Green IT - Die Umsetzung in großen Unternehmen und das Einsparpotenzial in Rechenzentren
Aus Winfwiki
| Name des Autors / der Autoren: | Atabak Ghotby |
| Titel der Arbeit: | "Green IT" die Umsetzung in großen Unternehmen und das Einsparpotenzial in Rechenzentren"" |
| Hochschule und Studienort: | FOM Düsseldorf |
Inhaltsverzeichnis |
1 Einleitung
Die Globalisierung hat dazu geführt das die Informationstechnologie (IT) eine entscheidende Rolle für unsere Wirtschaft genommen hat, die nicht mehr weg zu denken ist. Die Verfügbarkeit dieser Technologie und besonders das Internet haben starken Einfluss auf die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen. Der Zugriff auf Marktinformationen, die Optimierung der Geschäftsprozesse ermöglicht Unternehmen neue Absatzmärkte zu erkennen und zu besetzen. Vor 50 Jahren reichte es, wenn man die Adressen und Namen der Kunden speicherte, heute werden Customer Relationship Management (CRM) Systeme verwendet um die ganzen Kundeninformationen zu speichern und somit die Historie des Kundenverhaltens zu verfolgen. Es kommt dazu, dass die Unternehmen immer mehr in ihre IT-Infrastruktur investieren müssen, da der Informationsfluss kontinuierlich größer und wichtiger wird. Diese wachsende Informationsverarbeitung bedeutet gleichzeitig mehr Energieverbrauch in Form vom Strom. Rechenzentren müssen betrieben werden die aus einer Reihe von Servern (Serverfarm) bestehen. „Allein eine einzige Google Anfrage verbraucht so viel Energie, als wenn man eine 11Watt Sparlampe 1 Stunde lang brennen lässt“[1]. Es gibt mehrere Studien die aufzeigen, wie viel Co² durch die IT der Unternehmen ausgestoßen wird. „Das Internet verbraucht inzwischen so viel Energie, das der Co² Ausstoß so hoch ist wie der des Weltweiten Flugverkehrs“ [2]. Viele IT Hersteller reagieren und entwickeln immer mehr neue Umweltschonende Hardwareprodukte die unter dem Begriff „ Green IT“ zusammengefasst werden. Green IT steht für umweltfreundliche und ressourcenschonende Ergebnisse im IT-Sektor. Namhafte Hersteller werben auf IT Messen wie die Cebit mit ihren neuen Technologie und Entwicklungen. Festzustellen ist auch das die Hersteller diesen Trend ausnutzen um „grüne“ Werbung für ihre Produkte im IT-Markt zu schalten. Firmen sollten sich nichtsdestotrotz mit der Problematik beschäftigen und das Konzept der „Green IT“ in ihre IT-Infrastruktur einbinden.
2 Wertung bestehender Green IT Definitionen
Es gibt einige verschiedene Definitionen die kritisch begutachtet werden müssen um aufzuzeigen, wie der Begriff Green IT erklärt wird.
Das Onlinelexikon für „IT Wissen“ schreibt über Green IT: „Es ist ein Trend, der dem steigenden Umweltbewusstsein gerecht wird und der für die Entwicklung umweltschonender Hard- und Software und für Energieeinsparung steht“[3].
Hier wird gesagt das Green IT nur ein Trend ist. Ein Trend wäre eine Richtung oder eine Entwicklungstendenz. Es ist seit einigen Jahren tatsächlich so, dass eine umweltbewusste Einstellung von den Unternehmen verfolgt wird. Fast 75% der deutschen Unternehmen haben Green IT Richtlinien[4]. Das Onlinelexikon beschränkt sich aber überwiegend auf ökologische Aspekte. Große Motivation zum Einsatz der Green IT können aber auch ökonomische Hintergründe sein, was in dieser Definition vernachlässigt wird. Es wird lediglich die Verwendung der Informationstechnologie, Hard- und Software erfasst. Der Lebenszyklus der Informationstechnologie umfasst aber weit mehr. „Lorenz M. Hilty, Leiter der Abteilung Technologie und Gesellschaft der Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstallt (EMPA), definiert in seinem Buch „Information Technology and Sustainability“ neben der Verwendungsphase („Use“) noch zwei weiter Phasen, die Herstellungphase („Production“) und die Entsorgungsphase („End of life“)“[5].
Die Interseite TecChannel versteht unter Green IT:
„Green IT: Strom sparen in Serverräumen durch optimales Energiemanagement“[6].
Bei TecChannel wird Green IT in der Definition lediglich auf das Stromsparen in Serverräumen bezogen. Stromsparen ist zwar eine von vielen Maßnahmen zu Green IT, dies sollte aber nicht auf Serverräume begrenzt werden. Die ganz normalen handelsüblichen Personal Computer (PC), die in der heutigen Zeit in jedem Haushalt vorhanden sind werden vernachlässigt. Auch hier wird nur ein Teil des Informationstechnologie Lebenszyklus beachtet. Es ist auch zu bemängeln, dass nicht die ökologischen Motive von TecChannel erwähnt werden.
