Green IT zwischen Soll und Haben Dem Klima zuliebe Energie sparen?

Autor / Redakteur: Hadi Stiel / Gerald Viola

Die Rechenzentren (RZ) im Öffentlichen Verwaltungsbereich verbrauchen zu viel Strom. Ein hoher Energieverbrauch wiederum schlägt sich in einem hohen CO2-Ausstoß nieder, der unser Klima gefährdet. Also ist es konsequent, in den RZ, von denen die Behörden IT-Leistungen beziehen, den Stromverbrauch zu drosseln. Denn gerade die Öffentliche Hand, die von den Steuergeldern der Bürger und Wirtschaft lebt, sollte mit gutem Beispiel vorangehen.

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( Archiv: Vogel Business Media )

Die Hersteller haben Green IT für sich als verkaufsförderndes Vehikel entdeckt. Denn die Sensibilität in der Gesellschaft für den Klimawandel ist hoch. Nicht nur die Hersteller von Hardware werben mit Grün. Auch reine Softwarehersteller sind mittlerweile auf die grüne Verkaufswelle aufgesprungen. So hoffen die Hersteller von Business-Intelligence-Software auf neue Gesetze und Vorschriften zum Schutz der Umwelt und des Klimas. Durch sie würde sich der Druck auf Behörden und Unternehmen erhöhen, über BI in puncto Compliance am Ball zu bleiben. Bleibt die Frage, inwieweit die Behördenrechenzentren spürbar dazu beitragen können, Umwelt und Klima zu entlasten – und den Haushalt über die Stromkosteneinsparungen gleich mit.

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Für Frank Wiesenfeller, Leiter Business Center Infrastructure Management bei Materna, steht außer Frage: „Der erste Schritt in den RZ besteht darin, den zu hohen Stromverbrauch der Hardware nach unten zu korrigieren.“ Er rechnet vor: „Nur 15 Prozent der zur Verfügung stehenden Serverkapazitäten werden im Schnitt ausgeschöpft. Der Löwenanteil dieser Ressourcen liegt damit brach, verbraucht aber dennoch kräftig Strom.“ So konsumierten Server im Leerlauf nur unwesentlich weniger Energie als unter Volllast. Die Lösung des Energie- und Kostenproblems liege auf der Hand: „Verarbeitungslasten müssen unter den Servern verteilt, obsolete Server als Stromverbraucher abgeschaltet werden.“ Das funktioniere aber nur, wenn die bestehenden Server konsolidiert werden, um anschließend ihre Verarbeitungspower zu virtualisieren. Das Problem: Selbst in der freien Wirtschaft wurden bisher lediglich 15 Prozent der Server virtualisiert, hat das Marktinstitut Experton Group herausgefunden. „Im Öffentlichen Bereich“, so Wiesenfeller, „dürfte der Prozentsatz noch darunter liegen.“ Ähnlichen Optimierungsbedarf sieht er auf der Seite der öffentlichen Shared Service Center. „Das hat nicht nur hinsichtlich des Stromverbrauchs und eines zu hohen CO2-Ausstoßes Konsequenzen. Mit beidem, der Server- und Speicherinfrastruktur, laufen immer mehr IT-Service-Center in Platzprobleme hinein“, so Wiesenfeller. Dann drohe ein aufwendiger Umzug in ein größeres, teureres Gebäude.

Energiesparpotenzial: 60 Prozent

Klaus Rumsauer, Director Enterprise Server & Storage bei HP, weist auf den Rattenschwanz hin, den nicht-virtualisierte Server und Speichersysteme nach sich ziehen: „Unnötige Server, beispielsweise, die heute noch im Einsatz sind, beanspruchen viel Peripherie.“ Er zählt auf: „Power-, Kühlungs-, Wärmeableitungs- und USV-Geräte sind zusätzliche Strom- und Platzverbraucher. Dazu kommen unnötige 19-Zoll-Schränke.“ Neben den 19-Zoll-Schränken erachtet er den Platzverbrauch der Peripheriegeräte als besonders kritisch. „Durch ihren hohen mechanischen Anteil können sie mit der Miniaturisierung der Rechner und Speichersysteme nicht Schritt halten.“ Das Energieeinsparungspotenzial auf der Server-Seite einschließlich der eingesparten Peripherie beziffert Rumsauer auf bis zu 60 Prozent, sofern das Rechenzentrum auf eine neue Rechnergeneration setze. „Ihr Rechen-Leistungszuwachs gegenüber der Vorgängerversion beträgt etwa 80 Prozent, bei 30 Prozent weniger Servern als zuvor.“ Er rät den Entscheidern, die Probe aufs Exempel zu machen und zu investieren „bevor die steigenden Stromkosten – das sind heute schon 30 bis 40 Prozent der Server-Betriebskosten – noch deutlicher ins Kontor schlagen.“

