Der CO2-Fußabdruck ist ein mittlerweile bekanntes Konzept. Für den einzelnen bietet dies eine mögliche Näherung an die Antwort auf die Frage: „Wieviel an klimaschädlichen Gasen stoße ich aus?“ Daraus folgt nicht nur eine grobe Idee der Auswirkungen des eigenen Handelns auf die Verschärfung der Klimakrise, sondern einige Möglichkeiten zur Verbesserung des Konsumverhaltens. Auch in Rechenzentren muss der Kohlenstoffdioxidausstoß betrachtet werden. Schließlich benötigt die Dateninfrastruktur, also auch Rechenzentren, einen beachtlichen Teil der globalen Energieversorgung: 2018 laut Daten der Weltbank mit 231 TWh, immerhin 1.05 Prozent.
Entsprechend schlecht ist auch die CO2-Bilanz. Um dies für das einzelne Rechenzentrum zu ändern, braucht der RZ-Betreiber einen Überblick über die CO2 Bilanz seines Stromverbrauchs. Eine Schlüsselkennzahl für die Nachhaltigkeit von Rechenzentren in Bezug auf ihre CO2-Emissionen ist die Carbon Usage Effectiveness (CUE).
Was bedeutet Carbon Usage Effectiveness (CUE)?
Analog zu anderen Kennzahlen des gemeinnützigen Branchenkonsortiums The Green Grid, Power Usage Effectiveness (PUE) und Water Usage Effectiveness (WUE), setzt die Carbon Usage Effectiveness (CUE), das CO2-Äquvivalent ins Verhältnis zum Stromverbrauch der IT-Leistung in einem Rechenzentrum. CUE umfasst allerdings nur den Betrieb des Rechenzentrums. (Scope 1)
Bewusst wurde hier also auf eine Einbeziehung der Umweltbelastung über den gesamten Lebenszyklus des Rechenzentrums und der darin verbauten IT-Systeme hinweg verzichtet.
Auch trifft der Wert keine Aussage über den Komplettverbrauch des Rechenzentrums bzw. seine Nachhaltigkeit in Bezug auf den Kohlenstoffdioxidausstoß. CUE kann also nur ein Teil der Nachhhaltigkeitsbetrachtung sein.
Mit dem CUE lassen sich verschiedene Rechenzentren miteinander vergleichen. Auch bietet die kontinuierliche Erhebung der Metrik, die Möglichkeiten Verbesserungen vorzunehmen und sichtbar zu machen. Verschiedene Energieeffizienzstrategien lassen sich mit ihm miteinander vergleichen und Abwägungen können besser vorgenommen werden.
Berechnung des CUE
Zur Berechnung des CUEs werden die Emissionen des Rechenzentrums durch den Energieverbrauch der IT-Technik, genau wie bei der Power Usage Effectiveness (PUE), geteilt. Jeweils sind die Werte pro Jahr gemeint. Die Einheit der CUE ist folglich CO2-Äquvivalent (CO2eq) in Kilogramm pro Kilowattstunde. (kgCO2eq/kWh) Alternativ kann auch der CEF-Wert mit dem jährlichen PUE multipliziert werden. CEF steht für Carbon Emission Factor. Falls man also keine genaueren Werte hat, wird auf frei zugängliche Werte von Regierungen oder NGOs für die Lage des Rechenzentrums zurückgegriffen. Im Falle von Eigenenergieerzeugung wird diese mit den jeweiligen Werten anteilig mit einberechnet.
Der Energieverbrauch der IT-Technik wird bei reinen RZ-Gebäuden am Übergabepunkt des Energieverbrauchers gemessen.
Der beste denkbare Wert für den CUE wäre 0 kgCO2eq/kWh. In diesem Fall würde in keinem Fall auf nicht CO2-neutrale Energieträger zurückgegriffen.
Best practices
Idealerweise werden Daten für die CO2-Emissionen in Echtzeit von der Energiequelle erhoben. Dies schließt LNG, Diesel, Kohle, Windkraftanlagen, Solar, Brennstoffzellen und andere Energiequellen mit ein. Sollte dies nicht möglich sein, so muss auf Herstellerangaben zurückgegriffen werden. Wichtig ist, dass auch wenn feste Angaben verwendet werden, das spezifische, tatsächliche Lastprofil über die Zeit für die Berechnung verwendet wird.
Maßnahmen zur Verbesserung der Carbon Usage Effectiveness (CUE)
Um den CUE-Wert zu verbessern, können verschiedenste Maßnahmen ergriffen werden.
Die gängigsten Maßnahmen sind:
- eine Verbesserung der Energieeffizienz,
- die Verwendung von erneuerbarer Energie inklusive eigener PV-Anlage samt Speicher
- und Emissionsausgleich bspw. durch Ankauf von EE-Zertifikaten.
Bei Zertifikaten und Carbon Offset Projekten ist entsprechend Vorsicht geboten: nicht jedes Projekt hält, was es verspricht. Auch bei Ökostromtarifen muss beachtet werden, dass die CO2-Neutralität nur rechnerisch gegeben ist. Vor allem auf lokalen Ausbau von Netzinfrastruktur und erneuerbaren Energien sollte also, falls möglich, geachtet werden.
Fazit
Der CUE-Wert ist eine wichtige Ergänzung zur verbreiteten Metrik der Power Usage Effectiveness (PUE). Mit ihm fließt endlich die Art der Energieerzeugung in die Betrachtung des Energiebedarfs eines Rechenzentrums ein. Wenn der Wert mit anderen Schlüsselkennzahlen richtig eingeordnet wird, können in Zukunft noch bessere Rückschlüsse auf die Umweltverträglichkeit von Rechenzentren gezogen werden.
Bislang wurde mit der PUE die Energieeffizienz in den Vordergrund gestellt. Dies ist zwar wichtig, kann aber dazu führen kann, dass Rechenzentren mit identischem PUE auf den Betrachter gleich umweltfreundlich wirken. Auch wenn das eine Rechenzentrum den denkbar ungünstigsten Strommix verwendet und das andere Rechenzentrum Strom vom örtlichen Ökostromanbieter bezieht und zusätzlich noch mit einer PV-Anlage auf dem Gelände und einem entsprechend dimensionierten Speicher Eigenstrom erzeugt. Langfristig braucht es eine genauere, allumfassende Betrachtung und ein Vergleich der CO2-Emissionen über die gesamte Lebensdauer. Ansätze hierzu existieren schon im Konzept der Total Cost to the Environment (TCE) oder etwa der Technology Carbon Efficiency (TCE) in Scope 3. Die Erhebung solcher Kennzahlen ist eine große Aufgabe. Vor allem wenn belastbare Zahlen noch zu selten entlang von komplexen Lieferketten und Herstellungsprozessen existieren. Deshalb ist die simple Metrik der CUE ein Anfang und ein gangbarer Kompromiss zum Einstieg.
Sollten sie Fragen zum nachhaltigeren Bau von Rechenzentren, zur Verbesserung des Monitorings und weiteren damit verbundenen Herausforderungen haben, ist das Team bei Prior1 gerne ihr verlässlicher Ansprechpartner.