt.

6.2.3 Ziele

Die Ziele der Green IT sind natürlich die Umweltverträglichkeit der IT-Produkte und der Umweltschutz. Daneben sind die IT-Entscheider in den Betrieben aber selbstverständlich auch daran interessiert, durch den klugen und nachhaltigen Einsatz von Ressourcen die Kosten der IT zu senken. Das gilt gleichermassen für die Phase der Produktion, des Betriebs und der Entsorgung. Durch die jüngeren gesetzlichen Vorgaben aus der Europäischen Union und die öffentlichkeitswirksame Arbeit von Umweltschutzorganisation wird der Fokus der öffentlichen Aufmerksamkeit immer mehr auf den Themenkomplex Green IT gerichtet. Durch die Entwicklung neuer und innovativer Technologien, die stringente Umsetzung von vorhandenen Leitfäden zur Energieeffizienz und dem Einsatz von erneuerbaren Energien wird es in Zukunft möglich sein, den Green IT Gedanken fortzuführen und sowohl Kosten zu sparen, als auch die Umwelt nicht über Gebühr zu belasten.

Wie die Idee des Cloud Computing auf die vorgestellten Ansätze wirkt, wird im folgenden Kapitel behandelt.

7 Cloud Computing und Green IT

7.1 Chancen

7.1.1 Virtualisierung

Wie im Kapitel 6.1.4.3 beschrieben sind beim Cloud Computing kaum Skalierungsgrenzen im Bezug auf die Performance gesetzt. Somit bietet sich das Cloud Computing in Bezug auf das Konzept der Virtualisierung besonders an. Virtualisierung im weitesten Sinne ist die Emulation eines oder mehrerer Workstations und/oder Servers, die sich auf einem einzigen psychischen Computer befinden. Man kann mit anderen Worten sagen, dass es sich um die Emulation von Hardware in eine Software-Plattform handelt^[39]. Dem Benutzer wird von der vorhandenen Hardware ein "Bereich" für Rechenleistung sowie Speicherplatz reserviert. Das bedeutet, dass der Anwender mit einem eigenen virtuellen Rechner arbeitet, ihm wird somit quasi vorgespielt, dass er der alleinige User dieser Ressource ist.

Virtualisierung wurde in der Vergangenheit von vielen Menschen realisiert und angewendet, allerdings steigt gerade in letzter Zeit die Verbreitung. Durch den massiven Anstieg von Hardware-Resourcen wird die Virtualisierung immer häufiger interessant. Die Erhöhung der Rechnerleistung und der Fortschritt in der Hardware-Technologie tragen zu diesem Erfolg maßgeblich bei. Bereits in den 60er Jahren war das Konzept der Virtualisierung ein wesentliches Thema. Daraus resultierte, dass die vorhandenen Maschinen in virtuelle Maschinen unterteilt wurden. Die IBM war Vorreiter auf diesem Gebiet und stellte so ihre Hardware effizienter zur Verfügung.

Vor der Möglichkeit zur Virtualisierung wurden die Hardware-Ressourcen nur ineffizient genutzt, da meinstens, den klassischen Regeln für IT folgend, für jede Anwendung ein eigener Server angeschafft wurde. Die Auslastung der Maschine war dabei nicht sehr hoch, typischerweise beträgt sie nur 5-15%^[40]. Auf einem physikalischen Rechner (Plattform) können mehrere Kunden mehrere virtuelle Rechner betreiben die wiederum, wie bisher, für eine Anwendung reserviert sein können. Dadurch wird die physikalische Maschine letztendlich effektiver ausgelastet. Von der Virtualisierung kann ein breites Spektrum an Benutzern profitieren, sowohl IT-Profis für große Unternehmen als auch staatliche Organisationen.

Wie bereits beschrieben werden beim Cloud Computing, die bestehenden, nicht zu 100% genutzten Hardware-Ressourcen, für weitere Anwender und Anwendungen zur Verfügung gestellt. Die Virtualisierung trägt also einen enormen Beitrag dazu bei, dass die IT-Kosten reduziert werden. In einem Rechenzentrum wird sehr viel Energie verwendet, um die bestehenden Server überhaupt zu kühlen, des Weiteren verbrauchen die Server auch im Leerlauf Strom, so dass mit der Hilfe der Virtualisierung die enormen Stromkosten ebenfalls gesenkt werden können. Dieser geringere Energieverbrauch, und damit einen niedrigerer Kohlendioxid-Ausstoß, bringt einen Vorteil für das Thema Green-IT.