In Wikipedia haben die Autoren „Green IT“ wie folgt definiert:
„Unter dem Stichwort Green IT (seltener auch Green ICT) versteht man Bestrebungen, die Nutzung von Informationstechnik (IT) bzw. Informations- und Kommunikationstechnologie (früher IKT oder IuK, engl. ICT) über deren gesamten Lebenszyklus hinweg Umwelt- und ressourcenschonend zu gestalten, also vom Design der Systeme und zur Produktion der Komponenten über deren Verwendung bis zur Entsorgung, bzw. dem Recycling der Geräte“[7].
Diese Definition ist gegenüber den vorherigen sehr umfassend und ausführlich. Hier wird auf den ganzen Lebenszyklus der IT Wert gelegt und nicht auf bestimmte Bereiche beschränkt. Es werden die Möglichkeiten verschiedener Ressourcen aufgezeigt, wie Green IT am effektivsten ist und Einsparpotenzial vorhanden ist.
Aus diesen verschiedenen Definitionen ist zu sehen, wie unterschiedlich die Ansichten über Green IT sind und welchen Stellenwert dies für die Unternehmen hat. Der Anlass hierfür könnte sein, dass der Informationsfluss in den vergangen 10-15 Jahren so enorm gestiegen ist. Das bemerkten insbesondere Unternehmen die meist aus finanziellen Aspekten Gegenmaßnahmen treffen mussten. Welche Art von Maßnahmen es war, wird in den nächsten Kapiteln erläutert. Diese unterschiedlichen Maßnahmen sind in erster Linie Kostensenkungen in Form von Energieeinsparungen. Daher hat sich der Gedanke Green IT in den letzten Jahren immer mehr konkretisiert und sehr viele Unternehmen ziehen die Maßnahmen „Green IT“ in Erwägung.
3 Problemstellung
3.1 Nutzung der Serversysteme
Es kommt sehr oft vor, das aus Zeitdruck um ein Projekt rechtzeitig abschließen zu können sehr häufig in Unternehmen Server mit einer Applikation eigesetzt werden oder dort Applikation laufen die nicht mehr in Benutzung sind. Diese Server sind meist nicht mehr als 20% ausgelastet, das heißt wiederrum es wird unnötig Energie verschwendet und die Hardware wird nicht optimal genutzt. In Diesem Fall sind auch die Verschleißkosten sehr hoch und die Nutzung sehr gering. Ein anderer Punkt ist, dass viele Server mit alten Betriebssystemen laufen, die der Anforderungen an „Green IT“ nicht genügen. Eine Kosten-Nutzen-Analyse sollte eingesetzt werden um Hard- und Software, die für das Unternehmen zu nutzlosen Kosten und Prozessen führt zu erkennen, und mit den Maßnahmen der Green IT verbessert werden.
3.2 Entsorgung der veralteten IT-Anlagen
Die Technologie entwickelt sich extrem schnell. Es werden von den Herstellern immer schneller neue Produkte auf dem Markt gebracht. Die Verbraucher werden andauernd mit den neuen Techniken umworben und somit zum Kauf neuer Hardware bewegt zu werden. Der durchschnittliche Produktlebenszyklus war in den 90er Jahren noch bei 7-10 Jahren. Heute liegt er bei max. 3 Jahren. Dies führt dazu, dass sich nicht zu bewältigende Müllberge an Elektroschrott ergeben. Ulrike Kallee sagt: „ das wir alle 80 Stunden ein Eifelturm aus Elektroschrott produzieren“[8]. „Obwohl die EU strenge Richtlinien zur Entsorgung von Elektroschrott eingeführt hat, ist immer noch unbekannt wo 75% der Altgeräte landen. Von ca. 8,7 Million Tonnen Elektromüll die in der EU produziert werden sind ca. 6,6 Millionen Tonnen nicht ordnungsgemäß recycelt worden“[9]. Meist landen diese Abfälle in Dritte-Welt-Ländern wie Indien und China und werden größtenteils auf offener Straße ohne jeglichen Schutz verbrannt und vergraben oder im Meer entsorgt. Diese verantwortungslose Entsorgung führt nicht nur zu Umweltschäden sondern es werden auch wichtige Rohstoffe wie Kupfer und Stahl vernichtet.
Abbildung 1 Computerschrott, in China. Kleinkind sitzt zwischen Computerschrott.
3.3 Energieverschwendung
Der Geschäftsführer von Cisco Deutschland sagt: „27 Prozent der Kosten in einem Rechenzentrum sind Energiekosten“[10]. Ein Rechenzentrum verbraucht so viel Strom, dass eine Kleinstadt hätte versorgt werden können. Dies entsteht meist durch mangelhafte IT-Infrastrukturplanung. „ Laut IDC werden die meisten Server die Tag und Nacht laufen nur bis zu 10 Prozent ausgelastet, würde man diese Last auf 50 Prozent erhöhen“[11]. Würden die Einsparungen ausreichen um ca. 200.000 Haushalte mit Strom zu versorgen. Der Energieverbrauch beschränkt sich nicht nur auf die Serversysteme in einem Rechenzentrum. Die Klimatisierung verbraucht ungefähr die Hälfte der Energie in einem Rechenzentrum, die natürlich durch gut bedachte Systeme und Infrastruktur reduziert werden kann. Möglichkeiten werden in den folgenden Kapiteln erläutert.