Virtualisierung mit Bedacht

Mit Blick auf TCO (Total Cost of Own-ership) gehe diese Strategie fast immer auf. Der ROI (Return on Investment) kann dennoch weniger zufriedenstellend ausfallen. „Nur der Umwelt und dem Klima zuliebe werden wahrscheinlich weder die Hersteller noch die Behörden-Rechenzentren Geld ausgeben“, schätzt Peter Arbitter, Leiter Portfolio und Technologie Management bei Siemens IT Solutions and Services. Er empfiehlt deshalb eine Virtualisierung mit Bedacht. „Der erste Schritt besteht darin, herauszufinden, inwieweit Server und Speichersysteme auf Basis der bestehenden Infrastruktur Erfolg versprechend zusammengeführt und virtualisiert werden können.“ Erst im zweiten Schritt sollte geprüft werden, inwieweit gezielte Systeminvestitionen die Ergebnisse – mehr Leistung bei weniger Stromverbrauch und -kosten – maximieren, rät Arbitter. Er macht in diesem Zusammenhang die Entscheider darauf aufmerksam, dass neue Server fast immer mit neuen Zusatzgeräten für Power und Cooling verbunden seien. Dies sei ein Grund mehr, Neuanschaffungen vorher genau durchzukalkulieren, diesem Betrag die erreichbaren Einsparungen an Strom- und Betriebskosten gegen zu rechnen. Siemens IT Solutions and Services hat in Kooperation mit Lehrstühlen der Technischen Universität München eine Software entwickelt, die genau das für Server-Installationen kalkuliert. Die Software läuft auf einem Standard-Notebook. „Simulationsmodell 1: Es wird geprüft, welches Potenzial in der Virtualisierung des bestehenden Server-Parks steckt. Modell 2: Es wird hinterfragt, inwieweit durch gezielte Anschaffungen dieses Leistungs-, Verbrauchs- und Kostenprofil noch verbessert werden kann“, erklärt Arbitter.

Modellrechnungen helfen nicht weiter

Marcel Siemund, Experte für Green IT und Virtualisierung bei RDS Consulting, geht ins Detail: „Inwieweit sich Neuinvestitionen in Server und flankierende Geräte rentieren, ist im hohen Maße von der installierten Hardware, den Betriebssystemen, und den eingesetzten Applikationen abhängig.“ Und natürlich spiele der Stand der Abschreibung bei den einzelnen Servern für die Amortisierungsrechnung eine tragende Rolle. „Modellrechnungen der Hersteller“, so Siemund, „helfen deshalb den Verwaltungen nicht weiter.“ Als wesentliches Kriterium für einen lohnenden Server-Einsatz komme das spezifische Anforderungsprofil der Behörde hinzu. Dabei gehe es nicht nur um notwendige Verarbeitungsleistungen und I/O-Kapazitäten. „Auch erforderliche Maßnahmen zur Hochverfügbarkeit und IT-Sicherheit sowie geeignete Virtualisierungsmethoden und ihre Hardware-Unterstützung müssen bei der richtigen Dimensionierung des Server-Pools bedacht werden“, hebt er heraus. „Erst dann kann überschlagen werden, wie schnell niedrigere Stromkosten die Neuanschaffungen wettmachen.“

Mehr als überschlagen sei nicht möglich. So könne die weitere Entwicklung der Strompreise lediglich eingeschätzt werden. Und auch die kompletten Verbrauchswerte des virtualisierten Server-Pools mit allen Zusatzgeräten und den prognostizierten Verarbeitungslasten über alle Betriebssysteme sei nur grob kalkulierbar. Für Siemund steht außer Frage: „Die Behörden-RZ sollten nur dann in eine Virtualisierung mit neuen Servern investieren, wenn sich ein Amortisierungszeitraum von höchstens fünf Jahren abzeichnet.“ Er veranschlagt in etwa diesen Zeitraum, bis die Hersteller mit einer wirklich grünen Hardware mit deutlich energieverbrauchsgünstigeren Werten als heute aufwarten werden. „Das“, so der Spezialist mit fundierter Virtualisierungserfahrung, „würde aber auch voraussetzen, dass die Hersteller von Betriebssystemen und Software mit bedarfsorientierten Paketierungen weniger stark als heute die Leistungsspirale nach oben drehen.“

