1 Einleitung

„Green IT“ ist ein Thema, das heutzutage nicht mehr wegzudenken ist. Die Bestrebungen von Unternehmen „Green IT“ (IT = Information Technology) in die Unternehmungsstruktur zu integrieren werden von mehreren Zielen angetrieben. Aus einer rein betriebswirtschaftlichen Sicht spielt der Kostenfaktor eine wichtige Rolle. Der ständig ansteigende Energiepreis treibt viele Unternehmen dazu, den Energieverbrauch zu drosseln. Der reduzierte Energieverbrauch führt in der Regel zur Verringerung des CO2 - Ausstoßes. Das „Green IT“ bietet mehrere Lösungen an, um bei vorhandenen Kapazitäten dieses Ziel zu erreichen. So kann beispielsweise der Energieverbrauch in den Rechenzentren durch den Einsatz innovativer Kühlsysteme reduziert werden. Die zunehmende Ressourcenknappheit bietet ein weiteres Einsatzfeld für „Green IT“ an.

Mit der vorliegenden Seminararbeit wird die Absicht verfolgt, die materialeffizienten Lösungsansätze in der IT-Branche zu untersuchen. Im nächsten Kapitel werden die begrifflichen Grundlagen sowie die Ausgangsproblematik dargestellt. Das dritte Kapitel beschäftigt sich mit einigen Lösungsansätzen aus dem Rechenzentren-Bereich. Es werden hier auch einige Lösungsansätze vorgestellt, die durch eine Standardisierung von Elektrogeräten erreicht werden können. In dem nächsten Kapitel wird „Green IT“ als ein Begleiter des ganzen Produktlebenszyklus dargestellt. Die Produktlebensphasen werden einzeln betrachtet, um zu zeigen, wo die materialeffizienten Lösungen eine Anwendung finden können. Anschließend werden die Ergebnisse zusammengefasst und ein kurzer Ausblick gewagt.

2 Green IT und die Problemstellung

Das Thema „Green IT“ ist derzeit in aller Munde. Die Unternehmen und die Verbraucher werden unter diesem Schlagwort heiß umworben, aber was bedeutet es eigentlich? Und wie kann IT „grün“ sein? Eine, gut zu dem Thema dieses Seminars passende Definition, wurde von BITKOM (Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien) veröffentlicht, wo Green IT folgendermaßen definiert wird:

„Green IT ermöglicht, innerhalb der Branche und durch innovative ITK-Produkte und

-Anwendungen auch in anderen Wirtschaftsbereichen den Energie- und Materialverbrauch zu

senken. Der Begriff Green IT umfasst somit die Gesamtheit aller ITK-basierten Potentiale für

Energie- und Ressourceneffizienz - und dies über den gesamten Lebenszyklus vom Design

zur Produktion über die Nutzung bis hin zur Entsorgung. Dabei steht der Energieeinsatz bzw.

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die Energieeffizienz in der Gebrauchsphase von ITK im Vordergrund aktueller Aktivitäten.“

[Bitk09a]

Es geht bei der Green IT also um die Energie- und Materialeffizienz. Die vorhandenen Energie- und Materialressourcen sollen dabei intelligenter ausgenutzt werden. „Die Materialeffizienz stellt das Verhältnis der hergestellten Produkte zur Menge der eingesetzten Materialien dar.“[Dyck94] Mit anderen Worten wird unter Materialeffizienz verstanden, dass ein gewünschter Nutzen mit möglichst wenig Materialeinsatz erreicht werden soll. Man steht somit vor dem Problem - wie ein optimaler Materialeffizienzgrad im Rahmen der „Green IT“ erreicht werden kann. Einige Lösungsansätze zur Materialeffizienzoptimierung werden in darauffolgenden Kapiteln dargestellt.

3 Materialeffiziente Lösungsansätze

3.1 Rechenzentren-Zentralisierung

Die Rechenzentren sind ein wesentlicher Bestandteil der IT-Branche. Es ist sehr wichtig die Arbeit der Rechenzentren zu optimieren bzw. umweltfreundlicher zu gestalten, weil hier einerseits Material- und Kostenpotentiale vorhanden sind, andererseits CO2 Emissionen reduziert werden können.

Es wird für die Kühlung in den Rechenzentren mehr Energie benötigt als vom Hardware selbst verbraucht wird. Dabei geht viel an Energie verloren. Es wurden bereits einige Konzepte entwickelt, um die Energieeffizienz in den Rechenzentren zu steigern. Es gibt zum Beispiel ein entsprechendes Dichtungssystem, womit die Kabeleinlässe und Kabelführungen abgedichtet werden. Diese Methode wurde beispielsweise für Rechenzentrum der Amadeus Data Processing GmbH angewendet. [Daxt] Damit wurde erreicht, dass die Kaltluft, die in vielen Rechenzentren durch den doppelten Boden geblasen wird, nicht verlorengeht. Eine andere Lösung stellt die Ventilatorengeblasetechnik (Internal Fan Booster Technology) dar. [Sdc07] Statt durch einen doppelten Boden zu blasen, werden die Kühlanlagen direkt im Rack installiert. Die internen Ventilatoren ziehen die Heißluft von kritischer Hardware weg und leiten sie ab.