Die Messung der Energieeffizienz für ein Rechenzentrum wird durch die Methode des Industriekonsortiums Green Grind, welches sich in der Praxis durchgesetzt hat, ermittelt. Als Kennzahl wird Power Usage Effectiveness (PUE) eingesetzt.
Unter Total Facility Power versteht man den gesamten Energieverbrauch eines Rechenzentrums. Unter IT Equipment Power fallen alle IT-Geräte wie: Server, Speichersysteme und Netzwerk. Die meisten oder normalen Rechenzentren haben meist einen PUE-Wert von 3.0 was sehr schlecht ist.
Ein Wert von 2.2 ist realistisch aber alles was darunter ist wird nur mit sehr viel Investition und Forschung möglich sein.
3.4 Ausstoß von Co2 durch Rechenzentren
Der Sinn von Green IT ist, dass der Ausstoß von Co2 stark reduziert werden soll. Die Umwelt wird immer mehr durch Hochleistungsrechenzentren und große Unternehmen mit riesen Serverfarmen belastet, die Ihre Energie von umweltschädlichen Stromerzeugern beziehen. „Im Vergleich zu 2001 ist der Strom verbrauch durch IT-Geräten 2010 um 30 Prozent gestiegen“[12].
Abbildung 4: Rechenzentrum der Internetfirma "Combots" in Karlsruhe
Eine Studie einer Managmentberatung A.T. Kearney ergab, dass ohne Gegenmaßnahmen der Co2 Ausstoß was die Unternehmens-IT Produziert bis zum Jahre 2020 um 60 Prozent auf 31 Millionen Tonnen steigen wird[13].
4 Umsetzung der GreenIT in Rechenzentren und Unternehmen
4.1 Motive für den Einsatz von Green IT
Es gibt verschiedene Motive warum sich Unternehmen mit Green IT beschäftigen müssten und diese in ihre Rechenzentren umsetzen sollten. Die zwei wichtigsten Aspekte werden in folgenden Punkten erläutert.
4.1.1 Ökologische Motive
Schon in der Bezeichnung „Green IT“ steckt das Wort Green was in diesem Fall für eine Ökologische Vorgehensweise steht. Aber dieses Umdenken in Grün ist nicht nur in der IT-Branche sondern auch in der Automobilindustrie in Betracht gezogen worden.
In den vorherigen Punkten wurde schon angesprochen, wie viel Co² durch die IT ausgestoßen wird und somit der Treibhauseffekt gewaltig steigt. Der weltweite Ausstoß von Co² aus der IT wird auf ca. 600 Millionen Tonnen geschätzt und in den nächsten 10 Jahren soll er um weitere 60 Prozent steigen[14].
Wie so etwas zu Stande kommt wurde auch in den vorherigen Punkten erläutert. Der stetig wachsende Energieverbrauch durch die Informationstechnik Lebenszyklus ist der Hauptgrund.
Green IT soll dazu führen den Energieverbrauch stark zu senken um weniger Strom zu verbrauchen. Somit würde ein Rechenzentrum mit etwa 60 % von dem was es jetzt verbraucht ausreichend versorgt sein und Produziert weniger Co².
Aber die Umwelt wird nicht nur durch die Nutzung der Hardware belastet, der größte Teil entsteht bei der Herstellung. „Die Belastung bei der Produktion eines PCs ist in China etwa so hoch wie sechs Jahre durchschnittliche Betriebsbedingungen“[15].
Green IT könnte auch bei der Herstellung die ökologische Belastung von Informationsbelastung verringern. Durch angesetzte Green IT Maßnahmen kann auch eine grüne Fertigung gewährleistet werden.
In den ökologischen Bereich der Green IT fällt auch die Verarbeitung der Geräte. Es werden seltene Metalle wie „Indium zur Herstellung von Flachbildschirmen“[16]. verwendet. Werden weiterhin diese Ressourcen nicht nachhaltig abgebaut steht in Zukunft für die Weiterentwicklung der Technologie nichts mehr zu Verfügung.
Auch hier kann Green IT dafür sorgen, dass die Ressourcen nachhaltig verwendet werden, damit in der Zukunft keine Ressourcen Knappheit entsteht.
Der letzte Punkt, der die ökologischen Motive von Green IT betrifft ist die Entsorgung. Schon einige Kapitel vorher wurde es angesprochen. Die Entsorgung der alten Geräte oder Elektroschrott auch „e-waste“ genannt führt zu enormen Umweltschäden, da meist kein richtiges Recycling durchgeführt wird. Es werden giftige Schadstoffe und Metalle unprofessionell entsorgt bzw. freigesetzt. In der EU ist die Entsorgung von Elektro-Abfall durch Richtlinien geregelt. „ Die Zielsetzung ist, dass dieser Abfall umweltschonend entsorgt und reduziert wird“[17]. Es kommt aber immer wieder vor, dass aus Kostengründen die Entsorgung umgangen wird. Es wird dann in den Entwicklungsländern transportiert. „In diesen Ländern wird der Elektroschrott mit einfachsten Mitteln z.B. Feuer, Hammer, Säurebad usw. und großer Belastung von Mensch und Umwelt wiederverwertet“[18].
