A Friday for Green IT

A Friday for Green IT

Seit dem Jahr 2020 veranstalten wir eine jährliche Online-Konferenz, deren Format wir stetig weiterentwickeln. In diesem Jahr waren wir mutig und haben einen Sprung gewagt. Wir gingen weg vom Vortragsformat zurück zu den Wurzeln dessen, was eine Konferenz eigentlich ausmacht: das Fachgespräch.

Eine Präsenzkonferenz schafft Distanz zwischen Panel und den Teilnehmern. Das macht es schwer, auf Augenhöhe zu interagieren und macht daher eine Panel-Diskussion so zumeist zu einem Gespräch zwischen Panel-Teilnehmer und Moderator. In einer normalen Videokonferenz aber sind alle Teilnehmenden gleich; jeder, der seine Kamera einschalten möchte, ist ein Bild unter vielen.

Im Januar 2022 hatten wir über eine Woche jeden Vormittag ein Fachgespräch, das Arne, Sebastian und ich selbst im Wechsel moderierten. Das Ergebnis hat uns und unsere Teilnehmer begeistert. Wir sind gerade ziemlich sicher, dass wir damit unser Format für unsere jährliche Online-Konferenz gefunden haben, außer vielleicht, wir vollbringen das Wunder und machen unsere Konferenz im nächsten Jahr sogar noch besser.

Thematisch hatten wir uns gefragt, welche Themen uns in der IT im Jahr 2022 und darüber hinaus bewegen werden. Und wurde rasch klar, dass wir für das Thema Klimawandel oder Klimakatastrophe einen Tag reservieren sollten. Unser Friday for (Green IT) Future war geboren.

Die Konferenz selbst haben wir wie angekündigt nicht aufgezeichnet, um einen Safe Space für alle Teilnehmenden zu schaffen. Da aber besonders am Freitag im begleitenden Chat so viele ergänzende Informationen gepostet - und die Diskussionen weitergeführt - wurden, haben wir versprochen, den Chat anonymisiert aufzubereiten und hier zur Verfügung zu stellen.

Die nachfolgenden Chat-Beiträge wurden leicht bearbeitet und zu Themenblöcken gruppiert, damit auch ohne den Kontext der eigentlichen Diskussion ein wenig Lesefluss entstehen kann. Selbstverständlich wurden keine sinnentstellenden Änderungen vorgenommen, und die einzelnen Beiträge sind und bleiben Aussagen der jeweiligen Urheber.

Einführung

Frühzeitig erwähnt wurde die Idee eines Energielabels für Software nach dem Vorbild von Elektrogeräten. Dazu wurde angemerkt: "Ein Nutrition Score wäre auch nicht schlecht." und "Proof of Work verbieten wäre schon mal ein guter Anfang".

"Da vorhin nach dem Energieeffizienz-Label von Kühlschränken gefragt wurde, hier Hinweis auf einen Ansatz, der diesen Score praktisch für sich nutzt:"

https://www.bertelsmann-stiftung.de/fileadmin/files/BSt/Publikationen/GrauePublikationen/WKIO_2020_final.pdf

"In Kurzform:

https://www.uni-stuttgart.de/en/research/forschung-leben/1-2021/ethics-label/

(inkl. ökologischer Nachhaltigkeit) für das Thema AI."

Blockchain

Das Thema Blockchain sollte nicht im Vordergrund der Diskussion stehen und wir wollten insbesondere kein Blockchain-Bashing betreiben. Dazu wurde angemerkt:

"Ich denke aber, Blockchain ist ein Sonderfall: Es gibt eigentlich keine sinnvolle Anwendung für die – technisch durchaus interessante – Technik. Das ist also ein einfaches Problem, das man dadurch löst, es einfach nicht zu machen. Schwieriger wird es z.B. bei Cloud / Rechenzentren: Viele Kunden bestehen auf dedizierten Umgebungen (Rechner, Cluster etc) aus Policy-Gründen. Dadurch läuft viel Rechenleistung im Leerlauf oder kann nicht für andere Kunden mitbenutzt werden."

"Sinnvolle Anwendung Blockchain: Das ist im Energiebereich schon denkbar und auch schon untersucht:

https://www.dena.de/fileadmin/user_upload/dena-Studie_Blockchain_Integrierte_Energiewende_DE4.pdf

  • Potenziale bei dezentraler Produktion, Prosuming und Handel"

Green Energy

"Nicht-grünen Strom einfach real bepreisen würde vermutlich auch helfen. Irgendwo stand neulich mal, dass ein AKW jährlich Millarden an Versicherung kosten würde, wenn man das auf dem Markt versichern müsste."

