Angesichts der Explosion an datenintensiven KI-Technologien weltweit erleben Rechenzentren einen noch nie dagewesenen Energiebedarf, verbunden mit einem immer größeren CO₂-Ausstoß. Die Betreiber müssen sich mit immer drängenderen Umweltthemen auseinandersetzen. Gleichzeitig sollen Rechenleistung und Speicherkapazität immer weiter steigen – und nicht zu vergessen die Zielvorgaben bei den Gesamtbetriebskosten (TCO).

Laut McKinsey¹ wird sich der Stromverbrauch von Rechenzentren bis Ende 2030 voraussichtlich verdreifachen. „Der explodierende Bedarf an Rechenleistung und Datenspeicher wird durch die neuen Rechenmethoden und weniger effiziente Chips mit höherem Stromverbrauch weiter angeheizt“, so die Analysten.

Als weltweit führender Anbieter von Datenspeicherlösungen spielt Seagate eine zentrale Rolle bei der Suche nach nachhaltigen Lösungen für Rechenzentren und der Bewältigung der wachsenden Nachfrage nach kostengünstigem Datenspeicher. Die Erfahrung aus jahrelanger Zusammenarbeit mit unseren Kunden hat uns unter anderem gezeigt, dass TCO und Nachhaltigkeit keine gegensätzlichen Ziele sind, sondern häufig sogar das eine das andere bedingt.

Um den Zusammenhang zwischen Gesamtbetriebskosten und Nachhaltigkeit besser zu verstehen, haben wir eine Umfrage unter Rechenzentrumsbetreibern durchgeführt. Die Erkenntnisse daraus sind in diesem Bericht zusammengefasst. Wir stellten dabei fest, dass große Lücken beim Verständnis über Nachhaltigkeitsthemen in Rechenzentren und den Auswirkungen dieser Themen auf die gesamte Lieferkette bestehen. Diese Ergebnisse können als Grundlage für Entscheidungen dienen, die sowohl das Unternehmenswachstum als auch zur Einhaltung von Umweltzielen beitragen.

Es muss also kein „entweder oder“ sein.

Dieser Bericht von Seagate Technology basiert auf einer weltweiten Studie, die vom unabhängigen Marktforschungsunternehmen Dynata durchgeführt wurde und die sich auf Untersuchungen des globalen Kommunikationsberaters Current Global stützt.

Die Studie umfasste sowohl qualitative als auch quantitative Untersuchungen und sollte bestimmen, wie sehr KI die Einhaltung der Nachhaltigkeitsziele von Rechenzentren erschwert und welche Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung es gibt.

Am Anfang der Untersuchungen standen qualitative Tiefeninterviews mit fünf erfahrenen Experten für Datenspeicherung und Infrastruktur aus den USA, Deutschland, China und Japan. Jeder der Experten verfügt über mehr als ein Jahrzehnt Erfahrung bei der Planung, dem Betrieb und der Erfüllung von Nachhaltigkeitszielen von Rechenzentren, was uns wertvolle Einblicke in die Herausforderungen der Branche und neue Trends bot. Die Erkenntnisse daraus bildeten die Grundlage für eine weltweite quantitative Umfrage.

An der quantitativen Umfrage nahmen 330 Personen aus dem Bereich Rechenzentren teil, die aus 11 verschiedenen Märkten stammen: Australien, China, Frankreich, Deutschland, Indien, Japan, Nordamerika, Singapur, Südkorea, Taiwan und das Vereinigte Königreich. Alle Befragten arbeiten für Unternehmen, die mindestens 50 Terabyte an Speicher verwalten, die meisten davon bis fünf Petabyte. Zu den Teilnehmern gehörten CIOs, CTOs, IT-VPs, Direktoren, Führungskräfte, COOs, Geschäftsbereichsleiter, Speicherarchitekten und Lösungsarchitekten in Datenspeicherunternehmen und Organisationen, die Speicherlösungen verkaufen oder bereitstellen.

Die Studie ist eine Bestandsaufnahme über Effizienz und Nachhaltigkeit von Rechenzentren. Ziel ist es, Branchenführern datengestützte Erkenntnisse zur Verfügung zu stellen, die zu wirtschaftlich vorteilhaften und zugleich nachhaltigen Entscheidungen beitragen können.

Seagate ist ein weltweit führender Anbieter von skalierbaren Massendatenspeichern und hat in den vergangenen 45 Jahren bereits Speichergeräte mit einer Kapazität von über 4,5 Milliarden Terabyte bereitgestellt.

Rechenzentren sind das Rückgrat der heutigen KI-basierten Wirtschaft. Die schnelle Verbreitung von KI-Technologien hat dazu geführt, dass die Rechenzentren mit einem noch nie dagewesenen Energiebedarf zu kämpfen haben und immer mehr CO₂-Emissionen verursachen. Die Studie brachte zwei eindeutige Erkenntnisse:

• 94,5 % der Umfrageteilnehmer gaben an, dass ihre Unternehmen mit steigenden Anforderungen an die Datenspeicherung konfrontiert sind.
• 97 % gehen davon aus, dass sich die Zunahme von KI weiter auf die Speichernachfrage auswirken wird.

Damit unweigerlich verbunden ist ein steigender Energiebedarf. Daten von IEEE deuten darauf hin, dass der Energiebedarf von Rechenzentren bis 2030 erheblich steigen dürfte und dann möglicherweise für 8 % der weltweiten CO-Emissionen verantwortlich sein wird, verglichen mit 0,3 % im Jahr 20222.

Um mit der Entwicklung im Bereich KI Schritt zu halten, müssen Unternehmen ihre Dateninfrastruktur skalieren. Gleichzeitig sehen sie sich mit Nachhaltigkeitsvorgaben für Unternehmen konfrontiert. Es herrscht eine zunehmende Erwartung, Rechenzentren sowohl kosteneffizient als auch nachhaltig zu betreiben, mitunter auch durch gesetzliche Vorgaben. Beidem gleichzeitig gerecht zu werden, kann schwierig sein, denn je mehr Energie Rechenzentren verbrauchen, desto schwieriger ist es, die CO₂-Bilanz zu verbessern.

Aus diesem Grund wird das Bemühen um möglichst geringe Gesamtbetriebskosten (TCO) manchmal als Widerspruch zu den Nachhaltigkeitszielen angesehen. Die Umfrage, auf die sich dieser Bericht stützt, stellte Folgendes fest:

• Die Umweltauswirkungen beschäftigen fast 95 % der Befragten.
• Jedoch gaben nur 3,3 % der befragten Personen an, dass ihre Unternehmen bei Anschaffungen für Rechenzentren denjenigen Kaufentscheidungen Vorrang geben, die mit geringen Umweltauswirkungen verbunden sind.

Andere Ergebnisse dieser Umfrage verdeutlichen jedoch, dass sich die Ziele Gesamtbetriebskosten und Nachhaltigkeit nicht widersprechen. Gute TCO und Nachhaltigkeit bedingen sich oft gegenseitig, denn mehr betriebliche Effizienz bedeutet auch eine Verringerung der Umweltauswirkungen.