Mehr Leistung kostet Energie

Dr.-Ing. Hans-Rüdiger Vogel, Experte für Green IT bei Logica, pflichtet bei: „Die wirklichen Neuerungen, die das Klima nachhaltig entlasten, stehen weiterhin aus.“

So müssten die Hersteller von Hard- und Software das Problem bei der Wurzel packen: „Sie sollten nicht länger durch Steigerung der Verarbeitungs-Power die unnötige Aufblähung der Komplexität von Programmen fördern.“ Denn diese Strategie erfordere mehr Leistung und damit eben auch mehr Energiezufuhr. Das sei ein physikalisches Gesetz. Die höhere Energiezufuhr erzeuge wiederum mehr Wärme, die nur mit mehr Stromzufuhr gekühlt oder abgeführt werden könne. So gesehen gehe die aktuelle IT noch in die falsche Richtung, statt den Zuschnitt der Produkte näher am realen Bedarf der Anwender zu orientieren. „Von einer Green IT, die diesen Namen voll und ganz verdient, kann deshalb noch keine Rede sein“, konstatiert Vogel. Als eine besonders klimaunverträgliche Energieverschwendung erachtet er die Generierung von unnötigen Daten und Programmcodes, weil dadurch der aktive Speicher- und Rechenpowerbedarf unreflektiert nach oben getrieben werde. „Hier sind sowohl die Hersteller als auch die verbrauchenden Behörden und Unternehmen gefordert, überlegter mit Daten, Funktionen und Speicherplätzen umzugehen, wenn es ihnen mit der Umwelt und dem Klimawandel ernst ist.“ Sinnvoll verschlankte Datenmodelle und ein konsolidierter, effizienter Programmcode reduzierten die zu bewegenden Datenmengen und den CO2-Ausstoß.

Teil der Analyse im Vorfeld der Konsolidierung und Virtualisierung sollte deshalb auch die Speicherumgebung sein, die für Verarbeitungsaufgaben angesprochen werden. „Nur so können später wechselseitig beide Ressourcen, die des virtuellen Server-Verbunds und die des virtuellen Daten-Center effizient ausgeschöpft werden”, gibt Dirk Kissinger, Senior Manager EMEA Marketing bei Red Hat, zu bedenken. „Zudem sollten die IT-Ressourcen über ihren kompletten Werdegang betrachtet werden.“ Das seien der Kauf, etwaige Lizenzkosten, die Installation, die notwendigen Trainings, der Support, die Weiterentwicklung der Infrastruktur und schließlich die Entsorgung der Hardware.

Red Hat und Intel arbeiten im Rahmen der Less-Watts-Initiative an der Reduzierung des Stromverbrauchs von Linux-Systemen. „Durch Open Source von Linux sowie die enge Zusammenarbeit innovativer Firmen und Entwickler können Hardware und Software besser aufeinander abgestimmt werden“, ist Kissinger überzeugt. Das Betriebssystem sei hoch leistungsfähig, verbrauche verhältnismäßig wenig Strom, ziehe keine Lizenzkosten nach sich und werde im Betriebsverlauf durch kostengünstige Support-Modelle gestützt, zählt er auf.

Für das gute Verhältnis von Leistung und Stromverbrauch führt er die neue Server-Virtualisierungsplattform RHEL Version 5.1 ins Feld. „Migrieren Kunden ihre RHEL3-Umgebung als Gastumgebung auf RHEL5.1 und die neuen Intel Xeon Quad Core-Prozessoren, steigern sie die Performance um 50 bis 80 Prozent, bei einer Verdreifachung der Performance pro Watt“, sagt Kissinger. Das habe Principled Technologies durch unabhängige Tests herausgefunden.