Der Kunde muss immer nur für die wirklich verbrauchte Zeit oder Daten bezahlen. Außerdem wird so eine Infrastruktur gewährleistet, die sowohl hochverfügbar ist, als auch ausfallsicher. Ein Benutzer wird von einem möglichen Ausfall in der Regel nichts bemerken, da seine Anwendung auf einen anderen Bereich ausgelagert werden kann. Möchte ein Unternehmen seine Rechenleistung effizienter nutzen, kommt es an dem Thema Virtualisierung nicht vorbei, wodurch Betriebs- und auch Investitionskosten gesenkt werden können.

Man muss allerdings beachten, dass man nicht mit allen angebotenen Cloud Diensten virtualisieren kann. Mit den Cloud Computing Diensten von Google gibt es zum Beispiel keine Möglichkeit zur Virtualisierung. Die Google App Engine bietet eine vollständig integrierte Anwendung^[41], basierend auf den Programmiersprachen Python und neuerdings Java.

7.1.2 Outsourcing

Das klassische Outsourcing, wie man es heutzutage kennt, beinhaltet in der Regel eine relativ starre Vertragsgestaltung. Häufig entstehen Kosten für eine Grundleistung und Verträge werden meist über eine bestimmte Laufzeit abgeschlossen, somit sind sowohl die Dauer als auch die zu erbringende Leistung fixiert. Die meisten Cloud Anbieter verzichten dagegen auf langfristige Verträge, der Kunde muss nur das bezahlen, was er auch wirklich verwendet. Wenn der Kunde nur eine einzige CPU-Stunde in Anspruch nehmen möchte, dann kann er dies tun, ohne weitere Verpflichtungen eingehen zu müssen. Durch diese Möglichkeit wird das Auslagern von IT-Diensten in die Cloud das klassische Outsourcing und damit die klassischen Outsourcing-Anbieter unter Handlungsdruck gesetzt. Voraussichtlich werden die Cloud Anbieter dadurch einen enormen Preisdruck auf die traditionellen Outsourcing Partner ausüben.

Das Unternehmen muss sich um Serverwartung oder Betriebssysteme nicht mehr kümmern, sondern es können viele IT-Dienste ganz einfach in die Cloud auslagern. Durch diese Möglichkeit der Auslagerung werden kaum oder gar keine Server und damit Rechenzentren mehr benötigt. Wenn weniger Server betrieben werden müssen, ist es eine logische Schlussfolgerung, dass ebenfalls nicht mehr so viel Energie für z.B. die Kühlung aufgebracht werden muss. Dies führt zu einer Reduzierung des benötigten Stromverbrauchs, was sich wiederum positiv auf die Umwelt auswirkt.

7.1.3 Antizipation von Peak-Lasten

Bisher mussten Unternehmen dafür sorgen, dass ihre Systeme besonders zu Spitzenzeiten stabil liefen. Z.B. müssen Online-Shops für das Weihnachtsgeschäft gerüstet sein, da in dieser Zeit erwartungsgemäß die Anzahl der Zugriffe auf das System drastisch steigen. Die restliche Zeit des Jahres ist das System nicht ausgelastet, muss aber dennoch im gesamten Umfang weiter unterhalten werden.

Ein weiterer Aspekt von Cloud Computing ist, wie bereits beschrieben, seine große Flexibilität in Bezug auf die Skalierbarkeit.Mit Hilfe von Cloud Computing müssen also keine High-Performance Systeme mehr angeschafft werden, die wenige als 100% des Jahres nicht ausgelastet sind, nur um ein paar Tage im Jahr (oder beispielsweise zur Mittagszeit) hohe Spitzenlasten abzufangen. Diese High-Performance Systeme, die zum einen natürlich teuer sind, verbrauchen in der Regel auch eine Menge Strom, vor allem in der Zeit, in der sie nicht zu 100% ausgelastet sind. Es ist möglich, dass ein System erschaffen wird (evtl. ein Web-Server), welches bei normaler Last normal ausgelastet ist. Zusätzlich wird bei einem Cloud Computing Anbieter ein Web-Server angemietet, so dass, wenn Spitzenlasten durch einen großen Ansturm anstehen, diese über diese Server abgefangen werden können. Solange keine Spitzenauslastung entsteht, zahlt das Unternehmen keine Kosten, sondern bezahlt nur das, was auch wirklich verwendet wird.

Durch die Möglichkeit Anwendungen in die Cloud auszulagern, muss ein Unternehmen keine teuren Server anschaffen, die auch im Leerlauf einen enormen Stromverbrauch mit sich bringen. Dadurch spart das Unternehmen sowohl in der Anschaffung der Hardware, als auch bei dem Stromverbrauch enorme Kosten. Die Server, die sich in der sogenannten Cloud befinden, sind in der Regel deutlich besser ausgelastet, als die Server eines Unternehmens, die die meiste Zeit des Jahres nur mit Minimalauslastung betrieben werden.