Die Studie ergab, dass der Betrieb von Rechenzentren stark von Faktoren beeinflusst wird, die sowohl die Gesamtbetriebskosten als auch die Nachhaltigkeitsziele betreffen. Dazu gehören:

Stromverbrauch. Ein hoher Stromverbrauch erhöht die Betriebskosten und verursacht CO2-Emissionen. 53,5 % der Befragten gaben an, dass das ein erhebliches Problem darstellt.

Rohstoffbedarf. Fast 49,5 % der befragten Rechenzentren nannten den großen Rohstoffbedarf für Infrastrukturen als wesentliche Herausforderung.

Begrenzte räumliche Kapazitäten. Nahezu 45,5 % der Befragten verwiesen auf die finanzielle und logistische Belastung durch begrenzte Fläche.

Infrastrukturkosten. Hohe Baukosten für nachhaltige Infrastruktur (laut 28,5 % der Befragten) und Anschaffungskosten für Rechenzentren (laut 27 % der Befragten) wirken sich erheblich auf die Investitionsausgaben aus.

Verlängerung der Lebensdauer. Über 92 % der Befragten stimmten zu, dass es wichtig ist, den Lebenszyklus von Speichergeräten zu verlängern, und betrachten Robustheit als eine Möglichkeit, um Kosten für Ersatz und Wartung zu senken. Das steht im Widerspruch dazu, dass nur 15,5 % der Befragten lange Lebenszyklen als Hauptfaktor beim Kauf von Speicherinfrastruktur oder -geräten sehen und nur 12,1 % Robustheit als wichtigen Faktor angaben.

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Diese Bedenken unterstreichen die Vielseitigkeit der Gesamtbetriebskosten von Rechenzentren, die sowohl Investitions- als auch Betriebskosten umfassen und sich direkt auf die Nachhaltigkeit auswirken. Eine höhere Energieeffizienz verringert Emissionen und damit die Betriebskosten, lange Lebenszyklen senken das Aufkommen von E-Schrott und zugleich den Rohstoffbedarf.

Das schließt jedoch nicht aus, dass die Berücksichtigung von Nachhaltigkeitsthemen die Berechnung der Gesamtbetriebskosten auch komplizierter machen kann.

Beispielsweise ist der Stromverbrauch ein fester Bestandteil der Gleichung der Gesamtkosten. Betreiber von Rechenzentren wissen jedoch: Umweltfreundliche Energiequellen können von Anfang an kostspieliger sein. Die Wahl einer bestimmten Stromquelle kann das Erreichen einer hohen Kosteneffizienz zusätzlich erschweren.

Drei mögliche Wege

Da durch KI mehr Daten entstehen, benötigen Unternehmen zunehmend mehr Speicherplatz, wobei viele an die physischen Grenzen ihrer Einrichtungen stoßen. Räumliche Einschränkungen erschweren den Ausbau von Rechenzentren mit nachhaltigeren Speicherlösungen. Des Weiteren stellen die hohen Investitionskosten für nachhaltige Infrastrukturen nach wie vor ein erhebliches Hindernis dar.

• Etwa 82,5 % der Befragten gaben an, dass ihnen der Platz für den Aufbau einer nachhaltigen Speicherinfrastruktur fehlt.

Auf die Frage nach den drei größten Hürden für den nachhaltigen Betrieb von Rechenzentren gaben die Teilnehmer an: Platzmangel (45,5 %), Baukosten für die Speicherinfrastruktur (28,5 %) und Kosten für die Anschaffung von Komponenten für Rechenzentren (27 %).

Aufgrund dieser Hürden und der rasant wachsenden Datenmengen müssen sich Unternehmen für einen von drei Wegen entscheiden:

1. vertikal skalieren (mehr Speicherplatz im bestehenden Rechenzentrum)
2. horizontal skalieren (ein zusätzliches Gebäude nutzen oder das Rechenzentrum erweitern)
3. Daten in die Cloud migrieren

Bei jeder dieser Optionen müssen Kompromisse in Bezug auf Gesamtbetriebskosten und Nachhaltigkeit eingegangen werden.

Nachhaltigkeitsstrategien

Die Umfrage ergab, dass Unternehmen zunehmend verschiedene Strategien umsetzen, die Nachhaltigkeit und TCO-Ziele in Einklang bringen.

Erneuerbare Energiequellen. Fast 62 % der Befragten gaben an, dass sie für ihre Dateninfrastruktur erneuerbare Energiequellen nutzen.

Infrastruktur für erneuerbare Energien. Nahezu 58 % der Umfrageteilnehmer gaben an, dass ihr Unternehmen in Infrastruktur für erneuerbare Energien investiert.

KI-fähige Speicher und nachhaltiger Betrieb. Zudem implementieren 55,5 % der befragten Unternehmen KI-basierte Systeme, um den Speicherbetrieb zu optimieren und die Einhaltung von Nachhaltigkeitszielen besser zu überwachen.

Trotz dieser Bemühungen gibt es immer noch Herausforderungen. Viele Unternehmen kämpfen mit hohen Kosten für die Infrastruktur, Komponenten und begrenztem Platz.

Der Weg in die Zukunft

Die Bewältigung dieser Herausforderungen erfordert einen Wandel der Herangehensweise der Branche an die Themen Gesamtbetriebskosten und Nachhaltigkeit. Beide gehen immer mehr Hand in Hand. Wenn Nachhaltigkeitsziele die Planung der Gesamtbetriebskosten erschweren, muss im gesamten Ökosystem auf Folgendes geachtet werden:

1. Scope 1 (Treibhausgase, die ein Unternehmen aus Quellen emittiert, die in seinem Besitz sind oder direkt von ihm kontrolliert werden)
2. Scope 2 (Treibhausgase, die durch den Einkauf von Strom, Dampf, Wärme oder Kühlung durch ein Unternehmen entstehen)
3. Scope 3 (Treibhausgasemissionen, die durch die Geschäftstätigkeit entstehen und aus Quellen stammen, die nicht direkt dem Unternehmen gehören oder von ihm kontrolliert werden)

Die durch KI verursachte Auswirkung auf die Nachhaltigkeit von Rechenzentren erfordert innovatives und ganzheitliches Denken. Unter anderem bedeutet das, über die durch den Betrieb verursachten Kohlenstoffemissionen hinaus (Wirkungsbereiche 2 und 3) auch graue Emissionen in die Bewertung einzubeziehen. Das sind die Emissionen, die im Laufe des Produktlebenszyklus durch Rohstoffgewinnung, Produktion, Transport, Fertigung, Verpackung und Vertrieb freigesetzt werden (Wirkungsbereich 3).

Da der Erfolg von KI-Anwendungen Rechenzentren wachsen lässt, sind Zusammenarbeit und Innovationen über die gesamte Lieferkette hinweg der Schlüssel zu einer nachhaltigen und effizienteren Datensphäre.

