Prinzip: Hardwareeffizienz

Abgeschlossen

Der Inhalt des Videos ist weiterhin gültig, aber die Prinzipiennummern können aufgrund der Neunummerierung durch die Green Software Foundation abweichen.

Das Gerät, auf dem Sie diese Text lesen, hat bei seiner Herstellung bereits Kohlendioxid erzeugt. Sobald das Ende seiner Lebensdauer erreicht ist, fallen durch die Entsorgung womöglich weitere Emissionen an. Die graue Energie (auch „kumulierter Energieaufwand“) ist die Menge der CO2-Verschmutzung, die bei der Herstellung und Entsorgung eines Geräts entsteht. Berücksichtigen Sie bei der Berechnung der gesamten CO2-Verschmutzung durch die Computer, auf denen Ihre Software ausgeführt wird, die CO2-Verschmutzung, die bei der Softwareausführung entsteht, und die graue Energie der Computer selbst.

Graue Energie ist relevant

Je nach der CO2-Intensität Ihres Energiemixes können die Kosten der grauen Energie eines Geräts im Vergleich zu den CO2-Kosten für den Strom hoch ausfallen.

Die amortisierten Kosten der grauen Energie eines 2019 R640 Dell-Servers liegt bei 320 kg CO₂eq/year. Außerdem ist zu erwarten, dass er Strom in einer Höhe von 1760.3 kWh/year verbraucht. Die durchschnittliche CO2-Intensität in der EU war 2019 0.276 kg CO₂eq/kWh.

Aus diesem Grund betragen die jährlichen CO2-Kosten insgesamt 320 + (0.276 \* 1760.3) = 805 kg, wovon 320 Kilogramm oder etwa 40 % auf die graue Energie entfallen. Die graue Energie macht einen bedeutenden Anteil am insgesamt vom Server produzierten CO2 aus.

Hinweis

Die Kosten der grauen Energie liegen bei Verbrauchergeräten häufig weitaus höher als die aus dem Stromverbrauch resultierenden CO2-Kosten während der Lebensdauer eines Geräts. Weitere Informationen finden Sie unter Smartphones zerstören den Planeten schneller als erwartet.

Verschwenden Sie keine Hardware

Wenn Sie einen Computer kaufen, hat dieser bereits viel CO2-Ausstoß verursacht. Computer haben außerdem ein Ablaufdatum: Sie werden älter, können keine modernen Workloads mehr verarbeiten und müssen aktualisiert werden. Wenn man so will, steht die Hardware stellvertretend für CO2-Emissionen, also müssen wir als nachhaltigkeitsorientierte Softwareentwickler*innen mit effizienter Hardware arbeiten, um unser Ziel der CO2-Effizienz zu erreichen.

Hardwareeffizienz lässt sich durch verschiedene Maßnahmen erreichen, aber eine der wichtigsten liegt darin, das Ablaufdatum von Hardware hinauszuzögern. Computer verschleißen nicht, denn sie haben keine beweglichen Teile. Sie veralten lediglich. Sie veralten, weil kontinuierlich Software erstellt wird, die Grenzen verschiebt.

Verlängern der Lebensdauer von Hardware

Eine Möglichkeit, der grauen Energie Rechnung zu tragen, besteht darin, das Kohlendioxid über die erwartete Lebensdauer eines Geräts abzuschreiben. Nehmen Sie beispielsweise an, die Produktion eines Servers hätte 4,000 Kg CO2 verursacht, und wir hätten uns einen Lebensdauer von vier Jahren für diesen Server erhofft. Dann können wir annehmen, dass dieses Äquivalent zu 1.000 kg CO2 jährlich während seiner Lebensdauer ausgestoßen würde.

Diagram of embodied carbon of a server amortized over 4 years.

So gedacht verursacht jedes Gerät während seiner Lebensdauer effektiv CO2, selbst wenn es keinen Strom verbraucht. Würden die 4,000 Kg CO2 des hypothetischen Servers über eine Lebensdauer von fünf Jahren statt nur vier abgeschrieben werden, würde der pro Jahr ausgestoßene Kohlendioxidwert auf 800 kg reduziert.

Diagram of embodied carbon of the same server amortized over 5 years.

Wenn Sie dieses Konzept auf die Lebensdauer des bereits erwähnten 2019 R640 Dell-Servers anwenden, fällt der amortisierte CO2-Wert von 320 kg CO₂eq/year auf 256 kg CO₂eq/year, wenn wir die Lebensdauer des Servers auf fünf statt vier Jahre verlängern würden.

Die Hardware wird ausgemustert, weil sie nicht mehr funktioniert oder moderne Workloads nicht mehr verarbeiten kann. Das erste Problem kann Software nicht beheben. Wenn wir jedoch Anwendungen entwickeln, die auf älterer Hardware ausgeführt werden können, können wir beim letzteren Abhilfe schaffen.