Der Ansatz der Virtualisierung ist, wie schon beschrieben, dass ein "großer" Server in mehrere virtuelle Server unterteilt wird, um die entstandende Last abzufangen und verarbeiten zu können und folglich die Effizienz zu steigern. Diese Anschaffung war in der Regel mit hohen Kosten verbunden. Der Suchmaschinenbetreiber Google arbeitet nach dem gegenteiligen Prinzip. Google investiert in kleinere Computer, die in erster Linie nicht so teuer sind und dementsprechend auch nicht so einen enormen Stromverbrauch mit sich bringen. Diese werden schließlich zu einer großen Serverlandschaft verbunden. Bei der Anschaffung achtet Google ausserdem darauf, dass der angeschaffte Rechner auch nur die Hardware beinhaltet, die wirklich benötigt wird. So werden weitere Kosten für z.B. besondere Grafikkarten, die in der Regel relativ teuer sind, gespart, da sie möglicherweise nicht benötigt werden. Im Gegensatzu zu Unternehmen, die eine 100% Zuverlässigkeit ihrer Infrastruktur gewährleisten wollen und somit enorme Zeit und Kosten in Kauf nehmen, rechnet Google quasi damit und nimmt es dementsprechend auch in Kauf, dass die Hardware zeitweise ausfallen kann. Dieser Gedanke von Google erweist sich als Vorteil, denn das System ist so aufgesetzt, dass eine einfache Reparatur möglich ist und mögliche Fehler schnell behoben werden können. Die Anwendungen des Kunden werden in der Zwischenzeit auf einen anderen Bereich in der Cloud ausgelagert, ohne dass der Kunde etwas davon mitbekommt.

7.1.4 Umsetzung neuer Ideen

Der kalifornische Suchmaschinenbetreiber Google, der weltweit zur Zeit die größten Datenzentren betreibt, hat einen neuen Patentantrag eingereicht, mit dem vielversprechendem Titel "Water-Based Data Center" ^[42]. Die Idee von Google ist es, große Datenzentren aufs Meer zu verlagern und somit die Naturkräfte zur Energiegewinnung und Kühlung zu benutzen.

Es sollen Rechner auf Pontons installiert werden, die durch mehrere Rohre und Gelenke miteinander verbunden sind. Die Anlage reagiert auf die Bewegungen des Wellengangs mit schlangenartigen Bewegungen innerhalb der Rohr-Pontons-Konstruktion. Diese Bewegungsenergie wird wiederum an hydraulische Pumpen und Generatoren weitergegeben und die so erzeugte Energie kann dann auf den Pontons computergerecht transformiert werden.

Für die Kühlung der Systeme hat sich Google ebenfalls eine raffinierte Sache einfallen lassen. Die erzeugte Wärme der Geräte auf den Pontons soll über einen internen Kreislauf und über Wärmetauscher an das Meerwasser abgegeben werden. Der gesamte Vorgang ist allerdings auch riskant, da Mutter Natur unberechenbar ist. So ist die Idee von Google, dass diese schwimmenden Datenzentren z.B. in Katastrophenfällen als Ersatz dienen sollen, falls andere IT-Strukturen zerstört wurden.

Dass diese ganze Idee überhaupt möglich ist und umgesetzt werden kann, ist dem Cloud Computing zu verdanken^[43]. Erst durch Cloud Computing ist es möglich, wie schon beschrieben, eine völlig dezentrale Struktur aufzubauen, wo mehrere und vor allem unterschiedliche User darauf zugreifen können. Ohne diese Möglichkeit, wäre die Idee des Suchmaschinenbetreibers Google gar nicht möglich oder umsetzbar.

Ein Vorteil dieser Idee ist zusätzlich im Hinblick auf die Umwelt zu sehen. Wenn man als erstes den Aspekt der Kühlung betrachtet, dann profitiert diese Idee von Google von dem Meerwasser. Es muss eine eigenständige Kühlung der Systeme gar nicht oder nur gering gewährleistet werden. Ein weiterer Vorteil, der hier für die Green-IT genutzt werden kann, ist die Nutzung von erneuerbaren Energien. Durch Energiegewinnung durch beispielsweise durch Solar, Wind oder Wasser lassen sich die Kosten für die Stromversorgung erheblich senken.

Google zeigt, dass grundsätzlich neue Konzepte erschaffen werden können. Allerdings liegt die Idee des Suchmaschinenbetreibers bisher nur als Patent vor, es ist fraglich, ob es wirklich zu einer Umsetzung kommen wird. Vor der Umsetzung sollte bedacht werden, dass so eine Idee natürlich auch Risiken mit sich bringt, z.B. könnte ein Sturm diese Rechnerinsel zerstören und die Server könnten im wahrsten Sinne des Wortes im Meer weggespült werden. Dies wäre natürlich alles andere als im Sinne der Green-IT. In Bezug auf Cloud Computing würde dies für die Anwendungen auf Grund von Reliability grundsätzlich kein großes Problem darstellen. Man kann auf andere Server ausweichen. Wie schon beschrieben, liegt dies an der Unabhängigkeit zwischen den Diensten und den physikalischen Rechner. Der Gedanke, dass diese Serverinseln in Katastrophenfälle als Ersatz dienen können, kann deshalb natürlich wie in einem solchen Fall auch umgedreht werden.