Aus Green IT Geschichtspunkten sollte e-waste unter Einhaltung der Vorgegebenen Richtlinien entsorgt werden, so wird gesichert das die Belastung von Mensch und Umwelt möglichst gering bleibt.
4.1.2 Ökonomische Motive
Es gibt auch ökonomische Motive von Green IT, die vor allem Unternehmen interessant finden. Diese betreiben Rechenzentren, wo ihre gesamten IT verwaltet wird. Der Energieverbrauch in Form von Strom ist enorm. Mit dauernd steigenden Strompreisen ist dies für die Unternehmen die 2. teuerste Kostenstelle nach den Personalkosten geworden.
Green IT könnte den Stromverbrauch in den Unternehmen senken und somit sehr viel Kosten sparen.
Von den Unternehmen werden jährlich sehr hohe Investitionen in die Informationstechnik gemacht. Es werden immer modernere und leistungsstärkere Systeme gekauft deren Leistung meist nie richtig ausgelastet wird. Oft sind diese Investitionen nicht gut durchdacht und viel zu überdimensioniert. Durch Erweiterung wird häufig die teuer gekaufte Technik erneuert, obwohl noch kein Bedarf besteht.
Green IT kann auch für die effizientere Benutzung der älteren Technik und ein höhere Auslastung der moderneren Technik sorgen. So würde man die schon Vorhandenen Ressourcen besser nutzen und der Bedarf an neuer Technik und Hardware wird reduziert. Die hohen Kosten könnten so gesenkt werden.
Auch die Regierung ist an Green IT interessiert, aber im Sinne der Umweltschonung auf eine langfristige Zeit soll damit dem Land und der Bevölkerung gedient werden. Um dieses Vorhaben zu verwirklichen, bietet die Regierung Unternehmen eine staatliche Förderung an die zu Verminderung der Umweltbelastung umrüsten oder handeln. „In der Regel für vom Bundesministerium für Umwelt ein Zuschuss für ein Darlehen der Bank Gruppe Kfw gewährt“[19].
Green IT kann für Unternehmen staatliche Förderung und Steuervorteile bringen.
Viele Unternehmen nutzen Green IT auch zu Marketingzwecken. Es kann sowohl für interne Prozesse, als auch zum Vertrieb der eigenen Produkte eingesetzt werden. Das Image der Firma kann so gegenüber der schon sehr sensibilisierten Öffentlichkeit steigen. Ein Beispiel dafür ist die Firma IBM, die vor ein paar Jahren ein Projekt mit dem Namen „Big Green“ startete, wo unternehmerische Maßnahmen getroffen wurden um Energie zu sparen. Dabei hat die Firma den eigenen Energieverbrauch um 80% gesenkt. Der Erfolg war so groß das die Firma IBM ihr Projekt 2008 auf der CBIT vorstellte“[20]. Dabei bietet IBM seinen Kunden energieeffizientere Lösungen an und verspricht unter anderem ebenfalls „Das Image zu verbessern“[21].
Green IT kann dafür sorgen, dass ein Unternehmen sein Ansehen verbessert, somit als attraktiver Arbeitgeber gilt und auch seine Produkte positiver vermarktet.
4.2 Konzepte für den Einsatz von Green IT
Es gibt verschiedene Methoden und Konzepte, wie man Green IT im Unternehmen einsetzen kann. In den folgenden Punkten werden einige Möglichkeiten aufgezeigt.
4.2.1 Virtualisierung
Virtualisierung bedeutet aus Sicht der Informatik das aufteilen von Computerressourcen. Es wird ermöglicht, mehrere verschiedene Betriebssysteme auf einem physischen Server unabhängig voneinander zu betreiben. „Die Instanzen sind als virtuelle Maschinen (VM) bekannt und agieren genauso, als würden sie direkt auf dem physischen Server betrieben werden“[22].
Abbildung 5: Servervirtualisierung
Die ursprüngliche Ausführung eines Betriebssystems und die Anwendungen (AP) waren für einen physischen Server gedacht. Aber wir haben festgestellt, dass die Hardware nicht optimal ausgelastet wird, und somit sehr viele Ressourcen nicht genutzt werden. Die Virtualisierung kann dafür genutzt werden um Server ökonomisch auszulasten und somit teurere Hardware zu sparen. Damit dies möglich ist, wird ein Hypervisor zwischen Betriebssystem und Hardware eingesetzt. Der Hypervisor ist eine Software, der das Verwalten von Virtuellen Servern ermöglicht. Diese Software kann anstelle eines physischen Servers mehrere virtuelle Server simulieren, die vom Betriebssystem als solches nicht erkannt werden. Daher ist es möglich „[…] mehrere virtuelle Maschinen auf einem physischen Server auszuführen, wobei die Ressourcen dieses einzelnen Servers von mehreren Umgebungen gemeinsam genutzt werden“[23]. Die Servervirtualisierung ist erst dann sinnvoll, wenn die Voraussetzungen und Möglichkeiten der Firma VMware, die spezialisiert ist auf Virtualisierung in Betracht gezogen werden.