Die große Rolle von KI und die schnelle Verbreitung intelligenter Technologien sorgen für einen starken Anstieg des Speicherbedarfs. Nahezu alle Umfrageteilnehmer (über 97 %) erwarteten, dass KI erhebliche Auswirkungen auf den Speicherbedarf haben wird. Doch auch Daten hinterlassen einen Fußabdruck, denn Rechenzentren verbrauchen Strom und erzeugen damit Emissionen.

Der steigende Bedarf an Datenspeichern durch KI wirkt sich direkt auf die CO₂-Bilanz von Rechenzentren aus. Mit den wachsenden Datenmengen steigt auch der Energiebedarf. Natürlich benötigt KI nicht allein durch den größeren Speicherbedarf mehr Energie. Zu den Komponenten mit dem größten Stromverbrauch zählen Computer, Netzwerke und Datenverarbeitung.

Auch die Lieferkette als Ganzes ist relevant. Die Herstellung von KI-Komponenten, z. B. spezialisierte Prozessoren und Hardware, ist überaus energie- und ressourcenintensiv, wodurch mehr graue Emissionen entstehen. (Graue Emissionen sind die Treibhausgasemissionen durch Rohstoffgewinnung, Produktion, Transport, Herstellung, Verpackung und Vertrieb eines Produkts.) Folglich tragen sowohl die Produktion als auch der Betrieb von KI-Systemen zu einer schlechteren CO2-Bilanz bei, was die Einhaltung von Umweltzielen bei Rechenzentren noch weiter erschwert.

Als Reaktion auf diese neue Nachfrage rücken Nachhaltigkeit und Dekarbonisierung bei Rechenzentren verstärkt in den Vordergrund. Nahezu alle Befragten (fast 94,5 %) gaben an, dass ihr Unternehmen daran arbeitet, die CO2-Bilanz der Datenspeicherung zu verbessern.

Die Umfrage ergab, dass Unternehmen zur Verringerung ihrer Umweltbelastung vor allem auf den Einsatz erneuerbarer Energien setzen:

1. So gaben 61 % der Befragten an, dass ihre Unternehmen erneuerbare Energiequellen für den Betrieb der Dateninfrastruktur nutzen.
2. Fast 58 % der Befragten gaben an, dass ihr Unternehmen aktuell neue Infrastruktur für erneuerbare Energien baut, um Datengeräte mit Strom zu versorgen.
3. Nahezu 42 % der befragten Rechenzentren gaben an, KI-gestützte Lösungen zu implementieren, um ihre Anforderungen an die Datenspeicherung oder betrieblichen Anforderungen besser ermitteln zu können.

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Eine weitere Strategie ist die Migration in die Cloud. Fast die Hälfte der Befragten (über 47 %) waren der Ansicht, dass die Migration von Daten in Cloud-Systeme dazu beiträgt, die CO2-Bilanz ihres Unternehmens zu verbessern. Cloud-Serviceanbieter haben durch ihre hohen Praxisstandards und ihre Infrastruktur mehr Möglichkeiten, um die Umweltauswirkungen durch Daten zu verringern.

Allerdings bedeutet die Wahl dieser Strategie auch, dass Verantwortung durch Cloud-Migration nur verlagert wird und die Umweltauswirkungen nicht unbedingt beseitigt werden. Cloud-Anbieter können zwar effizienter arbeiten, die Belastung für die Umwelt bleibt aber bestehen. Einzelne Unternehmen entledigen sich dadurch zwar dem Zwang, Energie- und Ressourcenbedarf zu managen, die Notwendigkeit dazu bleibt aber dennoch bestehen und muss dann durch den Cloud-Anbieter bewältigt werden. Das unterstreicht, wie wichtig ein ganzheitlicher Ansatz für die Nachhaltigkeit ist, bei dem Cloud-Anbieter und ihre Kunden gemeinsam die CO₂-Bilanz im Bereich Daten optimieren.

Der Übergang zu nachhaltigerer Datenspeicherung stellt Unternehmen vor große Herausforderungen. Dazu zählen Platzbeschränkungen, Kosten, hoher Stromverbrauch und eine wirksame Analyse. Wir möchten diese Faktoren einmal im Einzelnen ansehen.

Herausforderung: Platzbedarf und Kosten

Die drei größten Hürden für einen nachhaltigen Betrieb von Rechenzentren sind der Mangel an physischem Platz (45,5 %), die Kosten für den Bau von Speicherinfrastruktur (28,5 %) und die Kosten für die Anschaffung von Rechenzentren (27 %) (siehe Abbildung 2).

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Es ist nicht weiter verwunderlich, dass physische Einschränkungen (z. B. kein Platz für neue Infrastrukturen) als größtes Hindernis eingestuft wurden – eine Einschätzung, die 45,5 % aller Befragten teilen. Der Bau zusätzlicher Stellflächen für Rechenzentren kann die direkten Treibhausgasemissionen (Wirkungsbereich 1) erheblich erhöhen, da hierfür umfangreiche Bautätigkeiten erforderlich sind, die Ressourcen und seltene Erden verbrauchen und Treibhausgase freisetzen.

Es entsteht ein Dilemma, bei dem Unternehmen wählen müssen zwischen a) immer teurerer Expansion unter Nutzung des vorhandenen Raums, b) Neubauten (ebenfalls kostspielig, häufig kostspieliger als die erste Wahl) oder c) der Migration von Daten in die Cloud (bei der die Verantwortung auf den Cloud-Anbieter ausgelagert wird). Das macht deutlich, dass ein Bedarf an innovativen Lösungen zur Optimierung des vorhandenen Speicherplatzes besteht.

Die Gründe, warum eine Skalierung eine attraktive Option sein kann, sind unter anderem die folgenden Erkenntnisse:

• Etwa 82,5 % der Befragten gaben an, dass ihnen der Platz für den Aufbau einer nachhaltigen Speicherinfrastruktur fehlt.
• Besonders deutlich war diese Barriere in Japan (60,0 %), Taiwan (beinahe 57 %) und Frankreich (nahe 57 %) – wo sie das größte Problem darstellte.

Die Notwendigkeit, mehr Server, Speichergeräte und Netzwerkausrüstung unterzubringen, verstärkt das Platzproblem. In städtischen Gebieten, in denen der Platz ohnehin knapp ist, ist die Suche nach einem geeigneten Standort für neue Rechenzentren besonders schwierig. Mehrere Länder wie Singapur, Japan, Taiwan, Frankreich und Deutschland haben Beschränkungen für die Anzahl der Rechenzentren, die gebaut werden können, sowie für den Bauort erlassen. Diese Bestimmungen zielen darauf ab, die Vorteile durch zusätzliche Rechenzentren mit dem Umweltschutz und einer effizienten Landnutzung in Einklang zu bringen. Dementsprechend wichtig sind innovative Lösungen, um den steigenden Speicherbedarf zu decken.

