In einer digitalisierten Fabrik laufe Waren vom Band. Eine Mitarbeiterin und ein Mitarbeiter in gelben Jacken mit weißen Helmen
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28.03.2022 Publikation

Cloud Computing: Grüne Wolke

Wer sich mit Nachhaltigkeit im Unternehmen beschäftigt, sollte dabei auch an Cloud Computing denken. IT lässt sich damit effizienter betreiben. Dienste aus der Cloud helfen außerdem dabei, den Energieverbrauch in der eigenen Organisation zu reduzieren und die Lieferkette transparenter zu machen.

Von Markus Strehlitz

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Digitalisierung erfasst derzeit alle Bereiche unseres Lebens – verbunden mit Versprechungen, wie sie unser Dasein verbessern kann. Das gilt auch für die aktuellen ökologischen Herausforderungen. Informationstechnologie und Daten sind etwa wichtige Hebel, um Nachhaltigkeit speziell in Fertigungsunternehmen umzusetzen. Zu diesem Schluss kommt das Beratungs- und Marktforschungshaus IDC in einem Whitepaper. Basis der von Microsoft unterstützten Studie ist eine Befragung von 150 Entscheidern aus deutschen Unternehmen der Prozessfertigung und der diskreten Industrie, die für nachhaltigkeitsbezogene Maßnahmen und Strategien in ihren Firmen verantwortlich sind. Eines der Ergebnisse der Untersuchung lautet: Industrieunternehmen mit umfangreicher Digitalisierung können Initiativen in Sachen Nachhaltigkeit wesentlich schneller umsetzen. Sie bräuchten dafür meist weniger als zwölf Monate, häufig sogar weniger als sechs Monate. Wenig digitalisierte Unternehmen benötigen dagegen laut IDC ein bis zwei Jahre.

Eine weitere Erkenntnis der Studie: Um optimale Entscheidungen in Sachen Nachhaltigkeit zu treffen, braucht es einen umfassenden und ganzheitlichen Digitalisierungsansatz, der möglichst viele Datenquellen berücksichtigt. Denn das Thema ist komplex. Daten aus vielen unterschiedlichen Quellen müssen betrachtet werden. Dazu zählen etwa Informationen aus der Fertigung, aus der Logistik, dem Vertrieb oder von den Lieferanten. Wer Nachhaltigkeit im Unternehmen angehen möchte, braucht also am besten eine Plattform, auf der all diese Daten zusammengeführt werden. Und die kommt im Idealfall aus der Cloud. Solche Plattformen müssten möglichst flexibel sein, damit sie schnell an die sich permanent ändernden Anforderungen und Rahmenbedingungen angepasst werden könnten, heißt es im IDC-Whitepaper. Cloud-Architekturen stellen aus Sicht der Experten daher die optimale Basis dar, weil sie „die notwendige Agilität bieten und sich flexibel skalieren lassen“.

Auf einer zentralen Plattform in der Wolke können auch die Daten der weltweit verteilten Lieferanten gesammelt werden, die für das Thema Nachhaltigkeit relevant sind. IT-Experten sprechen von einem Data Lake – also einem See, in den alle Informationen hineinfließen. Gerade wenn im kommenden Jahr das Lieferkettensorgfaltsgesetz in Kraft tritt, werden solche Konzepte noch mal an Relevanz gewinnen. Über die Cloud können Unternehmen aber auch auf Services zugreifen, um zum Beispiel energieeffizienter zu produzieren. Solche Dienste kommen von bekannten IT-Anbietern, aber auch von Technikkonzernen oder Maschinenbauern, die dafür ihrerseits die Cloud-Plattformen der großen Provider nutzen. So hat etwa Bosch ein Energiedaten-Managementsystem entwickelt, das auf Microsofts Cloud-Plattform Azure läuft. Die Industriekunden von Bosch können damit die Effizienz von Maschinen und Standorten bestimmen, vergleichen und optimieren. Zu den technischen Möglichkeiten der Plattform zählen die bedarfsorientierte Regulierung der Hallenlüftung, Abwärmenutzung aus diversen Bearbeitungsprozessen und das Abschaltmanagement der Anlagen.

Bosch nutzt die Plattform auch für seine eigenen Fertigungsstätten – zum Beispiel im Werk in Homburg. Dort sind Sensoren an den Anlagen einer Montagelinie für Dieseleinspritzventile installiert, um den Energie- und Ressourcenverbrauch zu messen. Die Daten werden an die Cloud übermittelt und analysiert. So lassen sich dann etwa Möglichkeiten zur Energieeinsparung bei der Druckluftregulierung erkennen und anschließend umsetzen. Wenn es darum geht, solche und andere Daten auszuwerten, spielt Künstliche Intelligenz (KI) eine zunehmend wichtige Rolle. Je mehr Daten verfügbar sind, desto schwieriger lassen sich diese ohne Hilfe von KI verarbeiten. Und auch bei den Optimierungen, die man nach der Analyse zum Beispiel in der Fertigung vornimmt, kommen entsprechende Systeme zum Einsatz. Alexander Britz, Nachhaltigkeitsexperte bei Microsoft, hält KI daher für eine der Schlüsseltechnologien beim Thema Nachhaltigkeit. Als Beispiel für den Mehrwert der KI nennt er den Betrieb der Microsoft-Gebäude in der Firmenzentrale in Redmond. Dort nutzt das Unternehmen eine IT-Lösung, die laut Britz dabei hilft, jedes Jahr 20 bis 25 Prozent an Energie einzusparen. „Nachdem diese bereits einige Jahre im Einsatz war, haben wir eine KI-Software darüberlaufen lassen. So konnten wir noch mal zusätzliche 15 Prozent an Energieeinsparungen realisieren.“