Im Allgemeinen lässt sich festhalten, dass der Gedanke der verteilten Rechenzentren, wie in Kapitel 6.1.4.1 beschrieben, dafür verantwortlich ist, dass die Idee von Google überhaupt umsetzbar wäre. Da es die Möglichkeit gibt, Rechenzentren zu verteilen, also so zu errichten, dass sie irgendwo auf der Welt stehen, besteht die Möglichkeit Rechenzentrum z.B. dort zu errichten, wo auch die Möglichkeit besteht, große Solaranlangen zu betreiben. So ist es möglich mit der Gewinnung der Solarenergie, die Rechenzentren zu betreiben.

7.2 Risiken

Neben den Vorteilen, die die Green IT durch das Cloud Computing erfährt, existieren natürlich auch gewissen Risiken die im folgenden Abschnitt exemplarisch aufgezeigt werden.

7.2.1 Verlagerung des Energieverbrauchs in die Rechenzentren

Durch den Erfolg der Dienste des Cloud Computing werden in den Rechenzentren immer weitere Server benötigt, die zu ihrem Betrieb natürlich jeweils Energie benötigen. Dazu gehört neben der reinen Versorgung von Server-Kernkomponenten auch deren Kühlung. Durch Konsolidierung der Server können zwar gewisse Einsparungen erzielt werden, der erwartete, fortwährende Hunger nach mehr Rechenleistung und Speicherkapazität wird Techniken wie der Virtualisierung jedoch früher oder später physikalische Grenzen setzen.

Der Neubau von Rechenzentren ist daher als sicher anzusehen. Um so wichtiger ist es, diese an klimatisch günstigen Orten zu errichten. Werden die lokalen klimatischen Bedingungen nicht beachtet, kann es leicht passieren, dass die Energie die zur Kühlung der Server nötig ist, deren eigenen Energieverbrauch um ein Vielfaches übersteigt.

7.2.2 Mehr Geräte - Mehr Elektroschrott

Wenn sich die Cloud Dienste weiter durchsetzen, wird es immer unwichtiger mit welchem Gerät man auf die in der Cloud liegenden Daten zugreift. So könnte sich zeigen, dass die Benutzer mehrere, kleine und mobile Geräte verwenden werden anstelle eines zentralen Computers. Dieser Trend ist heute mit der fortschreitenden Verbreitung von Smartphones und Netbooks bereits zu erahnen. Diese Gerätegattungen verfügen selbst über nur wenig Rechenleistung und Speicherplatz. Dafür benutzen ihre Anwender Webdienste und Cloud Anwendungen. Die fachgerecht und umweltschonende Entsorgung dieses Gerätefuhrparks ist jedoch genau so aufwendig, aufgrund des erhöhten Integrationsfaktors eventuell sogar noch schwieriger, wie die der heute verbreiteten PCs und Notebooks.

7.2.3 Entsorgungsproblem der Altgeräte

Wenn die althergebrachten Server in den Unternehmen durch Geräte mit besserem Wirkungsgrad und höherer Rechenleistung ausgetauscht werden, steht die Entsorgung dieser Geräte an. Da alte Server oftmals noch nicht unter dem Blickpunkt der Green IT produziert wurden, gestaltet sich deren Entsorgung um so schwieriger und damit teurer.

Große Unternehmen fahren ausserdem besser, wenn sie ihr eigenes Rechenzentrum weiter betreiben und dabei stark auf Virtualisierung setzen^[44]. So lasse sich mit Hilfe von Server-Virtualisierung die Auslastung der Rechner schnell von 10 Prozent auf 18 Prozent erhöhen. Hinzu kämen weitere Einsparungen, die sich etwa aus den Abschreibungsmöglichkeiten und damit verbundenen steuerlichen Vorteilen ergäben.

Da auf diese Art und Weise Rechenzentren eher einer Diversifikation als einer Konsolidierung unterliegen, wird der gesamte Energieverbrauch erhöht. Dazu steigen Materialeinsatz und Kosten der Produktion und die Menge der zu entsorgenden Geräte.