Ein anderer Teilnehmer lieferte prompt der Link dazu: https://www.manager-magazin.de/finanzen/versicherungen/a-761954.html

"Hier um die Ecke gibt es einen noch kleinen Hoster, der sein Rechenzentrum ausschließlich mit regenerativen Energien und mit der Abwärme eine Algenfarm betreibt. In meinen Augen auf jeden Fall schon ein guter Anfang."

Stromverbrauch in Rechenzentren

"Im Kontext Rechenzentrum: Wieviel Strom geht in das Klima/nicht in die Rechner im Vergleich zu dem Strom, der in die Rechner geht -> Power Usage Effectiveness:"

https://blog.koehntopp.info/2019/10/05/data-centers-and-energy.html#pue-power-usage-efficiency

"Abwärme einspeisen geht oft aus physikalischen Gründen nicht. Die Air-Out vom RZ ist viel zu niedrig und man muss mit Wärmepumpen oder anderen Maßnahmen die Temperatur hoch bringen. Fernwärme muss Energie transportieren und das funktioniert in der Regel nicht mit Dingen, die <50C warm sind. In konventionellen RZ ist Air-In oft 14C bis 22C, in OCP Facilities bis zu 45C Air-In. Air-Out ist idR 20-25C über Air-In."

"In Frankfurt am Main (alle wollen nah ans DE-CIX) gibt es teilweise auch gar kein Fernwärmenetz, in das man die Abwärme einspeisen könnte."

"Daher betreibt der Hoster, auf den ich mich bezogen habe, auch eine Algenfarm mit der Fernwärme. Die bindet dann noch weiteres CO2 (zumindest nach meinem Verständnis) und die Algen haben ansonsten auch weitere Anwendungen."

"In OWL werden RZ's teilweise in Windkrafträder gebaut:"

https://datacenter-group.com/de/unternehmen/referenzen/dtm/

https://www.nw.de/lokal/kreis_paderborn/lichtenau/22071388_Erstes-Rechenzentrum-in-Windenergieanlage-bei-Lichtenau-eroeffnet.html

"Gibt es eine optimale Betriebsgröße für Firmen, ab der es sich lohnt, Dinge besser zu machen - oder wird das durch 'läuft eh in der Cloud und ist nicht meine Stromrechnung' eh kaputt gemacht?" - "Für Hyperscaler und Cloud-Betreiber sind Stromkosten der Kostenfaktor, und daher tun die alles, um Stromkosten runter zu bringen." - "Für Cloudkunden sind halt Cloudkosten der zentrale Faktor, und daher tun die alles, um ihr Cloud Deployment klein zu halten."

"Hyperscaler vs. Nicht-Hyperscaler-Rechenzentren. Möglicherweise sind die großen auf Effizienz getrimmt." - "Ich kenne die Summe der Nicht-Hyperscaler RZs v. Hyperscaler nicht, weil Rechenzentren nicht meldepflichtig sind in der EU."

Streaming und Netzverkehr

"Netflix Energieverbrauch ist eine bezahlte Kampagne gewesen, und ist Bullshit. Dazu mehr hier:"

https://blog.koehntopp.info/2019/12/28/streaming-and-energy.html.

"tl;dr Netflix gucken ist in der Regel der Download von statischen Dateien mit einem Fancy Protokoll, und dann das Decoding von Videodaten in einem Handheld-Device. Die Hauptkosten sind der Energieverbrauch in Deinem DSLAM, wenn Du kein Glasfasernetz hast."

"Wobei Netflix vorher Energie aufwenden musste, um das Video zu komprimieren." - "Einmal pro Auflösung. Nicht jedes Mal beim Streaming."

Ein Teilnehmer postet einen Link, der die Größe einer Website ins Verhältnis mit der Größe des Computerspiels Doom setzt: https://twitter.com/xbs/status/626781529054834688/photo/1

"Dynamisches Lastmanagement ist in Energienetzen allgegenwärtig - das auf Datennetze zu übertragen ist hochinteressant!"

"Die Betriebskosten und Energiekosten von Netzwerken sind von der Nutzung des Netzwerkes nahezu unabhängig. Das Link zu haben - auch idle - kostet."