Die hohen Kosten für den Bau und die Instandhaltung umweltfreundlicher Infrastrukturen sind nach wie vor ein großes Hindernis bei der Implementierung nachhaltiger Lösungen. Diese Kosten umfassen die Vorabinvestitionen in erneuerbare Energien und die laufenden Ausgaben für eine nachhaltige IT-Infrastruktur.

Die Studie prognostiziert, dass Investitionen in nachhaltigere Datenspeicherung weltweit durchschnittlich 4,9 Milliarden US-Dollar erfordern würden. Auch wenn diese Zahl nicht auf tatsächlichen Budgets beruht, zeigt sie doch das Ausmaß der Herausforderung und den erheblichen Bedarf an Aufmerksamkeit, Zeit und Ressourcen.

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Zusätzliche Datenpunkte:

• Die Befragten in den USA (knapp 47 %), Südkorea (40 %), China und Australien (beide fast 37 %) gaben die „Kosten für den Aufbau der Speicherinfrastruktur“ als ihr größtes Hindernis an.
• Ein Experte für Rechenzentren aus Deutschland beschrieb die typischen Betriebskosten für Daten: „Dazu gehören die Ausgaben für den Chief Data Officer, der Stromverbrauch, die Amortisierung und die jährlichen Investitionen in die Infrastruktur, die sich insgesamt auf rund 550.000 bis 600.000 Euro belaufen. Diese Schätzung berücksichtigt auch die Kosten für Sicherheitsmaßnahmen. Wenn wir auf 100 % umweltfreundliche IT-Produkte umsteigen würden, würden diese Kosten um etwa 60.000 bis 65.000 € steigen. Das entspricht einer Steigerung unseres Budgets um etwa 10 bis 11 %.“

Die Kosten für die Gerätebeschaffung machen in Rechenzentren den größten Teil der Gesamtbetriebskosten aus. Die anfänglichen Investitionskosten für den Kauf von Servern, Speichersystemen und Netzwerkausrüstung machen einen erheblichen Teil der Gesamtinvestition aus – insbesondere im größeren Maßstab, wo der Kauf von Hardware mehrere Millionen Dollar ausmachen kann.

Die Anschaffung von modernster, energieeffizienter Hardware, erneuerbaren Energiequellen und innovativen Technologien ist oft teuer. Trotz des Potenzials für langfristige Einsparungen und Vorteile für die Umwelt können diese höheren Kosten Rechenzentren von einem Umstieg abhalten. Der Zwang zu ständigen Upgrades, um mit dem technologischen Fortschritt Schritt zu halten, erhöht die finanzielle Belastung zusätzlich.

Nach den Worten eines Befragten „erwarten Aktionäre üblicherweise vor allem Kostensenkungen, weshalb es schwierig sein kann, die hohen Ausgaben zu rechtfertigen, die für Initiativen wie die Reduzierung des Stromverbrauchs oder Investitionen in erneuerbare Energiequellen erforderlich sind.“

Herausforderung: Hoher Stromverbrauch

Der Dauerbetrieb von Rechenzentren verbraucht große Mengen an Energie, was einen erheblichen Beitrag zu den indirekten Treibhausgasemissionen aus Strom, Dampf, Wärme oder Kühlung leistet (Wirkungsbereich 2). Die kontinuierlich verfügbare Infrastruktur von Rechenzentren samt Servern und Cloud-Systemen erschwert die Energieeinsparung und erfordert innovative Lösungen.

Bei dieser auf verschiedenen Märkten durchgeführten Studie gaben die Befragten ihre drei größten Probleme bei der Umweltthematik an:

1. Hoher Energieverbrauch, der zu CO2-Emissionen führt (etwa 53,5 % der Befragten)
2. Große Mengen an Rohstoffen, die für die Infrastruktur von Rechenzentrum benötigt werden (etwa 49,5 %).
3. Erheblicher Energiebedarf für den Betrieb von Rechenzentren (fast 35 %)

Experten warnen, dass die Umweltauswirkungen durch den Betrieb von Dateneinrichtungen weiter zunehmen werden, wenn nicht sofort entgegengesteuert wird.

Erschwerend kommt hinzu, dass viele Unternehmen nach eigenen Angaben erneuerbare Energiequellen nutzen möchten, aber feststellen, dass dazu gar keine Möglichkeit besteht.

• Beinahe 80 % der Befragten gaben an, dass ihr Unternehmen keinen nachhaltigeren Strom beziehen kann, da ein solches Angebot in ihrer Region gar nicht besteht.

Die hohen Kosten, die mit der Beschaffung von Ökostrom verbunden sind, können ein erhebliches Hindernis darstellen.

• Über 61 % der Befragten gaben an, dass sie für den Betrieb ihrer Dateninfrastruktur erneuerbare Energiequellen nutzen und dass das die wirksamste Maßnahme für die Reduzierung der indirekten Treibhausgasemissionen ist.

• Allerdings können erneuerbare Energien teurer sein, nämlich durch hohe Anfangsinvestitionen in die Infrastruktur, die Notwendigkeit zuverlässiger Speicherlösungen und komplexe Anpassungen für die Kompatibilität mit bestehenden Systemen.

Herausforderung: Messung und Beurteilung

Während die Datenspeicherung an sich nur einen relativ geringen Anteil am Gesamt-Energieverbrauch von Rechenzentren ausmacht und Rechen- und Verarbeitungs-Workloads deutlich stärker zu Buche schlagen, ging es in der Studie explizit um die Umweltauswirkungen durch Datenspeicherung.

• Die meisten Befragten (fast 61 %) gaben an, dass ihre Unternehmen die Umweltauswirkungen durch Datenspeicherung bereits durch „regelmäßige Berichte über die Umweltbilanz der Datenspeicherung“ messen. 50 % der Befragten gaben an, dass ihre Unternehmen „interne Software zur Überwachung der Umweltauswirkungen des Datenspeicherbetriebs“ einsetzen.
• Die Hälfte aller Befragten (über 50 %) gab zudem an, dass ihre Unternehmen „interne Software zur Überwachung der Umweltauswirkungen des Datenspeicherbetriebs einsetzen“, während ein Drittel (beinahe 33,5 %) anführte, ihre Unternehmen hätten die Messungen an externe Agenturen ausgelagert.
• Jedoch gibt es auch Lücken, da etwa 32,5 % der Befragten sich nicht sicher waren oder nicht wussten, ob ihre Unternehmen diese Kennzahlen messen.

Darüber hinaus besteht ein erheblicher Mangel an Hilfsmitteln und Verfahren, um die Umweltauswirkungen durch Datenspeicherung zu bewerten. Ohne geeignete Bewertungsmethoden ist es für Unternehmen schwierig, den Erfolg ihrer Nachhaltigkeitsbemühungen zu bewerten und fundierte Entscheidungen über künftige Investitionen in nachhaltige Praktiken zu treffen.