Großes Problempotential hat auch die nicht fachgerechte Entsorgung des Elektronikschrotts. Vor allem wenn dieser illegal in Entwicklungsländer exportiert wird. Die Ströme von illegal exportiertem Elektronikschrott zeigte Greenpeace bereits im Jahr 2008 auf^[45]. Die Arbeitsbedingungen in Entwicklungsländern sind untragbar und die Umweltrisiken kaum zu kalkulieren. Hier sind noch deutlich strengere Kontrollen der Recycling Industrie notwendig bzw der Verzicht auf die Verwendung von giftigen Stoffen bereits in der Produktion.

8 Bewertung

8.1 Synergien

• Energie Effienz durch Cloud Computing

Heutzutage stehen den Unternehmen Rechenzentren zur Verfügung, die nur minimal und damit keinesfalls vollständig ausgelastet sind. Um diese Verschwendung der Rechenleistung zu umgehen, nutzen einige Unternehmen die Möglichkeit der Virtualisierung. So ist es möglich, dass die Server-Ressourcen effizienter genutzt werden^[46]. Die bestehende Hardware wird nicht mehr sinnlos verschwendet, sondern wird auch anderen Unternehmen zur Verfügung gestellt. Mit Hilfe von virtuellen Maschinen kann man nun vermehrt auf denselben Server zugreifen und mit mehreren Anwendungen darauf arbeiten. Es muss nicht mehr für jede Anwendung oder Dienstleistung ein eigener Server verwendet werden. Die IT-Infrastruktur wird somit viel flexibler nutzbar, woraus sich natürlich auch deutliche Kostenvorteile ergeben. Im Rahmen des Cloud Computings muss das Unternehmen bei der Virtualisierung nur für die wirklich genutzte Zeit oder Datentransfer bezahlen.

Die Virtualisierung bietet damit auch einen erheblichen Vorteil für das Thema Green IT. Dadurch, dass mehrere virtuelle Maschinen auf einem Server arbeiten können, wird so die Auslastung des Servers optimiert. Des Weiteren wird so der Energieverbrauch deutlich gesenkt.

• Kostensenkung

Unternehmen sind heutzutage immer darauf aus, Kosten zu senken. Häufig ist als Ziel zu sehen, dass die Wirtschaftlichkeit von IT-Infrastruktur und Anwendungen erhöht werden soll. Cloud Computing bietet in dieser Hinsicht Potential, um IT-Infrastrukturen kostenoptimiert zu betreiben.

Wenn Unternehmen ihre Rechenleistung aus der Cloud beziehen, verringern sie somit nicht nur die Anschaffungskosten für eigene Server, sondern es werden auch die Kosten für die Verwaltung der internen Server-Struktur reduziert. Des Weiteren wird durch die Benutzung von Rechenleistung aus der Cloud auch der Energieverbrauch gesenkt. Da die Unternehmen weniger Server selber betreiben müssen, wird so natürlich auch weniger Energie für Strom oder für die Kühlung der Server benötigt. Dies führt bei den Unternehmen wiederum zu einer Kostensenkung. In der Cloud müssen nur die Kosten bezahlen werden, die wirklich benötigt werden und je nach Bedarf kann zusätzlich benötigte Rechenleistung jederzeit hinzugezogen werden.

• Aufrechterhaltung des neusten technischen Stands

Der Vorteil von Cloud Computing ist, dass die Server, die von den Unternehmen genutzt werden, ständig auf dem aktuellsten Stand der Technik gehalten werden. Das Unternehmen selber muss sich also mit Erneuerung von Hardware oder irgendwelchen System-Anforderungen nicht beschäftigen. Der Cloud Anbieter sorgt dafür, dass die Server immer aktualisiert werden. Neuere Server sind in der Technik so weit, dass dies auch eine Auswirkung auf den Energieverbauch hat, da veraltete Server in der Regel mehr Energie benötigen als die neue Technik.

8.2 Antagonismen

• Erreichbarkeit

Verfügbarkeit hat in dem Bereich der Informationstechnologie einen äußerst hohen Stellenwert. Viele geschäftskritische Unternehmensprozesse funktionieren in heutigen Zeiten ausschließlich durch IT-Unterstützung. Fallen die IT-Systeme aus, entstehen den Unternehmen in der Regel erhebliche Kosten. Je mehr Mitarbeiter ein Unternehmen hat, desto größer ist der durch den Ausfall bedingte Produktivitätsverlust und damit letztendlich die besagten Kosten. Aber gerade in Großkonzernen ist das Potential durch die Nutzung von Cloud Computing, und damit ferner die positiven Auswirkung auf die Green IT durch Einsparung oder Outsourcing von IT-Diensten, besonders groß. Wie dargestellt das Risiko ebenfalls.

