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Lecture: Wie klimafreundlich ist Software?

Einblicke in die Forschung und Ausblick in die Umweltzertifizierung!

Das Umweltbundesamt hat in 2012 mit der Forschung der Umweltrelevanz von Software begonnen. Ziel der Forschung war es, die gegenseitige Beeinflussung von Hard- und Software zu erfassen, zu bewerten und geeignete Maßnahmen zu entwickeln, die es ermöglichen, die Inanspruchnahme von natürlichen Ressourcen durch Software zu reduzieren.
Im Vortrag wollen Marina Köhn (Umweltbundesamt) und Dr. Eva Kern (Umwelt-Campus Birkenfeld) die Messergebnisse aus dem Labor der Forschung präsentieren und die entwickelte Methode des Forschungsprojektes erläutern. Weiterhin möchten wir die Inhalte des geplanten Umweltzeichens für Software vorstellen.

Das Zusammenwirken von Hard- und Software, also zum Beispiel von Computer und Betriebssystem, ist vergleichbar mit einem Buch und dem Inhalt des Buches. Fehlt ein Teil dieser Einheit, ist der Bestimmungszweck nicht mehr gegeben. Ein Computer ist zusammengesetzt aus verschiedenen Komponenten, die unterschiedliche Aufgaben wahrnehmen. Die Software ist die Logik, die das Ausführen dieser Aufgaben ermöglicht. Zwar ist Software, ähnlich wie Wissen, immateriell, jedoch benötigt sie die Hardwareressourcen, um existieren zu können. Softwareprodukte sind somit ein wesentlicher Bestandteil der Informations- und Kommunikationstechnik (IKT).
In den letzten Jahren wurden einige Anstrengungen unternommen, um die IKT nachhaltiger zu gestalten. Beispielsweise wurden die Energieeffizienz der IKT-Produkte gesteigert, Anforderungen an das Energiemanagement der Geräte gestellt und neue ressourcenschonende Hardwarearchitekturen entwickelt. Konkrete Anforderungen an das Design und die Programmierung von Soft-ware, die die Energieeffizienz der Hardware unterstützen, sind bisher nicht vorhanden. Obwohl Hardware und Software, wie oben erläutert, eine Einheit bilden und die Art und Weise der Softwarearchitektur und -programmierung große Auswirkung auf den entsprechenden Hardwarebedarf haben, fehlen konkrete Anforderungen. Das Fehlen der Anforderungen an Softwareprodukten hat zur Folge, dass die Energieeffizienzgewinne der Hardware durch ineffiziente Software oder schlechte Softwarekonzepte nicht oder nur teilweise zum Tragen kommen.
Vor diesem Hintergrund hat das Umweltbundesamt in 2012 mit der Forschung der Umweltrelevanz von Software begonnen. Ziel der Forschung war es, die gegenseitige Beeinflussung von Hard- und Software zu erfassen, zu bewerten und geeignete Maßnahmen zu entwickeln, die es ermöglichen, die Inanspruchnahme von natürlichen Ressourcen durch Software zu reduzieren.
Im Forschungsprojekt „Entwicklung und Anwendung von Bewertungsgrundlagen für ressourceneffiziente Software unter Berücksichtigung bestehender Methodik“ des Umweltbundesamtes (UBA 2018) wurde zusammen mit dem Öko-Institut, den Umwelt-Campus Birkenfeld und der ETH Zürich eine Bewertungsmethodik entwickelt, anhand derer der Energiebedarf, die Inanspruchnahme von Hardware-Ressourcen sowie weitere umweltbezogene Eigenschaften von Softwareprodukten ermittelt werden können.
Der Vergleich verschiedener Softwareprodukte mit gleicher Funktionalität macht deutlich, dass es teils erhebliche Unterschiede zwischen den Produkten gibt.
Bei der Ausführung eines Standardnutzungsszenario werden die Unterschiede der Energieeffizienz zwischen den Softwareprodukten erkennbar. Dies ist vor allem vor dem Hintergrund relevant, dass die übermäßige Beanspruchung von Hardware dazu führt, dass die Pro-grammausführung länger dauert und es im schlimmsten Fall dazu führt, dass diese vermeintlich langsame Hardware ausgemustert und durch neue, schnellere Hardware ersetzen wird.
Labels und Zertifizierungen, wie es sie seit langem schon für den Bereich der Hardware existieren, gibt es im Softwarebereich jedoch nicht. Das ändert sich demnächst! Wir haben erfolgreich Kriterien für das Umweltzeichen Blauer Engel für energie- und ressourcensparende Software entwickelt. Wir hoffen, dass wir mit dem Umweltzeichen eine Debatte über umweltverträgliche Software auslösen werden und wir hoffen, dass viele Software-Entwickler*innen und Hersteller von Software sich zukünftig an diese Kriterien orientieren.