"Dieses Buch aus 1996 beschäftigt sich durchgehend mit dem Thema Webseite nach Bandbreite zu optimieren:"

https://www.goodreads.com/book/show/1920183.Designing_Web_Graphics_2

Autoscaling

"Eventuell ein Thema hierzu: Ausnutzung von gebuchten Ressourcen. Beispiel: Kunde X betreibt ein System, welches große Nutzeranstürme zu Peaks handlen muss. Da der Kunde kein Wissen zu On-Demand-Scaling hat, läuft dort ein viel zu großes Setup dauerhaft, statt nur On-Demand.

"Ich sehe immer wieder Systeme, die eben nicht skalieren, sondern dauerhaft extrem fett fahren."

"Zumindest GCP sagt einem ja auch, dass man da hoch oder runter skalieren sollte bzw. könnte. Keine Ahnung ob AWS das auch macht."

"Autoscaling, also reaktives Autoscaling ist in der Regel zu langsam. Es ist IMMER zu langsam, wenn das, was skaliert wird, stateful ist (ein TB an Daten zu replizieren dauert etwa 1h bei 400 MB/s, 45m Copy Time und 15m Catchup). Prediktives Autoscaling kann funktionieren."

"Vielleicht muss man das als Qualitätsziel bei System / Projekten mit festlegen, dass Projekte skalieren können, wenn der Service eine gewisse Größe hat?"

Stromverbrauch von Rechnern

"Auf 5 Jahre Abschreibung ist der Stromverbrauch vonRechnern in etwa 50% der TCO." Wieviel Strom braucht ein Rechner im Verhältnis zur CPU Auslastung?

https://blog.koehntopp.info/2017/07/19/threads-vs-watts.html"

"If you define the full power usage at 420W and want to spend only half of that, 210W, you will reach that point at around 4-6 Threads busy - about 10% of the potential compute already consume 50% of the power."

Ein Teilnehmer fragte nach dem Stromverbrauch von Festplatten: "Etwa 9W pro 14TB Platte plus ca 60W Grundstromaufnahme einer OCP Kiste, die idle ist. Wenn Du einen Job laufen lässt noch mehr für das Compute, insbesondere wenn das AI Learning ist."

"Ggf. wirken neue Architekturen gegen diesen Energiehunger? Als Beispiel: Apple mit seinem m1 hat mich jedenfalls fragen lassen, was Intel/AMD uns da seit Jahren an Heizungen andrehen?"

https://9to5mac.com/2022/01/20/intel-tsmc-euv-chipmaking-tech/

"Zu CPU Architekturen gab es mal einen sehr geilen Talk wo ein Mensch mit Overhead-Projektor und in 60er-Style-Kleidung Intel für seine Konzepte ausgelacht hat:"

https://www.youtube.com/watch?v=8pTEmbeENF4

"Mein Laptop braucht 5W idle, mit Zoom laufend werden mir 39W angezeigt. :-) (Ja, mit Lüfter, Lenovo Yoga, Windows 10)"

"Spielerechner macht Grafik vs. einfach nur an: idle ca. 70W vs. Horizon Zero Dawn 250W"

"Die Rechenleistung eines Tesla ist noch mal ein Kapitel für sich"

Energieeffizienz im Entwicklungsprozess

"Effiziente Entwicklungsprozesse: nicht für jeden Push / Lauf der CI-Pipeline das ganze Internet herunterladen und/oder unnötige Arbeit machen."

"Weniger in CI installieren etc. ist ja nicht nur ökologisch sinnvoll. Je weniger im Build unnötige Dinge gemacht werden, desto besser, weil schnelleres Feedback. Und weniger Dinge, die kaputt gehen können."

"Webseiten nicht millionenfach im Browser neu zusammenbauen, anstatt sie vom Server auszuliefern?" - "Aber verbrauchen Clients mehr Ressourcen zum Rendern vs ein Beefiger Server + Caching?" - "Server: 1x, Client: user-Anzahl-mal" - "Aber ein Client verbraucht wesentlich weniger Ressourcen als ein Server. Lohnt sich wahrscheinlich erst ab einem bestimmten Schwellenwert".

"Guter Ansatz für Einsparung ist auch Datensparsamkeit. Es wird zu leichtfertig alles auf Verdacht erhoben, analysiert und gespeichert, oft ohne konkrete Anwendungsfälle ('für später'). Daten sammeln und speichern müsste vielleicht mehr kosten ..."

