Warum durchdachte Kreislaufwirtschaft die Zukunft der IT ist

Kreislaufwirtschaft in der IT – von neuen Serverkonzepten bis zu intelligenten Bereitstellungsmodellen

Die Digitalisierung ist ein wichtiger Verbündeter im Kampf gegen Klimawandel und Ressourcenverschwendung, wie etwa das Projekt Digitalization for Sustainability (D4S) zeigt: In der Landwirtschaft können digitale Technologien für einen gezielteren Einsatz von Dünger oder Pestiziden sowie besser angepasste Sä- und Erntemethoden eingesetzt werden, was zu höheren Erträgen und qualitativ hochwertigeren Lebensmittel beitragen kann.

Im Bereich der Mobilität reduzieren smarte digitale Logistik- und Beförderungskonzepte die Zahl und Länge notwendiger Fahrten. In der Industrie lassen sich Lagerhaltung und Produktion optimieren, und im Energiesektor ermöglicht die Digitalisierung eine bessere Planung von Netzen und Verbrauch. Auch Gebäude können dank digitaler Technologien ressourcenschonender gebaut und sparsamer beheizt werden.

Die steigende Nachfrage nach IT-Produkten und Rechenleistung erhöht auf der anderen Seite jedoch auch den Ressourcen- und Energiebedarf. Schon heute entfallen rund acht Prozent des weltweiten Stromverbrauchs auf digitale Geräte. Der CO2-Fußabdruck des Informations- und Kommunikationssektors (ICT) entspricht etwa dem der Flugindustrie. Bis 2030 könnte der Energiebedarf für digitale Produkte und Dienstleistungen in Europa auf mehr als 20 Prozent der gesamten Strommenge steigen.

IT-Hersteller und Rechenzentrumsbetreiber arbeiten deshalb an neuen Konzepten, mit denen der Energie- und Ressourcenbedarf trotz steigender Nachfrage gebremst werden soll. Hier einige Beispiele:

Server und Notebooks: wiederverwenden, aufrüsten, reparieren

Viele IT-Produkte sind heute hoch integriert. Der Fokus auf kosteneffiziente Produktion, hohe Leistung auf kleinstem Raum und Design führt zu Produkten, bei denen nicht einmal mehr Verschleißteile wie der Akku einfach ausgetauscht werden können. Viel zu viele Geräte landen daher auf dem Müll, weil sie nicht reparierbar sind oder die Nutzer den Aufwand und die hohen Kosten für eine Wiederherstellung scheuen. Die Masse des weltweit erzeugten Elektroschrotts übertrifft mittlerweile die der Chinesischen Mauer.

Ein wesentliches Ziel muss daher sein, IT-Geräte zu entwickeln, die einfacher erweiterbar und besser reparierbar sind. Das „Right to Repair“ ist auch ein wichtiger Bestandteil der neuen EU-Ökodesign-Verordnung, die im vergangenen Jahr auf den Weg gebracht wurde.

Hersteller wie Intel und Dell Technologies haben das Prinzip der Erweiterbarkeit und Reparierbarkeit bereits in Produkten und Konzepten umgesetzt. Schon 2016 hat Intel mit der „Disaggregated Server Architecture“ eine hoch modulare Serverarchitektur vorgestellt, bei der sich Prozessor und Arbeitsspeicher unabhängig von den anderen Komponenten austauschen lassen. Das Konzept spart bei einem Refresh nicht nur bis zu 44 Prozent der Kosten und reduziert das Transportvolumen um über 80 Prozent, sondern führt auch zu wesentlich weniger Elektroschrott. Intel schätzt, dass sich bis zu 50 Prozent der Systemkomponenten wieder verwenden lassen.

Dell-Server sind in den vergangenen zehn Jahren zudem um 80 Prozent energieeffizienter geworden. Die 16. Generation der PowerEdge Server von Dell Technologies wurde explizit mit Blick auf mehr Nachhaltigkeit entwickelt. Die Luftströmungen im Server wurden so optimiert, dass der Stromverbrauch der Lüfter um bis zu 52 Prozent niedriger liegt als bei der vorherigen Generation.

Mit der neuen Version des Dell OpenManage Enterprise Power Manager können die Obergrenzen für den Stromverbrauch um bis zu 82 Prozent schneller festgelegt werden, um so Effizienz- und Kühlziele besser einhalten zu können. Mit dem verbesserten Tool für Nachhaltigkeitsziele können Unternehmen außerdem die Serverauslastung, den Energieverbrauch von virtuellen Maschinen sowie der gesamten Einrichtung schneller ermitteln und Lecks in flüssigkeitsbasierten Kühlsystemen besser aufspüren.

Ein radikal neues Notebook-Design hat Dell Technologies im vergangenen Jahr mit „Concept Luna“ vorgestellt. Maximale Langlebigkeit und Flexibilität standen im Zentrum der Entwicklung. Das Notebook lässt sich mit wenigen Handgriffen öffnen, und der Austausch von Komponenten nimmt nur einige Minuten in Anspruch. Bestandteile wie das Alu-Gehäuse sind sortenrein oder bestehen aus nachwachsenden Rohstoffen, was das Recycling wesentlich vereinfacht.

