Long Project Description (DE)

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Long Project Description (DE)

Die Digitalisierung und die damit verbundende digitale Transformation von Industrie, Regierung und Gesellschaft befindet sich im vollen Gange. Digitalisierung bedeutet, durch den Einsatz von Software analoge Prozesse digital abzubilden, mit dem Ziel einer Verbesserung der Effizienz oder der Bedienbarkeit. Wie der Berühmte Erfinder, Software Entwickler und Investor Marc Andreessen bereits 2011 bemerkte: "Software frisst die Welt auf." [Software is Eating the World].

Dabei wurde die Effizienz der Software selbst lange Zeit ignoriert. Gorden Moore sagte 1965 voraus, dass sich die verfügbare Rechenleistung alle 24 Monat verdoppelt. Diese Voraussage hat sich für 40 Jahre bewahrheitet, doch seit 2005 stagniert der Geschwindigkeitsgewinn - das Limit an Transistoren ist erreicht. In der Software-Entwicklung der letzen 20 Jahre gab es selten das Problem, dass nicht genügend Ressourcen - Speicher oder Rechenleistung - zur Verfügung standen, oft waren die Netzwerke der Flaschenhals. Das Kredo der Branche: "Hardware ist billig und lässt sich schnell installieren".

Das Ende von massiven Geschwindigkeitsverbesserungen auf der Hardware-Ebene gepaart mit Software, bei der der Ressourcenverbrauch eine untergeordnete Rolle spielt, führte in den letzten 10-15 Jahren zum massiven Ausbau von Rechenzentrumskapazitäten weltweit. Denn der einzige Weg, um mehr Leistung für Software zu erschaffen, ist es horizontal zu skalieren, also mehr und mehr Hardware bereitzustellen, um den Ressourcengier von moderner Software zu befriedigen.

In den vergangen Jahren ist der Bedarf an Rechenkapazität durch das Hinzukommen von enormen Datenmengen - von Bilddaten zu Sensordaten - noch weiter gestiegen, um diese Daten auch tatsächlich analysieren zu können. Wir sehen zum ersten Mal, wie Software die Grenzen der physischen Hardwareskalierung erreicht - "einfach noch mehr Hardware" reicht nicht mehr.

Gleichzeitig wird deutlich, dass der Gesamtressourcenverbrauch - von Stromverbrauch, Rohstoffen, Wasser - und Umwelteinfluss der digitalen Wirtschaft eine Größenordnung erreicht, die auf der gesamten Welt für Erstaunen sorgt. Im Kontext des Klimawandels ist es zunehmend undenkbar, dass andere Industrien Ressourcen-, Energieverbrauch und Emissionen massiv senken müssen und zeitgleich die Digitalwirtschaft mit ihrem Wachstum den Fortschritt rückgängig macht. Die Ursache dieses Ressourcenverbrauchs wird sowohl in der Öffentlichkeit als auch in der Politik bisher bei der physischen Infrastruktur gesucht.

Software selbst - Programmiersprachen, Bibliotheken, Entwicklungsprozesse, Architekturen und die dazugehörige Entwicklergemeinschaft - fällt aus dieser Betrachtung meist heraus. Immernoch geht es primär noch mehr Software, so schnell wie möglich, gewinnbringend an den Markt zu bringen.

Um für Transparenz in der Software-Entwicklungsgemeinschaft zu sorgen und Entwickler/innen Werkzeuge an die Hand zu geben um im ersten Schritt den Energieverbrauch zu senken, hat das Umweltbundesamt, finanziert vom Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) ein Forschungsprojekt ins Leben gerufen. Im Rahmen des Projekts wird der Energieverbrauch von Software-Komponenten und Entwicklungswerkzeugen mit Hilfe einer bestehenden Methodik, entwickelt vom Umweltcampus Birkenfeld im Zusammenarbeit mit dem Öko-Institut, ermittelt. Zusätzlich hat sich das Projekt das Ziel gesetzt eine Kennzeichnung für Software-Komponenten zu erarbeiten, die z.B. bei Open Source Projekten als öffentliche Anzeige des Energieverbrauchs zum Einsatz kommen kann.

Das Projekt verfolgt das Ziel Software-Entwickler/innen ein Werkzeug an die Hand zu geben um die Energieverbräuche während der Entwicklung nicht nur zu messen, sondern auch durch die Auswahl von energieeffizienten Komponenten zu verbessern.