Ebenso wie andere Anbieter stellt sein Unternehmen über die Cloud einfach zu nutzende KI-Services zur Verfügung. Diese sollen es auch Firmen ermöglichen, die Technologie zu verwenden, denen die entsprechende Expertise oder die nötige Infrastruktur dafür fehlen. Der Einsatz von Künstlicher Intelligenz ist jedoch nicht immer notwendig. So glaubt etwa Professor Berend Denkena zwar auch, dass KI aus der Cloud viele Möglichkeiten eröffnet. Aber: „Ich plädiere immer dafür, dass man – auch beim Thema Nachhaltigkeit – erst mal die low hanging fruits erntet“, so Denkena, Sprecher des Präsidialausschusses der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktionstechnik (WGP) und Leiter des Instituts für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW). Es gebe Möglichkeiten, den Energieverbrauch von Maschinen oder den Werkzeugverschleiß zu visualisieren, ohne hochkomplexe Modelle zu nutzen, für die man Rechenpower aus der Cloud benötigt. „Die Nutzwertanalyse wird in der Digitalisierung häufig vernachlässigt. Doch man sollte sich immer genau anschauen, wie hoch der Aufwand einer Lösung ist und welchen Nutzen diese wirklich bringt“, sagt Denkena.

Rechenpower ist ein entscheidendes Stichwort, wenn es um die Verbindung von Digitalisierung und Nachhaltigkeit geht. Denn IT-Werkzeuge mögen wichtige Unterstützung in einer Nachhaltigkeitsstrategie bieten, sie verbrauchen aber selbst auch eine ganze Menge Energie. Unternehmen können zwar den eigenen Verbrauch reduzieren, indem sie IT-Leistung aus der Cloud beziehen. Doch der Gedanke liegt nahe, dass damit das Problem nur verlagert wird. Die gesparte Energie wird dann eben in den riesigen Rechenzentren der Provider verbraucht. Aber dem widersprechen die Anbieter. Das Konzept ergebe auch aus Umweltperspektive Sinn. „Wenn wir als Cloud-Provider den IT-Bedarf unserer Kunden zusammen in unsere Infrastruktur aggregieren, können wir deutlich effizienter sein und eine sehr viel höhere Auslastung der IT erreichen“, erklärt Constantin Gonzalez, Principal Solutions Architect bei Amazon Web Services (AWS). Er vergleicht das mit dem Effekt von Carsharing: Sich ein Auto mit vielen Leuten zu teilen, ist nachhaltiger, als ein eigenes Fahrzeug zu unterhalten, das noch dazu die meiste Zeit auf dem Parkplatz oder vor der eigenen Garage steht.

Außerdem konzentriert sich das Geschäftsmodell der Cloud-Anbieter auf die Bereitstellung von IT-Dienstleistungen in großem Umfang. Die Verbesserung der Energieeffizienz – und damit die Senkung der Stromkosten – kann sich direkt auf das Endergebnis auswirken. Die Provider haben also schon allein aus diesem Grund ein Interesse, entsprechend optimierte Technik einzusetzen. Das bedeutet zum Beispiel, dass sie effiziente Servertechnologien verwenden, die technisch auf dem neuesten Stand sind. Und die darauf installierte Software ist speziell auf den Betrieb in der Cloud zugeschnitten. In einer Studie hat AWS die Vorteile der Cloud für den Standort Europa berechnet. Lasse man geschäftliche Anwendungen auf AWS statt in Firmenrechenzentren vor Ort laufen, dann könne der damit zusammenhängende Stromverbrauch um bis zu 80 Prozent und die Kohlenstoffemissionen um bis zu 96 Prozent reduziert werden. Voraussetzung sei, dass AWS 100 Prozent des Stroms aus erneuerbaren Quellen beziehe. Das soll spätestens bis 2030 der Fall sein. „Im Moment sieht es so aus, als würden wir dieses Ziel schon 2025 erreichen“, so Gonzalez. Andere Cloud-Provider präsentieren ähnliche Zahlen. Microsoft hat sogar eine Software entwickelt, welche die Treibhausgasemissionen darstellt, die mit der Nutzung der hauseigenen Cloud-Dienste verbunden sind. Das Programm ermöglicht es Kunden zudem, ihre nicht in die Cloud verlagerten Rechenlasten einzutragen. Auf der Basis erhalten sie dann eine Schätzung, wie hoch die möglichen Emissionseinsparungen durch eine Migration in die Wolke wären. Wen es interessiert, der kann sich also den Beitrag der Cloud zur Nachhaltigkeit direkt ausrechnen lassen.

Microsoft Emissions Impact Dashboard

https://bit.ly/3LJqxxB

MARKUS STREHLITZ

ist freier Journalist und Redakteur beim VDE dialog.