Durch Auswahl und Reduktion von Materialien und dem modularen Aufbau ist es laut Dell Technologies gelungen, den CO2-Fußabdruck gegenüber einem herkömmlichen Notebook um 50 Prozent zu reduzieren (mehr zu Luna finden Sie in diesem Artikel)

Moderne Rechenzentren: Energieeffizienz steigern, Abwärme nutzen

Rechenzentren benötigen enorme Mengen an Energie, und das mit rapide steigender Tendenz. Allein bei den Digitalkonzernen Alphabet (Google) und Meta (Facebook) stieg der Strombedarf in den vergangenen Jahren um sechs bis sieben Prozent pro Jahr. Um diesen Anstieg zumindest zu verlangsamen, arbeiten IT-Hersteller und Provider an neuen Server- und Kühlungskonzepten, die die Effizienz von Rechenzentren verbessern sollen.

Das Maß dafür ist die sogenannte Power Usage Effectiveness (PUE). Sie gibt den gesamten Energieverbrauch im Data Center im Verhältnis zur Leistungsaufnahme der IT-Infrastruktur an. Je niedriger der Wert, desto weniger Energie wird verschwendet. Bei einem PUE von 1 würde die gesamte aufgenommene Leistung in das IT-Equipment fließen. Aktuell gelten Rechenzentren mit einer PUE unter 1,2 als sehr effizient.

Intel ist es durch ein neues verdichtetes Rack-Design gelungen, die PUE trotz Verzicht auf eine Wasserkühlung auf 1,06 zu reduzieren. Mit Flüssigkühlsystemen lassen sich sogar PUE-Werte von unter 1,03 erzielen, wie der Kühlsystemspezialist Green Revolution Cooling (GRC) in Zusammenarbeit mit Intel zeigen konnte.

Trotz hoher Leistungsdichten bleibt ein Problem bestehen: Letztendlich wird jede Energie in Wärme umgewandelt, die abgeführt werden muss. Bislang entweicht der größte Teil davon ungenutzt in die Umgebung. Das soll sich ändern, wenn es nach dem Willen des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BWMK) geht. Das Ministerium von Robert Habeck plant ein Energieeffizienzgesetz (EnEfG), das unter anderem Rechenzentrumsbetreiber dazu verpflichten soll, die Abwärme ihrer Systeme für Heizzwecke zur Verfügung zu stellen.

Fazit: Kreislaufwirtschaft ist die Zukunft der IT

IT-Hersteller und Rechenzentrumsbetreiber haben eine besondere Verantwortung, denn mit zunehmender Digitalisierung steigt ihr Anteil am Energie- und Ressourcenverbrauch deutlich. Viele Unternehmen haben diese Herausforderungen erkannt und sich zu nachhaltigem, klimaneutralem und sozial verträglichem Handeln verpflichtet.

Im Rahmen seiner RISE-Strategie (Responsible Inclusive Sustainable Enabling) will Intel beispielsweise die im Betrieb entstehenden Treibhausgasemissionen bis 2040 global auf null reduzieren. Bereits 2021 konnte das Unternehmen 65 Prozent seiner Produktionsverfahren auf eine Kreislaufwirtschaft umstellen.

In seinem Programm „Progress Made Real“ hat sich Dell Technologies ähnlich ehrgeizige Ziele gesetzt. Das Unternehmen will bis 2030 für jedes Produkt, das ein Kunde kauft, ein gleichwertiges recyceln oder wiederverwendbar machen. Mehr als die Hälfte der Produktinhalte und 100 Prozent der Verpackungsmaterialien sollen bis 2030 aus recycelten oder nachwachsenden Komponenten bestehen.

Auch Anwenderunternehmen können zu einer nachhaltigeren IT beitragen, indem sie auf umweltverträglich produzierte und reparaturfähige Produkte achten. Dell Technologies verwendet beispielsweise nur noch Farben auf Wasserbasis. Die Zahl der Schrauben wurde reduziert und vereinheitlicht, und statt Komponenten zu verkleben, kommen überwiegend Schnappverbindungen zum Einsatz. So lassen sich Produkte einfach mit Standardwerkzeugen warten und reparieren.

Einen wesentlichen Beitrag zu mehr Kreislaufwirtschaft leistet auch das Bereitstellungsmodell PC as a Service (PCaaS), bei dem Hardware, Software und Lifecycle-Management-Services zu einem festen Subskriptionspreis angeboten werden. Dank Remote-Konfiguration und -Support sind weniger Technikerbesuche vor Ort nötig, was den CO2-Fußabruck der Gesamtlösung reduziert.

Optimale Pflege und Wartung durch KI-basierte Tools verlängern die Lebensdauer und verhindern ungeplante Ausfälle. Am Ende des Lebenszyklus bietet Dell Technologies mit den Asset Recovery Services die Möglichkeit, Altgeräte fachgerecht wieder aufbereiten oder recyceln zu lassen. Mehr zum Thema PC as a Service finden Sie in diesem Whitepaper.

Dell beschränkt das Service- und Kreislaufkonzept aber nicht nur auf die Bereitstellung von PC-Arbeitsplätzen. Mit APEX as a Service ermöglicht es Dell Technologies Unternehmen, Cloud-Ressourcen und IT im eigenen Rechenzentrum als Service zu nutzen und so Private- oder Hybrid-Cloud-Umgebungen aufzubauen.

Mit dem Flex-On-Demand-Modell können Kunden darüber hinaus ihre internen IT-Ressourcen nahtlos skalieren, ohne in Vorleistung treten zu müssen. Dell installiert hierfür im Rechenzentrum des Kunden Pufferkapazität, die erst bei tatsächlicher Nutzung in Rechnung gestellt wird.