Einer der befragten Experten für Rechenzentren in den USA wünschte sich mehr Echtzeitinformationen und betonte, es sei wichtig, „den Stromverbrauch, die Schwankungen und andere relevante Details zu kennen. Diese Informationen sollten protokolliert werden, damit wir sehen können, wie sich die Dinge im Laufe der Zeit entwickeln. Rechenzentren müssen verstehen, wie wichtig diese Informationen sind, und Unternehmen müssen sie einfordern. Echtzeitüberwachung und -berichte sind unerlässlich für ein effektives Nachhaltigkeitsmanagement.“

Ein Nachhaltigkeitsexperte aus dem Asien-Pazifik-Raum betonte erneut die Bedeutung von Transparenz in der Berichterstattung: „Transparentes Reporting kann sehr hilfreich sein, zum Beispiel durch umfassende Berichte über die Umweltauswirkungen, Ökobilanzen und Fallstudien über die erfolgreiche Umsetzung. Darüber hinaus gibt es Tools zur Berechnung des potenziellen Nutzens und der Kosteneinsparungen durch nachhaltige Lösungen.“

Die Studie zeigt deutlich, dass die meisten Rechenzentren profitieren können, wenn sie herkömmliche Praktiken bei der Datenverwaltung hinterfragen. Obwohl viele Unternehmen die Bedeutung von Nachhaltigkeit erkannt haben, begnügen sie sich häufig mit isolierten Maßnahmen anstelle eines ganzheitlichen Ansatzes.

Die Bedeutung von Lebenszyklusmanagement

Während mindestens 92 % der Befragten der Aussage zustimmten, dass eine Verlängerung des Lebenszyklus von Speichergeräten und -infrastruktur sich erheblich auf die Nachhaltigkeit von Rechenzentren auswirkt, betrachteten nur 20,5 % die Lebensdauer als entscheidenden Faktor bei der Kaufentscheidung.

Ein Experte für Rechenzentren aus Deutschland bemerkte, dass bei solchen Entscheidungen oft kurzfristig gedacht wird: „Leider entscheiden sich viele Verbraucher oft für die günstigste Option, ohne die langfristigen Auswirkungen zu berücksichtigen. Ein vermeintliches Schnäppchen rächt sich dann nach zwei oder drei Jahren, wenn das Gerät nicht mehr funktioniert und man ein neues kaufen muss. Dieser Kreislauf des ständigen Kaufens und Wegwerfens ist nicht nachhaltig. Dieser Kreislauf ist zu wenig Leuten bewusst. Wenn wir neue Produkte kaufen, werden dafür mehr Ressourcen benötigt – mehr Komponenten, die beispielsweise in Afrika gewonnen werden, mehr Herstellungsprozesse und mehr Arbeitskräfte. Das wirkt sich auf das gesamte Ökosystem aus. Die heutige Herangehensweise ist nicht so effektiv, wie ich es mir wünschen würde.“

Durch eine längere Lebensdauer von Lösungen und Infrastruktur für Rechenzentren entsteht deutlich weniger Elektroschrott und CO2. Indem bestehende Infrastruktur möglichst lange genutzt wird, werden häufig übersehene vor- und nachgelagerte Emissionen minimiert.

Das unterstreicht, wie vorteilhaft es sein kann, sich für Geräte mit hoher Lebensdauer zu entscheiden. Betreiber von Rechenzentren können den Lebenszyklus aller Teilaspekte analysieren – einschließlich Stromversorgung, Datenverarbeitung und Speicherdichte – und so deren Einfluss auf die gesamten CO2-Emissionen besser nachvollziehen. Bevorzugt sollten Geräte von Anbietern gewählt werden, die eigene Programme für die Kreislaufwirtschaft haben.

Programme für Kreislaufwirtschaft können ein deutliches Plus an Nachhaltigkeit bedeuten. Dabei werden zum Beispiel gebrauchte Festplatten entweder wiederaufbereitet, einem neuen Zweck zugeführt oder auf umweltverträgliche Weise recycelt. Durch die Umsetzung von Kreislaufwirtschaft können Rechenzentren das Aufkommen von Elektroschrott und die Nachfrage nach neuen Rohstoffen reduzieren und zugleich die Umweltauswirkungen durch die Entsorgung alter Geräte minimieren.

Dieser ganzheitliche Ansatz erleichtert nicht nur das Erreichen von Nachhaltigkeitszielen, sondern auch die effiziente Nutzung von Ressourcen.

Die Rolle von grauen Emissionen;

In der Umfrage zeigte sich eine weitere Diskrepanz zwischen der den Umweltauswirkungen beigemessenen Bedeutung und den tatsächlichen Kaufentscheidungen:

• Etwa 95 % der Befragten äußerten Bedenken hinsichtlich der Umweltauswirkungen durch den Betrieb von Rechenzentren.
  • Die kritischsten Themen waren CO2-Emissionen (fast 53,5 %), Rohstoffverbrauch (fast 49,5 %) und der hohe Energieverbrauch (knapp 35 %).
• Gleichzeitig gaben nur 3 % an, dass eine geringe Umweltbelastung ein wichtiger Faktor bei Kaufentscheidungen ist.

Durch Bewusstsein für graue Emissionen von Geräten und Infrastruktur (Wirkungsbereich 3) können Rechenzentren Möglichkeiten finden, ihre gesamte CO₂-Bilanz über die reinen betrieblichen Emissionen hinaus zu reduzieren (Wirkungsbereiche 1 und 2). Graue Emissionen sind die Treibhausgasemissionen im Zusammenhang mit der vorgelagerten Rohstoffgewinnung, der Produktion, dem Transport, der Herstellung, der Verpackung und dem Vertrieb eines Produkts. Hersteller von Speichern und Infrastruktur sowie andere Lieferanten für Rechenzentren sollten Informationen zu den grauen Emissionen ihrer Produkteherstellung bereitstellen.

Die Umfrage ergab, dass Unternehmen zwei Hauptstrategien verfolgen, um die Nachhaltigkeit von Rechenzentrum zu verbessern:

1. Nutzung erneuerbarer Energien Unternehmen nutzen zunehmend erneuerbare Energiequellen für den Betrieb ihrer Dateninfrastruktur. Etwa 62 % gaben an, dass sie derzeit erneuerbare Energiequellen für den Betrieb ihrer Dateninfrastruktur nutzen. 58 % gaben an, dass sie eine Infrastruktur für erneuerbare Energien aufbauen, um Datengeräte mit Strom zu versorgen.
2. Technologische Lösungen. Technologische Lösungen finden immer größere Verbreitung, angefangen mit der Datenmigration zu Cloud-Systemen (über 47 % der Befragten) bis hin zur Nutzung verschiedener Medien (47 %) sowie KI-basierte Systeme zur Optimierung der Datenspeicherung (42 %). Wie bereits erwähnt, bringt jeder Lösungsansatz unweigerlich bestimmte Nachteile mit sich, sowohl im Hinblick auf betriebswirtschaftliche Fragen als auch auf die Nachhaltigkeit.

Die Nutzung erneuerbarer Energiequellen für die Dateninfrastruktur kann die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen erheblich verringern und damit die CO₂-Bilanz verbessern. Doch es gibt auch einige Herausforderungen. Die anfänglichen Kosten für die Infrastruktur, z. B. Solarplatten und Windkraftanlagen, können abschrecken.