„Green IT hat den Namen nicht verdient“

Die Geschwindigkeit, die bestehende IT in den Behörden-RZ angesichts der steigenden Energiekosten umzustellen, wird zunehmen. Die Energiekosten werden schon in wenigen Jahren rund die Hälfte des ITK-Budgets verschlingen, alarmieren Analysten. Dr. Jörg Fischer, Leiter für Strategische Geschäftsentwicklung bei der Enterprise Business Group von Alcatel-Lucent in Deutschland, macht dafür gleich zwei Kostentreiber aus, „die steigenden Strompreise sowie die steigende Prozessordichte. Sie erzeugt immer mehr Abwärme, die wiederum durch Energiezufuhr gekühlt oder abgeleitet werden muss“.

Das zweite Beispiel macht aber auch deutlich: „Die Behörden werden dieser Kostenentwicklung nur bedingt entgegensteuern können, weil die IT-Branche selbst den Energieverbrauch durch neue und immer komplexere Hard- und Software nach oben treibt“, schlägt Fischer in die gleiche Kerbe wie Siemund. Angesichts dieser Entwicklung stillzuhalten, wäre aber kurzsichtig. „Dann schlägt, ohne Konsolidierung, Virtualisierung und intelligente Softwarekonzepte, die Kostenfalle voll zu.“ Fischer zeigt auf die IP-Kommmunikationslösung BiCS des eigenen Hauses. „Alle Anwendungen – Sprachkommunikation, Callcenter und Unified Communications – sind auf einem Server vereint. Das spart Strom und Platz.“

IP-Telefone, die deutlich mehr Strom als digitale Telefone verbrauchten, seien weitere Energie- und Kostenfresser. „Da der Trend zu Voice-over-IP nicht umkehrbar sei, sollten die Entscheider genau darauf achten, welcher Hersteller verbrauchsgünstigere IP-Telefone im Produktportfolio hat“, betont Fischer. Beispielsweise durch ein automatisches Schalten in den Stand-by-Modus zu inaktiven Zeiten könne der Stromkonsum dieser Geräte halbiert werden. „Unified Communications, erweitert um Video-Conferencing und Online-Collaboration, ist eine weitere Möglichkeit, in diesem Fall einen Teil der CO2-generierenden Geschäftsreisen zu umgehen.“

Suche nach der wirklich grünen IT

Niedrigere Stromkosten werden dennoch für die Behörden-RZ auf lange Sicht bloßes Wunschdenken sein und bleiben, meint Dr. Robert Heinrich, Partner und Head of Advisory Services bei Ernst & Young. „Mehr Leistung erfordert mehr Energie“, zeigt auch er auf die rasante Weiterentwicklung von Hard- und Software. Die aktuellen Konsolidierungs- und Virtualisierungsmaßnahmen qualifiziert er als zwischenzeitliche Korrektur, um einem unreflektierten Energieverbrauch zu Leibe zu rücken. „Für eine nachhaltige Reduzierung des Energieverbrauchs steht eine wirklich grüne IT noch aus“, konstatiert er.

So seien Trends wie Konsolidierung und Virtualisierung, aber auch Unified Communications und Video-Conferencing, deutlich älter als Green IT. Sie können somit noch nicht hinreichend auf den neuen Bedarf an umweltverträglicheren Technologien abgestimmt sein. Sie folgten stattdessen noch dem alten Entwicklungsprinzip der ITK-Branche. Er macht das am Beispiel PC deutlich: „Vor zehn Jahren verbrauchte er als AT knapp 30 Watt. Heute sind das mit 200 Watt rund siebenmal soviel, bei voraussichtlich eine Milliarde Computer am Ende dieses Jahres. Dazu werden dann rund einhunderttausend Server, mehr als eine Milliarde mobile Geräte, die Monitore und eine Flut an Peripheriegeräten kommen.“ Diese gigantische Hardwarehalde, so der Ernst-&-Young-Chefberater, werfe ein mindestens ebenso großes Problem auf wie ein ungezügelter Energieverbrauch: „Wie das steigende Elektroschrottaufkommen einschließlich der vielen giftigen Bestandteile entsorgen, ohne dass es zu einer permanenten Belastung der Umwelt kommt?“, fragt er. Zumal Heinrich bei den meisten Herstellern die Bereitschaft vermisst, am Ende des Lebenszyklusses die Verantwortung für die Produkte zu übernehmen: „Also auch in puncto Entsorgung steht bis heute eine Green IT aus, die diesen Namen wirklich verdient.“?

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