Optimierungen im Software-Stack

"Anfang der Woche haben wir ein wenig festgestellt, dass viele Entwickler die gleichen Fehler machen (OWASP10 im Grunde unverändert usw.) nun ist das Stichwort gefallen wir Entwickler sollten lernen effizienter Software in Bezug auf Energie zu schreiben. In Verbindung mit dem Hintergrund das über 70% des Webs mit PHP befeuert wird, wäre es total spannend über den Hebel nachzudenken PHP stärker zu optimieren bzw. den Fokus darauf zulegen? Als Beispiel haben wir vom Wechsel PHP5.4 auf 7 vor Jahren einige Webserver einfach ausschalten können...weil halt obsolete. Ist vielleicht einfacher den Kern zu optimieren. als x PHP Entwickler dazu zu bringen?"

"Das passiert ja, aber es ist egal, welche Sprache und wie gut sie ist. Du kannst überall miesen Code schreiben - Stichwort SQL-Query in einer Schleife."

"Vermutlich habe ich da ein wenig die Scheuklappe auf weil ich direkt gesehen habe das da 20 Kisten ausgemacht wurden."

"80/20 ... Optimieren geht gut am Anfang und wird immer schwerer. Keine Scheuklappe - gute Idee, aber die low hanging fruits sind geerntet. Jetzt kam JIT, hilft ein bisschen bei hoher Komplexität (imho), what’s next?"

"Das ist der Grund, warum Facebook HHVM und Hack gestartet hat"

"Abschnitt 'Ist PEAR noch relevant?' im Artikel https://thephp.cc/artikel/schatten-der-vergangenheit"

"Kontinuierliche Analyse von Anwendungen in der Produktion, über den ganzen Stack: https://prodfiler.com/"

"Green" vs. "Digitale Souveränität"

Ein Teilnehmer verlinkt https://twitter.com/LilithWittmann/status/1481184717068251137.

"Der Souveränitätsdrops ist gelutscht, wie man am Scheitern von Gaia-X sehen kann. Europa kriegt da nix auf die Kette und das ist auch nicht mehr zu ändern, das hätte vor 15 Jahren passieren müssen."

"Stehe im Austausch mit Fachministerien verschiedener Länder. Die Durchsetzung der Eigenständigkeit der Länder bis in das letzte Detail steht bei allen Gesprächspartnern im Vordergrund."

Ein Teilnehmer verlinkt https://blog.fefe.de/?ts=9f60b12e.

"Nachhaltigkeit von Geräten – Kommen Rührgeräte in den Himmel: http://www.rg28.de"

Allgemein

"Wenn Du durch die Sektoren gehst, stellst Du fest, daß CO2-Ausstoß nicht nur energetisch ist. Speziell Beton ist eine chemische CO2 Quelle. Bauen mit alternativen Materialien ist ca genauso wichtig wie CO2 freie Energie."

"Zum Thema sinnvolles Farming: https://www.nationalgeographic.com/magazine/article/holland-agriculture-sustainable-farming"

"Habe letztens gelesen, dass LKWs vor allem als rollende Lager eingesetzt werden. Fahren die ganze Zeit rum, vollbeladen." - "Die Folge von Subventionen. Einen LKW rollen zu lassen ist billiger als Lager vor Ort zu bezahlen."

"https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa7541 - Zitat aus dem Abstrakt: We recommend four widely applicable high-impact (i.e. low emissions) actions with the potential to contribute to systemic change and substantially reduce annual personal emissions: having one fewer child (an average for developed countries of 58.6 tonnes CO2-equivalent (tCO2e) emission reductions per year), living car-free (2.4 tCO2e saved per year), avoiding airplane travel (1.6 tCO2e saved per roundtrip transatlantic flight) and eating a plant-based diet (0.8 tCO2e saved per year)."

"Wissing hat ja neulich schon Erfahrungen mit der Inertia von Systemen gemacht - Elektroauto sachlich korrekt als alternativlos hingestellt, und am Abend zurückrudern müssen, weil ihm ein Haufen Leasingbanken mal erklärt haben, was Stranded Assets sind und was Aussagen wie seine mit ihrem Invest machen."

"Interessanter Artikel aus 2015 der damals meinen Blick auf das Thema Verbrauch von Ressourcen sensibilisiert hat – denn Waschmaschine bedeutet nicht nur Strom, sondern auch sauberes Wasser"

https://www.faz.net/aktuell/politik/energiewende/atomkraft-ja-bitte-gruende-gegen-die-energiewende-13596102.html

Ein Teilnehmer weist auf ein Meetup zum Thema Green Coding hin: https://www.meetup.com/de-DE/green-coding/