Zudem sind erneuerbare Energiequellen Schwankungen unterworfen und von den Wetterbedingungen abhängig. Daher werden zuverlässige Speicherlösungen benötigt, um eine gleichmäßige Stromversorgung zu gewährleisten, was die Kosten weiter erhöht. Darüber hinaus kann die Nutzung erneuerbarer Energieträger für Bestands-Rechenzentren komplexe Anpassungen und Upgrades erfordern, was den Umstieg zeitaufwändig macht. Vorschriften und logistische Hürden tragen zusätzlich zur Komplexität bei, da sich Richtlinien und Anforderungen von Region zu Region unterscheiden.

Neben Investitionen in erneuerbare Energien können Rechenzentren den Stromverbrauch sowohl der einzelnen Geräte als auch der Infrastruktur senken. Ein geringerer Stromverbrauch bedeutet nicht nur geringere Betriebskosten, sondern macht es auch leichter, den Strombedarf möglichst vollständig über die eignen erneuerbaren Quellen zu decken.

Eine weitere Erkenntnis der Umfrage ist, dass viele Rechenzentren infrastrukturbasierte Lösungen zur Reduzierung von Emissionen zu wenig ausschöpfen.

• Nur 23 % der Befragten verwenden HLK-Systeme (Heizung, Lüftung, Klima) zur Kühlung ihrer Dateninfrastruktur.
• Fast 16,5 % der Befragten nutzen bereits Flüssig- und Immersionskühlung.
• Ein kleiner Teil (11,5 %) nutzt durch Dateninfrastruktur erzeugte Abwärme energetisch.

Infrastrukturbasierte Lösungen können eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Nachhaltigkeit von Rechenzentren spielen. Sie senken den Energieverbrauch, die CO2-Emissionen und die allgemeine Umweltbelastung.

Um messbare Fortschritte bei der Nachhaltigkeit zu erzielen, können Unternehmen sowohl Sofortmaßnahmen umsetzen als auch langfristige Strategien verfolgen.

Kurz- bis mittelfristig muss ein ganzheitlicherer Ansatz verfolgt werden: längere Hardware-Lebenszyklen, bessere Energieeffizienz und wirksame Programme zur Förderung der Kreislaufwirtschaft.

Langfristige Lösungen erfordern eine branchenweite Zusammenarbeit über die gesamte Lieferkette, finanzielle Anreize und KI-gestützte Innovationen für mehr Nachhaltigkeit. Nur so kann die Umweltbelastung durch Rechenzentren immer weiter gesenkt werden.

Kurzfristiger

Rechenzentren brauchen ganzheitliche Strategien, die über den Einsatz erneuerbarer Energiequellen hinausgehen. Die Nutzung erneuerbarer Energieträger ist zwar ein wesentlicher (und eventuell mit Kosten verbundener) erster Schritt, reicht allein nicht aus, um die vielfältigen Herausforderungen beim Thema Nachhaltigkeit zu bewältigen.

Erstens profitieren Rechenzentren von regelmäßigen Beurteilungen und der Überwachung des Lebenszyklus aller Elemente, also Servern, Speichergeräten und Netzwerkausrüstung. Wenn Rechenzentren den gesamten Lebenszyklus eines jeden Elements kennen, lassen sich Möglichkeiten für eine längere Nutzung der einzelnen Komponenten und eine Reduzierung ihres ökologischen Fußabdrucks finden. Für eine möglichst hohe Lebensdauer von Speichergeräten sollten unbedingt regelmäßige Wartungen, Upgrades sowie Wiederaufbereitungsprogramme implementiert werden. Das reduziert das Aufkommen von Elektroschrott und senkt den Bedarf an Rohstoffen und Energie bei der Herstellung neuer Geräte. Unternehmen können durch entsprechende Maßgaben vorgeben, dass im Einkauf bevorzugt robuste und hochwertige Geräte mit längerer Lebensdauer beschafft werden sollen, und so der Nachhaltigkeit einen höheren Stellenwert bei Kaufentscheidungen verschaffen.

Zweitens lassen sich durch die Senkung des Stromverbrauchs deutliche Fortschritte bei der Nachhaltigkeit machen. Rechenzentren können in energieeffiziente Technologien investieren, z. B. Flüssig- und Immersionskühlung und HLK-Systeme, die Wärme effizienter ableiten. Diese Systeme können den Stromverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Kühlmethoden erheblich senken, was zu geringeren Betriebskosten und CO2-Emissionen führt. Die Nutzung erneuerbarer Energiequellen wie Solar- und Windkraft für Rechenzentren kann die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen weiter verringern und die CO₂-Bilanz insgesamt verbessern. Optimiertes Energiemanagement – beispielsweise durch KI-basierte Systeme zur Überwachung und Feinabstimmung der Energienutzung – kann ebenfalls zu einem effizienteren und nachhaltigeren Betrieb beitragen.

Drittens sollten Rechenzentren der Beschaffung innovativer, kosteneffizienter und die Nachhaltigkeit fördernder Lösungen Priorität einräumen. (Ein Beispiel aus der Welt der Datenspeicherung, mit dem die CO₂-Bilanz verringert werden kann, finden Sie in der folgenden Seitenleiste.)

Zu guter Letzt kann auch die Einführung eines Kreislaufwirtschaftsprogramms für die Entsorgung von Rechenzentrumskomponenten sinnvoll sein. Durch ein solches Programm lässt sich sicherstellen, dass Komponenten ressourcenschonend instand gesetzt, anderweitig verwendet oder recycelt werden. Die Entwicklung von Prozessen zur Rückgewinnung wertvoller Materialien aus Altgeräten kann die Nachfrage nach neuen Rohstoffen senken und die Umweltauswirkungen der Entsorgung minimieren. Wenn Elektroschrott wiederverwendet oder einem neuen Verwendungszweck zugeführt wird, ist das nicht nur im Sinne der Nachhaltigkeitsziele, sondern es führt auch zu einem sparsameren Umgang mit Ressourcen.

Durch Maßnahmen in diesen Bereichen können Rechenzentren deutliche Fortschritte bei der Nachhaltigkeit machen und die Umweltauswirkungen insgesamt senken.

Fortschritte bei der Schreibdichte und Nachhaltigkeit von Rechenzentren

Festplatten sind das umweltfreundlichste Speichermedium.7 Wenngleich sie ohnehin schon relativ wenig zur allgemeinen Umweltbelastung durch Rechenzentren beitragen, kann neue Aufzeichnungstechnik sowohl die Gesamtbetriebskosten senken als auch die Nachhaltigkeit verbessern.

Aufgrund der enormen Skaleneffekte sind die Weiterentwicklungen bei der Schreibdichte mittlerweile unerlässlich für KI-Innovationen und nachhaltige Rechenzentren.

