Die Cloud braucht Strom

Es ist nur eine Variante der Energieverschwendung, aber fast jeder macht es. Und erstaunlicherweise ist es nicht der Aufreger unserer Großeltern. Es ist nicht die eingeschaltete Lampe, wenn niemand im Raum ist. Es ist die E-Mail, die niemand mehr liest.

Das Horten alter Mails ist Alltag - bei vielen Privatleuten, bei Selbstständigen und unbedingt bei den Angestellten in Deutschlands Unternehmen. Es könnte ja mal was sein, es könnte ja mal jemand fragen oder sich beschweren, so oder ähnlich lauten die Gründe für das Bunkern etlicher Gigabyte pro Person.

Doch wie führt der Weg von hier bis zur Energieverschwendung? Über die Festplatte, denn die Rechenzentren der Unternehmen und der Mailprovider müssen tausende von Gigabyte Plattenplatz allein für alte E-Mails anbieten: Sie werden kaum genutzt, aber wenn jemand einen Jahre alten Mailverkehr noch mal lesen will, erwartet er die gleiche Zugriffsgeschwindigkeit wie auf die Nachrichten von gestern.

Das ist auf den ersten Blick lediglich die nicht unübliche Verteilung von IT-Kapazität. Die meisten Daten werden nur selten gebraucht und sind "auf Vorrat" gespeichert - auf Festplatten. Hier kommt die Energieverschwendung ins Spiel, denn die Laufwerke brauchen Strom. Dabei ist es egal, ob jemand die Daten nutzt oder ob sich die Platten jahrelang drehen, um im Fall der Fälle den üblichen Sofortzugriff anzubieten.

Grundsätzlich gibt es dieses Problem bei allen Storage-Lösungen. Als Beispiel ein recht typisches NAS-System für den Betrieb in kleineren Unternehmen: Der Western Digital Sentinel DX4000 benötigt im Leerlauf etwa 40 Watt und im Schreib-/Lesebetrieb fast 49 Watt. Anders ausgedrückt: Gut 80 Prozent des Stromverbrauchs sind eigentlich verschwendet.

Kein Wunder, dass Rechenzentren weltweit zu den Großabnehmern von Energie gehören. Ihr Anteil am globalen Stromverbrauch beträgt etwa 1,5 Prozent. Wenn Großverbraucher wie Rechenzentren oder Industrie viel Energie benötigen, aber nicht genug Strom im Netz vorhanden ist, helfen die Stromanbieter nach: In der Regel speisen sie dann mit Hilfe umweltverschmutzender Dieselmotoren zusätzlichen Strom ins Netz, um die Nachfrage zu decken.

Auch die Rechenzentren selbst nutzen Dieselaggregate, um den Strombedarf zu regulieren. In den USA werden inzwischen bestimmte Großrechenzentren auf einer Liste der größten Umweltbelastungen geführt. Doch es gibt seit einiger Zeit auch verstärkte Anstrengungen, den Energiebedarf von Rechenzentren zu senken.

Das größte Problem ist der Wachstumsmarkt Cloud Computing, denn er erfordert überhaupt erst die gigantischen Rechenzentren wie in Quincy im Staat Washington mit gut 44 Hektar Fläche. So haben zum Beispiel AMD und das übernommene Startup SeaMicro einen speziell für Clouds optimierten, stromsparenden Server entwickelt. Er benötigt gegenüber einem herkömmlichen Gerät nur rund ein Viertel der Energie.

Ein anderer Ansatzpunkt für Energieeffizienz ist die Kühlung. In Marburg werden die zentralen Server mit einer hochmodernen Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungs-Anlage (KWKK) gekühlt. Das System deckt rund um die Uhr den Kälte- und Strombedarf des Rechenzentrums. Die Energieeffizienz der Anlage spricht für sich: Sie reduziert den maximalen Energiebedarf der IT um mehr als 70 Prozent.

Eine dritte Möglichkeit ist die Anpassung des "Workloads" an die Energielage. Rechenzentren können Aufgaben, für die viel Rechenleistung und damit viel Energie benötigt wird, zu Zeiten verrichten, in denen ausreichend Strom aus Wind- und Sonnenenergie vorhanden ist beziehungsweise mehr Strom im Netz ist als nachgefragt wird.

In einem Pilotprojekt der Universität Mannheim soll die dafür notwendige Software entwickelt und in der Praxis erprobt werden. Das Problem aller dieser Technologien: Sie sind jung und nicht weit verbreitet. Die interessante Frage ist, ob die Entwicklung dieser und anderer Technologien für die Energieeffizienz überhaupt mit dem Aufschwung des Cloud Computing und anderer zentralisierter IT-Verfahren (Social Media) mithalten kann.

Bildquelle: Microsoft