Es lässt sich feststellen, dass die Dienste der Cloud Computing-Anbieter auf Grund der zugrunde liegenden technischen Infrasturktur grundsätzlich sehr verfügbar sind. Ebenfalls lässt sich sagen, dass die Unternehmen die diese Cloud-Computing Dienste in Anspruch nehmen eine derartig hohe Verfügbarkeit aus eigenen Mittel nur äußerst schwierig bewerkstelligen können. Allerdings betrifft diese sehr hohe Verfügbarkeit nur die Dienste in der Cloud. Das Prinzip des Cloud Computing ist es, dass die Dienste im Internet bereitgestellt werden. Fällt nun der Zugang ins Internet aus, stehen die gesamten, in Rahmen der Cloud Computing Strategie outgesourcten IT-Dienste des Unternehmens auf einem Schlag nicht mehr zur Verfügung. Ein redundanter Internetzugang ist also unabdingbar. Allerdings liegen die Tücken auch hierbei im Detail, mietet das Unternehmen zwecks Vorbeugung eines Ausfalls einfach zwei physikalische Leitungen ins Internet an, ist die Wahrscheinlichkeit, dass der für den Ausfall der ersten Leitung verantwortliche Bagger auch die redundante zweite Leitung durchtrennt, die in der Regel nebeneinander im Boden verlegt sind, groß. Der zwingende Zugang zum Internet lässt sich natürlich durch andere technische Maßnahmen wie die Verwendung von beispielsweise UMTS bereitstellen, aber letztendlich lassen sich Ausfälle nie gänzlich vermeiden. Vor dem Hintergrund dieser Problematik ist die Skepsis der IT-Entscheider im Bezug auf das Cloud Computing nicht ganz unbegründet^[47]. Green IT hin oder her, letztendlich zählt in den Konzernen ausschließlich der Profit und der wird nur generiert, wenn die Systeme zur Verfügung stehen. Die notwendige konsequente Nutzung von Cloud Computing Diensten zur Stützung der Green IT erscheint also vor dem Hintergrund der Erreichbarkeit fraglich.

• Nebensächlichkeit Green IT

Wie bereits in dem vorangegangenen Kapitel dargestellt geht man davon aus, dass die Unternehmen Gewinnmaximierung anstreben. Letztendlich lässt sich sagen, dass der einzige Sinn und Zweck eines Unternehmens sein erwirtschafteter Profit ist. Vor diesem Hintergrund sind die Bemühungen der Unternehmen hin zur Green IT fraglich. Sicherlich kann das Cloud Computing beispielweise durch die mit der Virtualisierung besser ausgelasteten Server-Hardware helfen, den Energieverbrauch der Informationstechnologie zu optimieren und die IT damit "grüner" zu machen. Allerdings stellt sich hierbei die Frage, ob die Unternehmen dieses Handeln tatsächlich auf Grund der positiven Effekte auf die Umwelt anstreben oder ob es hier vielmehr einzig und allein um die Fixkostendegression geht. Denn letztlich senkt jedes eingesparte Watt die (Betriebs)Kosten und trägt damit wiederum zur Steigerung des Profits bei. Das nebenbei die IT dadurch grüner wird, ist also allenfalls ein netter Kollateraleffekt^[48]. Dennoch lässt sich dieser Nebeneffekt wieder rum für Marketingzwecke verwerten:

"Positiver Nebeneffekt: Stromsparen, umweltbewusstes Handeln und die Reduktion des Kohlendioxydausstoßes sind "in" - also ein Thema, mit dem man für positive Schlagzeilen sorgt und als Strahlemann dasteht. Wer sich den Öko-Engel ins Logo schreibt, hat per se ein positives Image."

Markus Reppner^[49]

Durch die Bemühungen zur Green IT können die Unternehmen also die Kosten senken und sich damit ferner ein positives Image in der Öffentlichkeit aufbauen. Der Verdacht das diese Gründe allerdings nur vorgeschoben sind und es wie Eingangs erwähnt letztendlich doch nur einzig und allein um Gewinnmaximierung geht, drängt sich auf. Die Umweltaspekte bleiben hier Nebensache. Eine Studie der Deutschen Bank Research geht sogar so weit zu sagen, dass die IT faktisch niemals "grün" sei und dies auch niemals sein könne^[50] .

• Datenschutz

Wie bereits im Kapitel 6.1.1.1 Datenhaltung aufgezeigt, ist die Frage des Datenschutz in Bezug auf die durch das Cloud Computing ausgelagterten Dienste und damit auch die abhängigen Daten problematisch^[51]. Denkbar wäre hier das beispielsweise personenbezogene Daten physikalisch auf Servern in Ländern gespeichert werden, bei denen eben andere Datenschutzbestimmungen gelten, als im eigenen Land ^[52]. Die Anbieter wirken hier allerdings bereits gegen. Bei den Angebot von Amazon ist es beispielsweise möglich, vertraglich geregelt die Speicherung der Daten auf gewisse Länder technisch zu verhindern.