Bisher wurden erst die reinen energieeffizienten Lösungen präsentiert. Die Energieeffizienz der IT-Systeme hat aber auch eine positive Auswirkung auf Materialeffizienz. Wenn die IT-Systeme weniger Strom benötigen und gleichzeitig weniger Abwärme erzeugen, werden damit kleinere USVs (unterbrechungsfreie Spannungsversorgung) und Klimaanlagen

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benötigt. Die zunehmende Zahl an Daten und immer mehr ansteigende Datengrößen führen dazu, dass die Datenspeicherkapazitäten und Rechenleistungen von Rechenzentren zwangsläufig ansteigen müssen. Dies führt wiederum dazu, dass immer mehr Unternehmen sich für die Rechenzentren-Zentralisierung entscheiden. So hat zum Beispiel IBM die Zahl der Rechenzentren von 155 (1997) auf 7 (2007) verringert. [Ibm07] Auch HP (Hewlett Packard) plant die Anzahl der Rechenzentren von 85 auf 6 zu reduzieren.[Bitk09] Die Rechenzentren-Zentralisierung bedeutet natürlich nicht automatisch eine

Materialeffizienzsteigerung, führt aber in der Regel zu einer Verwaltungserleichterung. So kann ein großes Server-Volumen von einer Zentralstelle verwaltet werden. Die Auslastung von Volumen-Servern wird auf 15-Prozent geschätzt. [Bitkom09] Demzufolge werden die restlichen 85-Prozent der Rechenleistung nicht ausgelastet. Die Rechenzentren-Zentralisierung erleichtert den Einsatz von solchen Lösungsansätzen zur Effizienzsteigerung wie Virtualisierung, Grid Computing, Cloud Computing und Server Based Computing. Sie erleichtert auch die Nutzung von zentraler Hardware in den Rechenzentren für diese Lösungsansätze und bringt eine materialeffiziente Hardware-Nutzung mit sich. Um diese Aussage zu verdeutlichen, kann man sich ein Rechenzentrum vorstellen, das nur zum Teil ausgelastet wird. Die aktuellen Software- und Hardwarelösungen ermöglichen einen relativ großen Auslastungsgrad bei den Servern zu erreichen. Generell bedeutet dies bei bereits vorhandenen Serverkapazitäten, dass die freien Rechenkapazitäten für andere Anwendungen bereit gestellt werden. An dieser Stelle ist es sinnvoll, die oben erwähnten Lösungsansätze näher zu betrachten.

3.1.1 Virtualisierung

Die Virtualisierung basiert auf dem Grundgedanken,

„dass sich verschiedene Betriebssysteme gleichzeitig einen Rechner teilen und zur gleichen Zeit unterschiedliche Aufgaben auf exakt der gleichen Hardware ausführen. Hierbei sind zwei Aspekte wichtig. Virtualisierung ermöglicht zum einen den parallelen Betrieb mehrerer gleicher oder unterschiedlicher Betriebsysteme auf einem Rechner. Zum Anderen bewirkt sie die Separierung des Betriebssystems (oder der Software) von der verwendeten Hardware.“[Fisch08]

Die Virtualisierung ermöglicht dem Benutzer die vorhandenen Computerressourcen zusammenzufassen oder aufzuteilen. So wird mit der Virtualisierung möglich, sich von den

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tatsächlich vorhandenen Ressourcen (Hardware) zu abstrahieren und auf logische Ressourcen zuzugreifen. Beispielsweise erlaubt die Virtualisierung mehrere Rechner als einen Rechner betrachten zu lassen.

3.1.2 Grid Computing

„Die Begriffe Grid bzw. Grid Technologie oder Grid Computing leiten sich vom englischen Begriff für das Stromnetz („power grid“) ab, durch das jeder angeschlossene Nutzer eine „Leistung“- hier: elektrischer Strom - auf einfache Art „beziehen“ kann, ohne die vollständige Infrastruktur zur Stromerzeugung und - Weiterleitung besitzen zu müssen.“[BaSchü06] Anders ausgedrückt verbindet die Grid Technologie einzelne Computer und fasst die Rechenleistungen und Speicherkapazitäten zusammen. Die Grid Computing wird vor allem für sehr aufwendige Aufgaben eingesetzt, beispielweise die Analyse vom Radioteleskop zur Erforschung von außerirdischem Leben (Projekt der University of California Berkeley)[Heis07], oder die Ausrechnung von mathematischen Gleichungen.

3.1.3 Cloud Computing

Cloud Computing stellt einen weiteren IT-Lösungsansatz dar. Bei Cloud Computing werden die Software und die Hardware für Benutzer von einem Dienstleistungsanbieter zur Verfügung gestellt. Die Benutzer können auf die Anwendungen und Daten zurückgreifen, ohne diese auf den lokalen Rechner zu haben. Die Voraussetzung für die Cloud Computing ist ein leistungsfähiges Netzwerk.

3.1.4 Server Based Computing

Die SBC (Server Based Computing) stellt auch, wie die Cloud Computing, einen Lösungsansatz dar, bei dem die Anwendungen auf leistungsfähigen Servern bereitgestellt werden. Der SBC-Ansatz ermöglicht mit solchen Endgeräten, wie zum Beispiel Thin Clients zu arbeiten. Thin Clients sind „Kostengünstige Personalcomputer ohne Festplatte, Disketten-und CD-Laufwerk usw., die über einen Netzanschluss betrieben werden.“[GadMa04] Die Bildschirmausgaben, die am Server entstehen, werden dort paketiert und mit Hilfe von zusätzlich installierten Softwarekomponenten über das Netzwerk den Nutzern bereitgestellt.[Wend04] Die Anwender haben somit die Möglichkeit des Zugriffs auf einen eigenen virtuellen Einzelrechner im Rechenzentrum.[Bitk09] Der SBC-Ansatz ermöglicht

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