Die Schreibdichte eines Laufwerks gibt an, wie viele Daten pro Flächeneinheit gespeichert werden können. Im Fall von Festplatten bezieht sich die Angabe auf die Kapazität einer einzelnen Scheibe. Fortschritte bei der Schreibdichte verbessern unmittelbar die Speichereffizienz bei begrenztem Raum. So können Unternehmen die Kapazität bestehender Einrichtungen erhöhen und dabei Material und Strom sparen. Effektiv bedeutet das weniger CO2-Emissionen pro Datenspeichereinheit.

Diese Verbesserung hat einen positiven Effekt auf mehrere Fragestellungen im Bereich der Nachhaltigkeit, die in der Umfrage festgestellt wurden. Durch die Erhöhung der Speicherkapazität ohne zusätzlichen Platzbedarf trägt eine höhere Schreibdichte dazu bei, vorhandene Rechenzentren bestmöglich auszunutzen (Platzmangel wurde von 45,5 % der Befragten als große Barriere genannt). Außerdem kann dadurch potenziell der Stromverbrauch und damit der CO2-Ausstoß gesenkt werden, was für etwa 53,5 % der Befragten ein zentrales Anliegen ist.

Wachstum bei zugleich weniger Energieverbrauch und CO2-Ausstoß;

In Rechenzentren mit umfangreichen Workloads kann der Austausch alter Speichergeräte gegen HAMR-Festplatten (Heat Assisted Magnetic Recording) der nächsten Generation zu einem geringeren Gesamtstromverbrauch führen. Bei großflächigem Einsatz lässt sich damit der absolute Stromverbrauch deutlich senken und die betriebliche CO2-Bilanz verbessern, selbst wenn die Speicherinfrastruktur wächst.

Global gesehen verstärkt sich dieser Effekt noch weiter, je stärker die Technik verbreitet ist. Mit dem Umstieg auf Festplatten mit höherer Schreibdichte kann der Anteil der Rechenzentren am weltweiten Stromverbrauch von ~8 % auf ~3 % gesenkt werden, und das trotz des prognostizierten Anstiegs des gesamten Cloud-Datenspeicherbedarfs um 167 % bis 20288 . Das entspricht einer Senkung des Stromverbrauchs durch Speicherinfrastruktur von insgesamt 62 %.

Das stellt einen grundlegenden Wandel dar: Nicht nur werden Speicher effizienter, sondern es können auch Gesamtenergieverbrauch und CO2-Emissionen in allen Rechenzentren weltweit reduziert werden – bei gleichzeitig zunehmendem Speicherbedarf. Es ist eine vielversprechende Entwicklung, die Rechenzentren große Vorteile bei Gesamtbetriebskosten und Nachhaltigkeit bringen dürfte.

Diese weitreichenden Vorteile werden durch die verbesserte Effizienz der einzelnen Geräte noch verstärkt. Laut Seagates Analyse des Stromverbrauchs verschiedener Medien sind Festplatten die energieeffizientesten Speicher mit großer Kapazität. Festplattenspezifische Parameter für Energieeffizienz wie Betriebsleistung in Watt (gesamter Stromverbrauch beim aktiven Lesen oder Schreiben von Daten) und die Effizienz in Watt pro TB zeigen, dass höhere Dichte zu geringerem Stromverbrauch für eine bestimmte Dateneinheit führt.

Durch den Einbau von Speicherlösungen mit höherer Flächendichte können Rechenzentren ihre Kapazität ohne zusätzlichen Platzbedarf erweitern und dabei den Gesamtenergieverbrauch und die betrieblichen CO2-Emissionen reduzieren. Gleichzeitig sind Unternehmen damit für den steigenden Speicherbedarf durch KI-Workloads und Cloud-Expansion gerüstet.

Die höhere Schreibdichte hat bei breitem Einsatz enorme Auswirkungen. Dank der höheren Flächendichte können Rechenzentren ihre Kapazität ohne zusätzlichen Platzbedarf erheblich erhöhen. Die damit verbundenen Einsparungen bei Flächenverbrauch, Energie und Ressourcen bringen Unternehmen näher an die Erfüllung ihrer Nachhaltigkeitsziele.

Stellen Sie sich eine Festplatte mit zehn Scheiben (auch: Platten) à 3 TB Speicherplatz vor. Das ergibt insgesamt eine Kapazität von 30 TB. Nun möchte ein Rechenzentrum jede Festplatte im Bestand von 10 TB auf 30 TB aufrüsten – ein in der heutigen Zeit durchaus realistisches Szenario. Dieser enorme Sprung bei der Flächendichte ermöglicht Folgendes:

• Mindestens dreifache Speicherkapazität bei gleichem Platzbedarf im Rechenzentrum^9[1];
• Über 60 % pro TB weniger Stromverbrauch;
• Eine Verringerung des grauen Kohlenstoffausstoßes pro TB um über 70 %  ^{% 10[2]]]}]
• 25 % geringere Kosten pro TB ^11[3]

Noch massivere Vorteile sind zu erwarten, wenn HAMR-fähige Festplatten künftig Kapazitäten von 40 TB und 50 TB bieten;

• Wenn etwa ein solches Laufwerk je Scheibe 4 TB hat, statt 3 TB. Mit 10 Scheiben ergeben sich jetzt 40 TB, eine Kapazitätssteigerung von über 30 % bei gleichem Platzbedarf;
• Angesichts der absehbaren Steigerung der Schreibdichte von 5 TB pro Scheibe erreicht ein und dasselbe Festplattenlaufwerk schon bald 50 TB und mehr – für mehr Kapazität bei effizienterem Stromverbrauch im Rechenzentrum.

Langfristig

Langfristig sollten Unternehmen zum Senken von CO2-Emissionen in allen ihren Betriebsabläufen KI nutzen. Damit kommt der dafür benötigten Laufwerktechnologie eine zentrale Rolle bei der Nachhaltigkeit zu. Die Umfrage ergab, dass 55,5 % der Befragten der Meinung sind, dass mit KI der Betrieb von Datenspeichern optimiert werden kann, um die Nachhaltigkeit zu verbessern. KI kann zwar eine deutliche Unterstützung bei der Verwirklichung von Nachhaltigkeitszielen sein, kann jedoch auch selbst Stromverbrauch und Treibhausgasemissionen erhöhen, wenn bei der Implementierung nicht ausreichend auf Effizienz geachtet.

wird. Durch den Fokus auf energieeffiziente Ressourcenplanung, optimiertes Training und Lebenszyklusmanagement können bei KI nachhaltige Praktiken implementiert werden – damit die Fortschritte bei KI nicht den Umweltzielen entgegenwirken.

