IDED (damals als SDIA bekannt) schloss die erste End-to-End-Umweltwirkungsmessung einer serverseitigen Softwareanwendung ab. Stehen wir am Beginn einer grundlegenden Veränderung?

Die Energiemessung gelang ausschließlich mit softwarebasierten Methoden — den IPMI- und Intel RAPL-Schnittstellen. Das ist ein wichtiger Schritt in Richtung der eigenen Power-Resolver-Methode. Obwohl dies wie ein kleiner Schritt wirkt, bedeutet es in Verbindung mit den zuvor entwickelten Formeln — etwa dem Digital Resource Resolver — erheblichen Fortschritt bei der Zuordnung von Energieverbrauch zu einzelnen Anwendungen auf Basis verbrauchter digitaler Ressourcen.

Dazu kommt: Mit Hilfe der Boavizta-API und des Boavizta-Agenten lässt sich nun auch die eingebettete Umweltwirkung eines tatsächlichen Servers ermitteln — inklusive Lebenszyklusdaten (eingebetteter CO₂-Ausstoß) und transparentem Energieverbrauch. Die Integration der Echtzeit-Daten von Electricity Maps erlaubt schließlich die Umrechnung des Energieverbrauchs in CO₂-Emissionen auf Basis des tatsächlichen nationalen Strommix.

Eine wichtige Beobachtung: Intel RAPL unterschätzt Energieverbrauch um 26 %

Eine interessante Erkenntnis: Der Intel RAPL-Treiber erfasst auf diesem System rund 26 % des tatsächlichen Energieverbrauchs nicht — da er die Festplatten und andere Peripheriegeräte nicht misst. Zudem zeigen die eingesetzten Open Compute-Server einen hohen Unterschied zwischen Leerlaufzustand (60 W, CPU-Last < 5 %) und Vollauslastung (300 W, CPU-Last 100 %). 60 W im Leerlauf ist noch viel, aber ein Fortschritt.

Nächster Schritt: Attribution

Der nächste große Schritt ist die Zuordnung der Umweltwirkung des Servers — inklusive Energie — auf eine konkrete IT-Anwendung, die auf demselben Server läuft. Diese Attribution ist entscheidend, weil eine isolierte Bewertung des gesamten IT-Infrastruktur-Fußabdrucks zu Fehlschlüssen führen kann.

Infrastruktur existiert, um IT-Anwendungen zu betreiben — daher muss der Infrastruktur-Impact der Anwendung zugerechnet werden, zusammen mit nicht genutzten Ressourcen, die die Anwendung reserviert hat. Für nachhaltiges IT müssen Nutzerinnen, Entwickler und Betrieb zusammenkommen und die schwierigen Fragen stellen: Muss diese Anwendung ständig laufen? Brauchen wir sie überhaupt? Wie können wir neue Funktionen hinzufügen, ohne den Umwelt-Impact zu erhöhen?

Nächste Schritte und Community

Folgende Initiativen laufen parallel und brauchen Unterstützung:

• Mehr Testserver: Wer Server in einem Rechenzentrum für Messungen zur Verfügung stellen kann, ist herzlich eingeladen, der DEF Community beizutreten.

• Hackathons: Präsenz-Veranstaltungen zur Weiterentwicklung der Messmethodik sind in Planung.

• Öffentliches Testbed: Das aktuelle Test-Setup soll vollständig öffentlich zugänglich werden.

• Open Source: Die verwendeten Komponenten werden als Environmental Data Agent auf GitHub veröffentlicht.

• Kubernetes-Integration: Aknostic und Helio führen die Kubernetes-Integration — Unterstützung willkommen.

• Open-Source-Bibliotheken: Im Rahmen des SoftAWERE-Projekts werden Open-Source-Bibliotheken auf Energieverbrauch und Umweltwirkung untersucht.

Ein herzlicher Dank gilt allen, die diesen Meilenstein möglich gemacht haben — insbesondere Benoit Petit (Hubblo/Boavizta), Christoph (Helio), Jeroen & Joost (Blockheating), John Laban (Open Compute Foundation), Jurg & Flavia van Vliet, Maarten Kamoen (Aknostic) sowie Fridtjof Chwoyka und Ludger Ackermann (Data Center Excellence). Und natürlich den Forschenden: Jens Gröger und Felix Behrens (Öko Institut), Stefan Naumann (Umwelt-Campus Birkenfeld), Patricia Lago und Ivano Malavolta (VU Amsterdam) sowie vielen weiteren.

Diese Arbeit wird unterstützt durch das Umweltbundesamt, das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) und die Europäische Kommission.