Abbildung 6 : Prozessorauslastung
Bei einer Messung wurde erkenntlich gemacht, dass 75 % der Server eine Prozessorauslastung von unter 5% haben, das würde heißen 95% der Leistung bleibt ungenutzt[24]. „Diese Messung wurde an 300.000 Servern von 1000 verschiedenen Unternehmen durchgeführt“[25].
Nutzt man jetzt die Servervirtualisierung, kann man die Auslastung erhöhen und die unnötige Hardware entsorgen und viel Platz und vor allem Energie sparen. Natürlich wird bei mehr Leistung auch mehr Energie verbraucht. Doch das Verhältnis Leistung und Strom ist unproportional, siehe Abbildung 7.
Abbildung 7: Leistung-Strom-Ratio
Bei einer Leistung von 10% wird ca. 160 Watt verbraucht. Wird die Serverauslastung verdoppelt, also auf 20% erhöht so steigt der Stromverbrauch auf ca. 175Watt an. Was anhand der Abbildung auch zu erkennen ist, dass der Server im Leerlauf schon über 50% eines vollausgelasteten Servers beträgt. Im Vergleich zu Auslastung steigt der Stromverbrauch also zu einem geringeren Faktor.
Eine einfache Rechnung verdeutlicht die Einsparungen: Zehn physische Server mit einer Auslastung von jeweils ca. 5% haben einen Gesamtverbrauch von 1730 Watt (= 10 Watt *173 Watt). Mittels einer Servervirtualisierung könnte man diese zehn physischen auf einen physischen mit zehn virtuellen Servern konsolidieren. Dieser einzelne physische Server hätte dann einen Energieverbrauch von 230 Watt bei einer Prozessorauslastung von 50% (siehe Abb. oben) dies würde bedeuten, dass die Servervirtualisierung eine Einsparung von 1500 Watt (1730 Watt-230 Watt) also ca. 87% bewirkt[26].
Weitere Gründe für die Virtualisierung wären, das reduzieren der Beschaffungskosten von Hardware und vor allem die Senkung der Kosten für die Kühlung. Wenn weniger Hardware vorhanden ist, bedeutet es weniger Erwärmung und Platzmängel wären so umgangen. Die Servervirtualisierung wirkt nicht nur auf den produktiven Einsatz, sondern der gesamte Lebenszyklus wird durch Green IT verändert. Wie schon erwähnt es würde weniger Hardware gebraucht, das führt zur Reduzierung an Verpackungsmaterial und e-waste. Die Praktische Umsetzung der Servervirtualisierung ist nicht so einfach, wie es sich in der Theorie anhört. Die Servervirtualisierung muss genauestens geprüft und analysiert werden. Im Unternehmen gibt es oft sehr sensible Applikationen die eine Ausfallsicherheit stets erfordert. Daher ist nicht in jedem Fall eine Virtualisierung möglich. Das Rechenzentrum muss die passende Lösung dafür finden. Dies ist aber nicht Teil dieser Seminararbeit.
Die Servervirtualisierung ist ein Teil des Lebenszyklus der Green IT. Festzuhalten ist das durch dieses Konzept eine kostengünstigere, gewinnbringende, umweltbewusste und ressourcenschonende Maßnahme gegeben ist.
4.2.2 Klimatisierung
Unter Klimatisierung ist generell die Regulierung von Temperatur, Lüftung und Luftfeuchtigkeit eines Raumes zu verstehen[27]. In dieser Arbeit wird die Klimatisierung auf die Temperaturregulierung eines Rechenzentrums(RZ) beschränkt.
Die Klimatisierung ist für ein Rechenzentrum eine unverzichtbare Sache. Da in einem RZ die Server auf engen Raum alle dicht zusammen stehen, wird von ihnen eine enorme Wärme produziert. Die Wärme ist zu groß um diese mit den servereigenen Lüftungen zu kühlen. Ohne eine künstliche Klimatisierung würden Unternehmen riskieren die Hardware durch Überhitzung zu beschädigen, der Ausfall wäre für das Unternehmen sehr kostenintensiv. Aus diesem Grund ist die Klimatisierung unverzichtbar für ein RZ, und mit 25% stellt es auch einen großen Kostenfaktor in den Energie Verbrauch der Rechenzentren dar. Siehe Abbildung
Abbildung 8: Typische Anteile am Stromverbrauch im Rechenzentrum
Ein optimales Temperaturmanagement kann diesen Kostenfaktor für Unternehmen stark verringern. Mit dieser Handhabung wird eine ausreichende Klimatisierung sichergestellt und die Hohen Kosten durch Überkühlung werden beseitigt.
Im Folgenden werden zwei Ansätze zur Umsetzung von Green IT bei der Klimatisierung vorgestellt. Besonders effizient und sehr oft auch gut umsetzbar sind die Auslastung (?) der optimalen Betriebstemperatur und das Einführen eines serverorientierten Kühlungssystems.
Auslasten der optimalen Betriebstemperatur Unter dem Begriff Betriebstemperatur ist folgendes zu verstehen: Die Betriebstemperatur gibt ein Temperaturwert oder Bereich für das Betreiben eines elektrischem Gerät an. Es ist in zwei Bereichen zu unterscheiden: einer optimalen und einer momentanen Temperatur. Die vom Hersteller vorgeschriebene Temperatur ist die optimale Temperatur. Die momentane Temperatur, ist die Temperatur die zum aktuellen Zeitpunkt vorhanden ist. Für eine sichere Nutzung in RZ müsste die momentane Temperatur der verwendeten Informationstechnologie an die optimale Temperatur angepasst werden.