Langfristig führt der Weg zu mehr Nachhaltigkeit auch über eine neue Denkweise und Kultur. Es ist wesentlich einfacher, die Führungsebene für eigene Nachhaltigkeitsmaßnahmen zu gewinnen, wenn sie eine Steigerung der Wirtschaftlichkeit versprechen, und umgekehrt. Um Führungskräfte davon zu überzeugen, bei der Skalierung von Betriebs- und Speicherinfrastruktur verstärkt Nachhaltigkeitsthemen in Betracht zu ziehen, gibt es laut Experten für Rechenzentrum insbesondere drei Motivatoren:

• Über 56 % nannten die finanziellen Vorteile durch den Einsatz umweltfreundlicherer Lösungen;
• Über 40 % verwiesen auf Steuererleichterungen für umweltfreundlichere Lösungen;
• Mindestens 38 % nannten den Wert von Zertifizierungen für grüne Unternehmen;

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Ein Experte aus den USA erläuterte die finanziellen Vorteile: „Manche Unternehmen möchten keine großen Summen in Solarzellen investieren, andere würden gerne, können es aber nicht, weil ihre Aktionäre strikt dagegen sind. Wenn es nichts kosten würde, gäbe es diese Diskussion gar nicht. Also ich habe für meine Solaranlage eine Steuergutschrift von 30 % bekommen. Die Anlage war zwar immer noch recht teuer, aber die Steuergutschrift hat die Kosten etwas abgefedert.“

Die Experten betonen die Bedeutung finanzieller Anreize wie Steuererleichterungen und Zuwendungen von Regierungen oder regionalen Handelsblöcken wie ASEAN und der Europäischen Union.

In Deutschland geben beispielsweise die KfW-45-Standards Zielwerte für den Energieverbrauch von Gebäuden an, wobei niedrigere Zahlen auf eine höhere Umwelteffizienz hindeuten. Die Erfüllung dieser Standards qualifiziert Unternehmen für Steuererleichterungen und staatliche Prämien, die Unternehmen zu nachhaltigeren Praktiken motivieren.

Durch Zusammenarbeit eröffnen sich Unternehmen zusätzliche Möglichkeiten zur Reduzierung von Emissionen. Rechenzentrumsexperten halten es für sinnvoll, Partnerschaften mit Regierungen (etwa 22 %) und anderen Behörden/Anstalten (über 15 %) einzugehen, um eine nachhaltigere Speicherinfrastruktur für die Datenspeicherung zu entwickeln.

Für Rechenzentren kann es von Vorteil sein, mit Branchenpartnern zusammenzuarbeiten, um standardisierte Tools und Verfahren zur Bewertung der Umweltauswirkungen von Datenspeichern zu entwickeln. Diese Zusammenarbeit ermöglicht die Etablierung branchenweiter Benchmarks und Best Practices, wodurch Unternehmen Bereiche für mit Verbesserungspotenzial besser erkennen können.

Die Ergebnisse dieser Studie unterstreichen die Rolle von branchenweiter Zusammenarbeit beim Weg zu einer nachhaltigen Datensphäre.

Durch die Zusammenarbeit können Rechenzentren, Technologieanbieter, Komponentenlieferanten und Regulierungsbehörden innovative Lösungen entwickeln und implementieren, die den Energieverbrauch senken, CO2-Emissionen minimieren und die effiziente Nutzung von Ressourcen fördern. Dazu zählen moderne Kühllösungen, die Nutzung erneuerbarer Energiequellen, längere Lebenszyklen von Speichergeräten, die Bevorzugung von nachhaltig orientierten Lieferanten sowie die Schaffung von Kreislaufwirtschaftsprogrammen für die verantwortungsvolle Entsorgung von Altgeräten. Innovative Produkte von Lieferanten können eine entscheidende Rolle dabei spielen, den Weg für nachhaltigere und effizientere Rechenzentren zu ebnen.

Transparente Berichte und Echtzeit-Überwachung der Umweltauswirkungen sind ebenfalls Instrumente, die wertvolle Erkenntnisse über den Stand der Nachhaltigkeitsziele in Rechenzentren liefern können. Die Bereitstellung umfassender Berichte über die Umweltauswirkungen, die Durchführung von Lebenszyklusanalysen und das Teilen von Fallstudien erfolgreicher Nachhaltigkeitsmaßnahmen können das Engagement und die kontinuierliche Verbesserung in der gesamten Lieferkette fördern. Finanzielle Anreize, Steuererleichterungen und offizielle Zertifizierungen für grüne Unternehmen können Rechenzentren zusätzlich zu nachhaltigeren Praktiken anhalten.

Dieser Bericht bietet Einblicke in Nachhaltigkeitstrends und -strategien in der Rechenzentrumsbranche. Durch einen umfassenden Nachhaltigkeitsansatz und die Einbindung von Interessengruppen in der Branche können Unternehmen die wachsenden Anforderungen durch KI und den Betrieb von Rechenzentren mit Umweltaspekten in Einklang bringen.

Durch Zusammenarbeit und Innovation können Rechenzentren zum Aufbau einer skalierbaren, effizienten und nachhaltigen Datensphäre beitragen.

1. Data centers and AI: How the energy sector can meet power demand | McKinsey.
2. The Dirty Secret of SSDs: Embodied Carbon | arxiv (Sep 2023); The Dirty Secret of SSDs: Embodied Carbon | Wisconsin University and UBC (Jul 2022).
3. Prognose der grauen Emissionen für die Mozaic-Festplatte mit 30 TB von Seagate pro TB bei einer Lebensdauer von fünf Jahren.
4. Analyse von Seagate der IBM-Daten zu CO^{_2-Emissionen} und anderen positiven Auswirkungen auf Nachhaltigkeit bei Bandspeichern von IBM sowie des Stromverbrauchs und des Kühlbedarfs; Prognosen für 1 LTO 9 Laufwerk + 1 LTO 9-Medium unter Verwendung des gesamten grauen Kohlenstoffausstoßes bei einem Lebenszyklus von 5 Jahren für alle Technologien, LTO 9: 37 Watt im Betrieb und 18 Watt im Leerlauf.
5. Da es keine öffentlich zugänglichen Ökobilanzen (life cycle assessment, LCA) für Rechenzentrums-SSDs gibt, wurden die grauen Emissionen der 30,72-TB-SSD mithilfe der verfügbaren öffentlichen Daten aus der Studie „ Dirty Secret of SSDs:: Embodied Carbon“ geschätzt. Unser Ziel ist es, für Rechenzentren genaue Zahlen für fundierte Entscheidungen bereitzustellen. Allerdings werden in der NAND-Branche weder Ökobilanzen veröffentlicht noch externe Prüfungen durchgeführt, anders als bei Seagate und seinen Festplatten.
6. Basierend auf der Seagate-Analyse von LTO-9-Bandlaufwerken: IBM LTO Ultrium Produktspezifikationen; Festplatte mit 30 TB: Seagate 30 TB Mozaic 3+; SSD mit 30 TB: Micron 6500 ION (30,72 TB)
7. Ermittelt durch Untersuchung von grauen Emissionen und Stromverbrauch.
8. IDC Cloud Infrastructure Index-Bericht 2024.
9. Vergleich der Seagate Exos X10 mit der Seagate Mozaic Exos X (30 TB).
10. Quelle: IDC Worldwide 1Q24 HDD Shipments and 4-Quarter Outlook by HDD Segment Mai 2024. IDC #US52080224.