Sustainable Software – Was möglich ist

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    Redaktion digital.global

Alle Bereiche des gesellschaftlichen Lebens werden von der Digitalisierung durchdrungen. Mit ihrem Umfang werden auch ihre ursprünglich unwesentlichen Nebeneffekte zur Herausforderung. So müssen wir uns zunehmend die Frage stellen, welche ökologischen und klimatischen Folgekosten durch sie entstehen und wie wir dem entgegenwirken können. Dem Idealbild einer sauberen und grünen Wirtschaft durch Digitalisierung steht entgegen, dass die digitale Welt einen inzwischen spürbaren Anteil am weltweit emittierten CO2 verursacht. Dem SHIFT-Projekt zufolge dürfte dieser Anteil inzwischen deutlich über 4% der weltweiten Treibhausgas-Emissionen liegen.

Es ist nicht auszuschließen, dass die Digitalisierung bei unveränderter Entwicklung zu einem der weltweit größten Verursacher von Treibhausgasen und damit zu einem der größten globalen Klimaprobleme wird.

Gleichwohl kann auf Digitalisierung kaum verzichtet werden. Das Erreichen der Nachhaltigkeitsziele der Agenda 2030 ist auf sie angewiesen und der Verzicht auf sie hätte einen noch höheren Ausstoß an Treibhausgasen zur Folge. Denn es sind die intelligenten digitalen Lösungen, ohne die immer komplexer werdenden Abläufe in Wirtschaft und Gesellschaft kaum noch gesteuert werden können – auch in Hinsicht auf Ressourcenverbrauch, Nachhaltigkeit und Effizienz.

Effiziente Hardware

Wir benötigen also mehr Digitalisierung bei deutlich sinkendem CO2-Verbrauch. Schon seit einiger Zeit steht hierbei der Ressourcenverbrauch von Geräten und Netzen im Mittelpunkt. Bemühungen diesen zu reduzieren, haben zu interessanten und zukunftsweisenden Projekten auf allen Ebenen der Digitalisierung geführt. Vom Fairphone, einem Smartphone, das auch auf leichte Reparierbarkeit und Ersetzbarkeit seiner Komponenten achtet, über Rechner, die sich bei Nicht-Gebrauch automatisch selber ausstellen bis hin zu Rechenzentren im Meer.

Vielen dieser Projekte ist gemeinsam, dass sie primär die Effizienz von Hardware im Blick im haben. Leitungslängen und Laufzeiten werden verkürzt, Maschinen an Orte verbracht, die deutlich vorteilhaftere Ressourceneffizienz gestatten und so konstruiert sind, dass eine nachhaltigere und längere Verwendung möglich wird.

Effiziente Software

Bislang weniger im Mittelpunkt des Interesses steht die Möglichkeit, Software effizienter zu gestalten. Denn oftmals bedeutet die Verwendung aufwendigerer Algorithmen auch einen höheren Energieverbrauch, obwohl dies teils unnötig ist. Häufig sind kleine Einbußen an Genauigkeit, Durchsatz oder Laufzeit vertretbar, wenn sie ausreichende Vorteile in Hinsicht auf den Energieverbrauch bedeuten.

Das Hasso-Plattner-Institut Potsdam hat daher einen eigenen Ansatz entwickelt, Clean-IT und der einem neuen Paradigma folgt: Sustainability by Design. Bei diesem Paradigma kommt es darauf an, den digitalen CO2-Fußabdruck bereits beim Systementwurf mitzudenken.

Der Parameter der Energieeffizienz muss dabei mit den anderen üblichen Systemparametern in Balance gebracht werden: Laufzeit, Genauigkeit und Datendurchsatz. Kann etwa durch geringfügige Verringerung der Genauigkeit eines Algorithmus eine erhebliche Laufzeitreduktion erreicht werden, bedeutet dies eine Steigerung der Effizienz, sofern das Ergebnis im Toleranzbereich der Aufgabe liegt. Eine solche Art der Effizienzsteigerung ist bereits heute praktisch möglich, wie das HPI anhand eigener Projekte gezeigt hat.

Beispiele von Clean-IT

Fazit

Die Digitalisierung ist ein wichtiger Teil unserer Zukunft, aber ein Teil mit erheblichem und zu minimierendem Energiebedarf. Dies ist auch zum Erreichen vieler nachhaltiger Entwicklungsziele nötig. Steigende Effizienz ist einerseits durch die nachhaltige Produktion, Verwendung und den achtsamen Einsatz von IKT-Technologie möglich.

Darüber hinaus stellt die Optimierung von Software und Algorithmen durch Sustainability by Design einen interessanten Ansatz dar, der bislang nicht im Mittelpunkt des Interesses stand. Hierdurch kann der CO2-Fußabdruck von Software schon von Anfang an berücksichtigt werden und teils beträchtliche Effizienzsteigerungen herbeiführen.


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