Verantwortlich für den Ausgleich der momentanen Temperaturregulierung ist die Klimatisierung eines RZ. Grundsätzlich wird gesagt je niedriger die momentane Temperatur geregelt wird, umso mehr Energie ist notwendig. Aus dem Sichtpunkt der Green IT wäre es dennoch sinnvoll, die momentane Temperatur im RZ dem maximalen Wert der optimalen Temperatur möglichst gleichzusetzen. Reihenbasiertes Kühlungssystem Es gibt unterschiedliche Arten wie man Server kühlt. Eine sehr oft benutzte Art ist das „Raumbasierte Kühlungssystem“
Es wird ein Doppelboden-System verwendet durch das gekühlte Luft strömt. Durch mehrere Löcher im Bodensystem dringt die kalte Luft in den Server-Racks hoch welche dadurch gekühlt werden. Die warme Luft geht nach oben weg und wird von der Klimaanlage wieder als gekühlte Luft abgegeben.
Ein Problem hierbei ist, das ein Luftkurzschluss entscheht, d. h. das warme und kalte Luft miteinander vermischt werdnen. Der Luftkurzschluss sorgt dafür, das die kalte Luft eher warm ist , wenn sie den Server erreicht.
Um diese Problem zu beseitigen wurde ein Reihenbasiertes Kühlungssystem als Erweiterung verwendet. (siehe Abbildung 9)
Abbildung 9 Klimatisierung im Serverraum Kaltgang und Warmgang
Hierbei wird versucht den Luftkurzschluss möglich zu vermeiden, dabei werden die Serverracks aneinandergereiht gereiht. Da Server einseitige Luftströme haben, die kalte Luft vorne einziehen und nach hinten als Warme Luft abgeben. Werden sogenannte „Kaltgang und Warmgang“ Methoden benutzt um eine optimale Kühlung zu erzielen. Hier ist auf identische Ausrichtung innerhalb der Reihen zu achten. In den Kaltgängen kann jetzt aus dem Bodensystem kalte Luft einströmen, in den Warmgang wird die warme Luft nach oben weg gepustet und wieder verarbeitet.
In der heutigen Zeit gibt es weitaus aufwendigere Kühlungsmethoden wie die Wasserkühlung, diese wird aber hauptsächlich in größeren RZ eingesetzt wie z.b Blade Centern. Es gibt auch RZ, wo die entstehende Wärme effektive eingesetzt wird. „In der Schweizer Gemeinde Uitikon wurde ein Rechenzentrum errichtet, das über ein neuartiges Energie-Konzept verfügt. Die Abwärme der Server und Switches wird genutzt um das örtliche Hallenbad zu beheizen“[28].
Green IT Maßnahmen zeigen sich auch im Bereich der Klimatisierung als eine sehr sinnvolle Handlung. Eine Umstellung der Serverkomponenten in einem RZ kann Energie- und damit verbundene Kosteneinsparungen mit sich bringen.
4.2.3 Bladeserver mit Thin Clients
Bladeserver sind moderne Hochleistungsmaschinen. Es gibt verschiedene Gründe, die aktuell für einen Bladeserver und gegen ein herkömmliches Gerät sprechen. Ein Vorteil liegt in ihrer kompakten Größe und den Energieeinsparungen was Bladeserver-Hersteller versprechen. Die geringere Anzahl an Lüftern und Netzteilen sorgen für einen geringen Energieverbrauch. Der größte Vorteil und Hauptgrund für den Boom von Bladeserver ist die Virtualisierung, worauf Sie eigentlich zugeschnitten sind. Ein Bladeserver mit 14 Einschüben benötigt weniger Strom als ein Rack Server mit 14 Einschüben.
Abbildung 10 :Entscheidende Vorteile von Thin Clients und Server Based Computing
Bladeserver werden meist in Beziehung mit Thin Clients eingesetzt. Hier werden die Desktoprechner durch die Thin Clients ersetzt, da Sie günstiger und sparsamer sind. Thin Clients haben weder Festplatten, noch ein optisches Laufwerke was ein Grund für den niedrigen Energieverbrauch ist. Die Verwaltung der Thin Clients reduziert sich auf die Bereitstellung und die Konfiguration. Der Benutzer benötigt hauptsächlich nur noch eine Bildausgabe(Monitor) und eine Eingabe (Tastatur und Maus) Möglichkeit. Siehe Abbildung 11 unten.
Abbildung 11: Der Benutzer benötigt lediglich einen Thin Client als Ein-/Ausgabegeräte.
