Nachhaltige Softwareentwicklung: 10 Gründe warum Software grün sein sollte

1. Green Software leistet einen aktiven Beitrag zum Erreichen der Ziele des Pariser Klimaabkommens

Die Software- und IT-Industrie ist für circa 4 Prozent [1] der globalen CO₂-Emissionen verantwortlich. Tendenz stark steigend. Als Akteure der Digitalisierung stehen wir in der Verantwortung und haben die Chance, unser Wissen und unsere Position zu nutzen, um mit nachhaltiger Softwareentwicklung diesen Trend zu stoppen und die Emissionen von Software zu minimieren. Durch Quick Wins und Low Hanging Fruits können bereits rund 40 Prozent der Emissionen eingespart werden. Diese und weitere Maßnahmen tragen dazu bei, das 1,5 Grad Celsius-Ziel des Pariser Klimaabkommens zu erreichen. 

2. Green Software sorgt dafür, dass weniger Hardware-Komponenten produziert werden

30 bis 50 Prozent der Emissionen für den Betrieb von Software sind bereits entstanden. Denn die Produktion von Prozessoren und anderer Halbleiter-Komponenten erzeugt einen sehr hohen ökologischen Fußabdruck [2]. Green Software Development verfolgt die Strategie, durch optimierte Systeme die Anzahl der Anwendungen pro Server zu erhöhen und so eine maximale Serverauslastung zu erreichen. Auf Endgeräten führt diese Strategie darüber hinaus zu einer Laufzeitverlängerung der Endgeräte. Hierdurch wird das Wachstum bei der Anschaffung von Servern und Endgeräten deutlich reduziert. 

3. Green Software entlastet die Energiewende

Für den Betrieb von Software auf Servern wird Energie in Form von elektrischem Strom benötigt. Das verursacht rund 50 bis 70 Prozent der gesamten Emissionen von Software. Die EU-Kommission geht davon aus, dass der Stromverbrauch von Rechenzentren in Europa im Jahre 2030 auf 98 TWh ansteigen [3] wird. So wird das geplante Azure-Rechenzentrum von Microsoft in Bedburg (beim Tagebau Hambach) auf einer Fläche von 18 Hektar einen Strombedarf von mehreren hundert Megawatt haben. Um diesen Strombedarf zu decken, hat Microsoft beim größten europäischen Solarpark in Witznitz bei Leipzig circa die Hälfte der Leistung aufgekauft (323 MW von 650 MW). Es ist wichtig, diesen massiven Anstieg des Strombedarfs für Rechenzentren zu stoppen, damit der Ausbau der erneuerbaren Energien künftig insgesamt den Strombedarf der EU decken kann. 

4. Green Software bedeutet weniger Datenübertragung: und somit weniger Energie und Hardware in der Netzwerk-Infrastruktur

Der Energiebedarf der Netzwerk-Infrastruktur (IP-Backend, Switches, Router, …) wird hauptsächlich durch die Verfügbarkeit und Bandbreite bestimmt und weniger durch die Datenmenge [4]. Durch eine geringere Datenübertragung sorgt Green Software dafür, dass der Ausbau von Netzwerk-Infrastrukturen deutlich verlangsamt werden kann. 

5. Green Software ist performanter: Damit wird die User-Akzeptanz erhöht

In der Regel geht Ressourcenschonung mit einem Mehr an Effizienz einher. Das heißt, eine Software, welche sparsam mit den Ressourcen CPU, GPU, RAM und Storage umgeht, ist auch performanter. Und performante Software erhöht deutlich die Benutzerfreundlichkeit und somit die User-Akzeptanz.

6. Green Software ist günstiger im Betrieb: Das IT-Budget kann sinnvoller verwendet werden

Die klassischen Handlungsfelder im Bereich Green Software führen zu einer geringeren Anzahl an Servern bzw. virtuellen Computern, die aktiv sind. On Prem-Betrieb (das heißt im eigenen Rechenzentrum) führt zu folgenden Kosteneinsparungen: geringere Stromkosten, geringere Beschaffungskosten von Hardware durch längere Nutzungsdauer, geringere Beschaffungskosten von Hardware durch das Erhöhen der Server-Utilization und eventuell geringere Stromkosten durch das Ausnutzen von dynamischen Stromtarifen (siehe Time-Shifting [5]). In der Cloud ergibt sich die Kostenersparnis sofort und direkt, da in der Regel die Kosten an die Nutzung von Ressourcen gekoppelt sind.