Ein weitere Aspekt ist, dass durch die Nutzung der Datendienste wohl möglich auch geschäftskritische Daten im Internet gespeichert werden. Diese wecken unter Umständen Begehrlichkeiten. Neben Hackern besteht aber auch die Gefahr der Industriespionage. Die Anbieter der Datendienste beteuern natürlich die Sicherheit ihrer Angebote, allerdings lässt sich sagen, dass es 100%ige Sicherheit in der IT niemals gibt. Die Wahrscheinlichkeit das Daten ausgespäht werden, liegt im Internet sicherlich höher als im lokalem Rechenzentrum.

9 Fazit

Der Themenkomplex des Cloud Computings ist vielfältig. Grundsätzlich lässt sich festhalten, dass Anbieter dabei IT-Dienstleistungen in Form von Services über das Internet bereit stellen und der Kunde das Angebot nach Bedarf nutzen kann. Die dabei verbrauchten Ressourcen werden nach CPU-Stunden und angefallenem Datenverkehr abgerechnet. Dieses Prinzip bedeutet zwar keine Revolution auf dem Gebiet der Informationstechnik, da ähnliche Ansätze auch schon weit vor der Entstehung des Hypes um das Thema Cloud Computing möglich waren, bespielsweise beim Grid. Dennoch ermöglicht das Computing in der Cloud interessante Neue oder sinnvolle Kombination bestehender Ansätze. Der dadurch generierte Benefit tangiert sowohl technische als auch betriebswirtschaftliche Bereiche. Das Konzept ermöglicht bespielsweise durch Virtualisierung, also das Betreiben mehrere Betriebsysteminstanzen auf einer Maschine, die Auslastung der Server zu optimieren und sorgt somit für eine effiziente Nutzung der Systeme und trägt damit letztendlich zur Senkung des Energieverbrauchs bei. Auf Grund der hohen Flexibilität beim Cloud Computing ergeben sich auch Chancen im Bezug auf den Umgang mit hohen Spitzenlasten die nur selten auftreten, für die die Unternehmen aber dennoch im Rahmen der Verfügbarkeit gerüstet sein müssen. Durch die Möglichkeit Rechenkapazität schnell und vor allem einfach nach Bedarf hinzukaufen zu können, müssen keine hiesigen Kapazitäten in den Rechnenzentren der Firmen zwecks Antizipation der Peak-Lasten vorgehalten und mit Energie versorgt werden.

Neben den betrachteten Synergien bestehen allerdings auch Risiken und Problemfelder. Die Angebote der einzelnen Cloud Computing Anbieter sind höchst unterschiedlich, es lässt sich sagen, dass jeder Anbieter unter Cloud Computing prinzipiell etwas anderes versteht. Die Möglichkeit der besagten Virtualisierung besteht nur bei wenigen Anbietern wie beispielsweise Amazon. Google wiederum ermöglicht in seiner App Engine nur die Ausführung von Python- und Java-Code. Wohlmöglich liegen aber nicht alle zur Ausführung in der Cloud angedachten Programme eben für diese Code-Plattform vor und müssten daher Kosten- und Zeitintensive portiert werden. Bei der näheren Betrachtung wird also deutlich, dass die Verlagerung der IT gestützten Prozesse von den Rechenzentrum der Unternehmen in die nebulöse Wolke der Cloud Computing Anbieter nicht so trivial ist, wie die Anbieter es gerne darstellen. Die Bedenken der IT-Verantwortlichen in Bezug auf die Verfügbarkeit sind dabei ebenfalls nicht unbegründet: Fällt der Internetzugang des Unternehmes aus, stehen die gesamten, in Rahmen der Cloud Computing Strategie outgesourcten IT-Dienste auf einem Schlag nicht mehr zur Verfügung. Ferner stellt die Auslagerung letztendlich nur eine Umverteilung des Energieverbrauchs von den Rechenzentren der Unternehmen in die Rechenzentren der Cloud Computing Anbieter da. Wenn gleich auch mit größerer Effizients in Bezug auf den Energieverbrauch; welcher unweigerlich der Kern des Themas Green IT ist.

Dort geht es maßgeblich darum den "ökologischen Fußabdruck" eines Unternehmens nachhaltig zu verringern. Zur Erreichnung dieses Ziels liegt der Fokus wie Eingangs erwähnt darauf, die negativen Verwicklungen bei Produktion, Betrieb und Entsorgung von Informationstechnologie auf die Umwelt gering zu halten. Es lässt sich feststellen, dass die Auswirkungen des Cloud Computing die Ziele durchaus unterstützen können: mehr im Bezug auf die effektivere Nutzung von Energie im Betrieb, weniger bei der Entsorgung auf Grund von zwangsläufig weiterhin anfallendem Elektroschrott dessen Menge immerhin minimiert wird und gar nicht bei der Produktion.