5 Kritische Gesichtspunkte von Green IT
Green IT ist in erster Linie als eine Maßnahme mit umweltbewussten Auswirkungen zu verstehen. Im Umlauf sind aber auch die Gerüchte, das Green IT lediglich ein vom Marketing kreierter Begriff ist. Hier wird der Begriff kritisch hinterfragt und seine gerechtfertigte Verwendung geprüft. Leider wird die Umweltbewusste Bestrebung, wofür Green IT steht immer häufiger in den Hintergrund gestellt. Die IT-Hersteller kennzeichnen ihre Produkte mit Green IT Labels und Hinweisen, dem Kunden wird signalisiert, dass diese Produkte einer Green IT Maßnahme unterliegen. Die Hersteller versprechen sich daraus einen verkaufsfördernden Effekt. Zu Hinterfragen ist jedoch, ob Green IT in diesem Fall den tatsächlichen Maßnahmen in Sinne der oben genannten Definitionen darstellt oder nur als ein Marketinginstrument fungiert. Häufig fällt aber eine Unterscheidung sehr schwer, da viele Produkte oder Lösungen auf dem ersten Blick sinnvoll erscheinen. Nach gründlicher Untersuchung stellen diese sich aber als umweltschädlich heraus. Durch den Sogenannten „Reboundeffekt“ geht der Sinn von Green IT verloren. Da die Nachfrage nach Green IT Produkten gestiegen ist, sind die Hersteller gezwungen ihre Produktion zu verdoppeln oder sogar verdreifachen. Der Reboundeffekt, sorgt für mehr Co2 Ausstoß und es entsteht noch mehr e-Waste (Elektromüll).
6 Fazit
Der Begriff Green IT gilt oftmals als ein Modewort des IT-Sektors. Die meisten sehen es als ein Marketinginstrument, welches den Maßnahmen des ökologischen Nutzens nicht gerecht wird. Aber wie schon in den vorherigen Kapiteln und Definitionen erläutert, kann Green IT bei richtiger Umsetzung die Umweltbelastung senken und große Kosten sparen, was für Unternehmen von großem Interesse ist.
Grundsätzlich kann Green IT als ein Trend gesehen werden dem immer mehr Produzenten und Konsumenten folgen. Aber leider werden in der Praxis diese Maßnahmen nicht zwingend umgesetzt. Ist eine Mentalität im Sinne von Green IT vorhanden kann in der Zukunft große Potentiale in der IT genutzt werden um Umweltbelastungen zu reduzieren. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass eine Green IT Bestrebung nach dem in dieser Arbeit entwickelten Verständnis dringend notwendig ist um dem globalen Problem der Umweltbelastung entgegenzuwirken.
7 Abbildungsverzeichnis
8 Abkürzungsverzeichnis
| Abkürzung | Bedeutung |
|---|---|
| App | Application |
| IT | Infromationstechnologie |
| PUE | Power Usage Effectiveness |
| RAM | Random-Access-Memory |
| RZ | Rechenzentrum |
| USV | Unterbrechungsfreie Stromversorgung |
9 Fußnoten
- ↑ Landesbank Baden-Württemberg
- ↑ WeltOnline 2007, Thomas Heuzeroth
- ↑ IT-Wissen 2010
- ↑ Konrad,I. 2009 Grüne Zeiten
- ↑ Hilty, 2008,S.121 ff
- ↑ TecChannel 2008 , Bernhard Haluschak
- ↑ vlg. Wikipedia 2010
- ↑ Elektroschott - ein wachsendes Problem Absatz 1[Zeile 2]
- ↑ Elektroschott - ein wachsendes Problem[Zeile 2]
- ↑ Niels Boeing, Heise Online 2007
- ↑ Energie-Infoportal 2007
- ↑ Stromtipp.de 2009, Co²-Ausstoß
- ↑ A.T. Kearney 2008
- ↑ A.T. Kearney 2008 Absatz1
- ↑ Dr. Lorenz Hilty, Green Computing
- ↑ Focus Online 2009,Wissenschaft
- ↑ EG Richtlinien
- ↑ E-Waste/Elektroschrott 2009
- ↑ Umweltinnovationsprogramm 2009
- ↑ PC Professionell, IBM setzt auf Green Responsibility
- ↑ IBM, Das Grüne Rechenzentrum 2010
- ↑ IT Wissen , Virtualisierung
- ↑ VMware 2010, Grundlagen der Virtualisierung
- ↑ The Green Grid S.6, Mit Virtualisierung zur Verbesserung der Effizienz von RZ
- ↑ The Green Grid S.7, Mit Virtualisierung zur Verbesserung der Effizienz von RZ
- ↑ The Green Grid S.7, Mit Virtualisierung zur Verbesserung der Effizienz von RZ
- ↑ dena, EnergieEffizienz , Klimatisierung
- ↑ Tec Channel 2008, Neues Green IT-Konzept
10 Literatur- und Quellenverzeichnis
| A.T. Kearney 2008 | A.T. Kearney-Studie "Von Green-IT zu Green Business - CO2-Reduktion innerhalb und außerhalb des Rechenzentrums"
(09.07.10 21:00)http://www.atkearney.de/content/veroeffentlichungen/pressemitteilungen_detail.php/id/50162 |