7. Green Software begeistert die Anwender:innen: Die Kundenbindung wird erhöht

Menschen haben das grundlegende Bedürfnis, nachhaltig zu agieren. Die eigene Zukunft und Enkel-Gerechtigkeit sind intrinsische Motivationen für ein ökologisches Wirken. Eine Software, die nachweislich klimafreundlich und ressourcenschonend ist, hat ein hohes Begeisterungsmerkmal. Solche Begeisterungsmerkmale erhöhen die Identifikation mit dem Produkt und führen zu einer stärkeren Kundenbindung.

8. Green Software stärkt den Teamgeist durch gemeinsames, sinnstiftendes Handeln: Die Bindung an das Unternehmen wird erhöht

Wenn die gemeinsame Arbeit sinnstiftend ist, entstehen besondere Glücksgefühle. Wenn man gemeinsam die Emissionen von Software gesenkt hat, wird einem die Wirksamkeit des Einzelnen und die des Teams bewusst. Solche Erfahrungen stärken die Menschen, erhöhen die Bindung untereinander sowie zur Organisation.

9. Green Software ist transparenter: Das unterstützt das Nachhaltigkeits-Reporting und die Glaubwürdigkeit des Unternehmens

Ein Aspekt von Green Software Development ist das Schaffen von Transparenz über den Ressourcenverbrauch, wenn möglich in Form von CO₂-Emissionen. Hier lassen sich verschiedene Transparenzmaßnahmen unterscheiden:

• Product Carbon Footprint. In definierten Szenarien wird Stromverbrauch und Hardwarenutzung gemessen und standardisiert veröffentlicht. Zum Beispiel als SCI [6]
• Monitoring. Der gesamte Stromverbrauch und Hardwarenutzung werden permanent erfasst und in Form von CO₂e-Emission der Software ausgegeben. Die Emissionen werden typischerweise auf die Benutzerinteraktion normiert. Diese Zahlen sind dann Live-Daten und ändern sich über die Zeit. Für Kubernetes eignet sich hier zum Beispiel Kepler [7].
• Reporting. Alle Emissionen werden über die Zeit erfasst. Typischerweise werden hier die Daten aus Beobachtungen (Anzahl CPU-Stunden) und Annahmen extrahiert. Die großen Cloud Provider liefern hierzu Daten.

Diese Transparenzmaßnahmen haben gemeinsam, dass sie das Nachhaltigkeits-Reporting unterstützen. Und eine Transparenz über die Emissionen schafft Vertrauen und untermauert die Nachhaltigkeitsbestrebungen des Unternehmens.

10. Green Software verbraucht weniger Wasser: verbesserte Lebensgrundlage – vor allem in trockenen Gebieten

Die Herstellung von Chips und der Betrieb von Software in Rechenzentren verbraucht eine gigantische Menge an Trinkwasser. Allein in Silicon Saxony (Sachsen) verbrauchen Bosch, Globalfoundries und Infinion zusammen die Hälfte des Trinkwasserbedarfs der Stadt Dresden [8]. Auch bei der Kühlung von Rechenzentren wird Trinkwasser eingesetzt. Dabei wird das Wasser vernebelt und somit die Kühlleistung erhöht. Ein Rechenzentrum verbraucht durchschnittlich 21 Millionen Liter Trinkwasser [9].

Fazit: Viele Gründe sprechen für Green Software

Nachhaltige Softwareentwicklung führt zu weniger Hardwareverbrauch, zu deutlich niedrigerem Energieeinsatz und schont zudem die Wasserressourcen. Bereits durch Quick Wins und Low Hanging Fruits können rund 40 Prozent der Emissionen von Software eingespart werden. Fragen zu diesem wichtigen Zukunftsthema Green Software Development beantworten unsere Green IT Berater:innen beziwhungsweise Green IT Consultants.

Und jetzt?

Die zehn Gründe für Green Software haben Sie neugierig gemacht, Sie wollen selbst nachhaltige Software-Lösungen entwickeln oder mehr über das Thema erfahren?

 Lassen Sie uns gerne einen Termin vereinbaren

[1]https://www.researchgate.net/publication/354512985_The_real_climate_and_transformative_impact_of_ICT_A_critique_of_estimates_trends_and_regulations
[2]https://hal.science/hal-04112708v1/file/semiconductor_ghg.pdf
[3]https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/HTML/?uri=CELEX:32023L1791
[4]https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jiec.13512#:~:text=The%20latest%20analysis%20from%20the,2022%20(IEA%2C%202023).
[5]https://www.carbon-aware-computing.com/
[6]https://sci.greensoftware.foundation/
[7]https://sustainable-computing.io/
[8]https://greenspotting.de/dreckige-chips-die-halbleiterindustrie-muss-sauberer-werden
[9]https://dgtlinfra.com/data-center-water-usage