Ob die Unternehmen den Schwerpunkt bei der Green IT allerdings in facto auf den Umweltschutz legen, ist zweifelhaft.

"Ob es tatsächlich die Liebe zur Umwelt ist, die den CIO zum Ökofreak macht, kann man bezweifeln. Es sind wohl eher die horrenden Betriebskosten, welche die IT-Entscheider zum Handeln ermuntern."

Markus Reppner (2008)^[53]

Unter dem Strich lässt sich also sagen, dass das Potential vorhanden ist; die durch das Cloud Computing geschaffenen Ansätze und Möglichkeiten können sich positiv auf die Green IT auswirken. Dennoch ist der Sinn und Zweck eines Unternehmens einzig und allein sein erwirtschafteter Profit. Mit der durch die Green IT angestrebten Effizients im Bezug auf den Energieverbrauch lassen sich vor allem die Betriebskosten senken und damit letztendlich die von den Unternehmen anvisierten Pläne zur Gewinnmaximierung vorantreiben. Der Aspekt des Umweltschutzes der Green IT ist hier allenfalls ein netter Kollateraleffekt, mit dem sich nebenbei ebenfalls der Ruf des Unternehmens in der Öffentlichkeit steigern lässt. Nicht weniger aber auch nicht mehr.

10 Fußnoten

1. ↑ Vgl. Carr (2009), S.134
2. ↑ Vgl. Hülsenbusch (2008), in: iX (2008) S.131
3. ↑ Vgl. Herrmann (2009), S.1
4. ↑ Vgl. Herrmann (2008), S.4
5. ↑ Vgl. Bégin (2008), S.7
6. ↑ Vgl. Menken (2008) S.7
7. ↑ Vgl. Hülsenbusch (2008), in: iX (2008) S.131
8. ↑ Vgl. Rubner (2008), in: c't (2008) S.168
9. ↑ Vgl. Herrmann (2009), S.2
10. ↑ Vgl. Sheth (2009)
11. ↑ Vgl. Hülsenbusch (2008), in: iX (2008) S.131
12. ↑ Vgl. Foster (2002), S.2
13. ↑ Vgl. Hülsenbusch (2008), in: iX (2008) S.132
14. ↑ Vgl. Rubner (2008), in: c't (2008) S.168
15. ↑ Vgl. Hülsenbusch (2008), in: iX (2008) S.132
16. ↑ Vgl. Hülsenbusch (2008), in: iX (2008) S.133
17. ↑ Vgl. Martin/Hoover (2008), S.3
18. ↑ Vgl. Hülsenbusch (2008), in: iX (2008) S.132
19. ↑ Vgl. Armbrust et al. (2009), S.1
20. ↑ Vgl. Miller (2009) S.44
21. ↑ Vgl. Leake/Woods (2009)
22. ↑ Vgl. Velte (2008) S. 4
23. ↑ Vgl. EU (2003)
24. ↑ Vgl. Greenpeace (2009)
25. ↑ A greener Apple: http://www.apple.com/hotnews/agreenerapple/
26. ↑ Defining green: http://www.nokia.com/A4241111
27. ↑ Vgl. Pettey (2007)
28. ↑ Vgl. BMU (2009)
29. ↑ Vgl. Hintemann/Pfahl (2008), S. 7
30. ↑ Vgl. Fichter (2008)
31. ↑ Vgl. Schmidt et al. (2005)
32. ↑ Vgl. VDI (1994)
33. ↑ Vgl. Weidner et al. (2008)
34. ↑ Vgl. Munshi (2008)
35. ↑ Vgl. Weidner et al. (2008)
36. ↑ Vgl. EU (2003) 2
37. ↑ Beispiel Motorola: http://www.motorola.com/content.jsp?globalObjectId=6868-9621
38. ↑ Vgl. BMU (2008)
39. ↑ Vgl. Menken (2008), S.7
40. ↑ Vgl. Menken (2008) S.10
41. ↑ Vgl. Miller (2009) S. 43
42. ↑ Vgl. Ziegler (2008)
43. ↑ Vgl. Prehl (2008)
44. ↑ Vgl. Forrest (2009)
45. ↑ Vgl Cobbing (2008)
46. ↑ Vgl. Wang (2008)
47. ↑ Vgl. Cloer (2008), S.1
48. ↑ Vgl. Reppner (2008)
49. ↑ Vgl. Reppner (2008)
50. ↑ Vgl. Heng (2009)
51. ↑ Vgl. Friedmann (2009)
52. ↑ Vgl. Hülsenbusch (2008), in: iX (2008) S.132
53. ↑ Vgl. Reppner (2008)

11 Literatur- und Quellenverzeichnis

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Zeitschriften

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