| A.T. Kearney 2008 Abstaz 1 | ( 09.07.10 21:15)http://www.atkearney.de/content/veroeffentlichungen/pressemitteilungen_detail.php/id/50162 |
| dena | EnergieEffizienz , Klimatisierung (11.07.10. 13:00)http://www.initiative-energieeffizienz.de/metanavigation/suchergebnis.html |
| Energie-Infoportal 2007 | Energieverschwendung durch mangelhaftes IT-Infrastruktur-Management (09.07.10 19:20)http://www.energie-infoportal.de/portal/2007-07/energieverschwendung-durch-mangelhaftes-it-infrastruktur-management.html |
| Elektroschott - ein wachsendes Problem Absatz 1 Zeile 2 | (06.07.2010 19:15) |
| Elektroschott - ein wachsendes Problem Absatz 2 Zeile 2 | (05.07.2010 )http://www.faz.net/s/Rub824C708B82AE4F98B6CF923E073E7354/Doc~E1633B2631198498E912D5021B7439664~ATpl~Ecommon~Scontent.html |
| Focus Online 2009 | Wissenschaft (10.07.10 16:00) http://www.focus.de/wissen/wissenschaft/technik/technologie-ohne-indium-keine-zukunft_aid_388701.html |
| The Green Grid | Mit Virtualisierung zur Verbesserung der Effizienz von Rechenzentren (11.07.10 11:15)http://www.thegreengrid.org/Global/Content/white-papers/Using-Virtualization-to-Improve-Data-Center-Efficiency |
| The Green Grid S.7 | Mit Virtualisierung zur Verbesserung der Effizienz von Rechenzentren (11.07.10 11:15)http://www.thegreengrid.org/Global/Content/white-papers/Using-Virtualization-to-Improve-Data-Center-Efficiency |
| The Green Grid S.7 | Mit Virtualisierung zur Verbesserung der Effizienz von Rechenzentren (11.07.10 11:20)http://www.thegreengrid.org/Global/Content/white-papers/Using-Virtualization-to-Improve-Data-Center-Efficiency |
| Niels Boeing | Heise Online 2007 Rechnerparks zu „Grün“-Anlagen?(08.07.10 19:00),http://www.heise.de/tr/artikel/Rechnerparks-zu-Gruen-Anlagen-279807.html |
| Hilty, 2008 S.121 ff (05.07.2010 21:20) | |
| Dr. Lorenz Hilty Interview mit Liévin M´Bu | Green Computing: Milliarden-Sparpotenzial noch ungenutzt (09.07.10 21:40)http://www.fachpresse.com/themen/interviews/green-computing-milliarden-sparpotenzial-noch-ungenutzt.html |
| IT Wissen | Virtualisierung (04.07.2010 18:15)http://www.itwissen.info/definition/lexikon/Virtualisierung-VT-virtualization-technology.html |
| IT-Wissen 2010 | (04.07.2010 18:00)http://www.itwissen.info/definition/lexikon/GreenITgreenIT.html |
| IBM | Das Grüne Rechenzentrum 2010 (10.07.10 17:50)http://www-05.ibm.com/de/promotions/greenbook/introduction/index.html |
| Konrad l.(2009) | Grüne Zeiten, IT Director, Ausgabe 4. (5.7.2010 20:15) |
| Landesbank Baden-Württemberg | (04.07.2010 16:00) http://lbbw-nachhaltigkeit.de/index.php?id=62 |
| PC Professionell | IBM setzt auf Green Responsibility (12.07.10 21:10)http://www.pc-professionell.de/news/2008/01/25/20080125019.aspx |
| Stromtipp.de 2009 | Co²-Ausstoß (09.07.2010 20:40)http://www.stromtip.de/News/21546/IT-Co2-Ausstoss-so-hoch-wie-Luftfahrt.html |
| Tec Channel 2008 | Bernhard Haluschak; Green IT: Strom sparen in Serverräumen durch optimales Energiemanagement(05.07.2010 21:45) http://www.tecchannel.de/server/hardware/1760738/green_it_strom_sparen_in_serverraeumen_durch_optimales_energiemanagement/ |
| TecChannel 2008 | Neues Green IT-Konzept; Öffentliches Hallenbad von Rechenzentrum beheizt (11.7.201013:45)http://www.tecchannel.de/netzwerk/news/1753126/oeffentliches_hallenbad_von_rechenzentrum_beheizt/ |
| Umweltinnovationsprogramm 2009 | BMU-Programm zur Förderung von Investitionen mit Demonstrationscharakter zur Verminderung von Umweltbelastungen(10.07.10 17:20) http://www.umweltbundesamt.de/service/uip/index.htm |
| VMware 2010 | Grundlagen der Virtualisierung (11.07.10 09:14)http://www.vmware.com/de/virtualization/what-is-virtualization.html |
| Welt Online 2007 | Thomas Heuzeroth (04.07.2010 17:30)http://www.welt.de/wirtschaft/webwelt/article12036 /Das_Internet_ist_der_wahre_Klimakiller.html |
| vlg. Wikipedia 2010 | (06.07.2010 18:30)http://de.wikipedia.org/wiki/Green_IT |
| EG Richtlinien | (10.07.10 16:35)http://de.wikipedia.org/wiki/Richtlinie_2002/96/EG_%C3%BCber_Elektro-_und_Elektronik-Altger%C3%A4te |
| E-Waste/Elektroschrott 2009 | (10.07.10 17:00)http://de.wikipedia.org/wiki/E-Waste |
