Kalte Datenspeicherung: eine ökologische Lösung zur Verringerung der Umweltauswirkungen von Daten

Datenverarbeitung: eine Aktivität mit großen Auswirkungen auf die Umwelt

Der Digitalsektor ist bereits für 2 bis 4 % der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich.

In der aktuellen Diskussion um Corporate Social Responsibility (CSR) richten Unternehmen ihre Strategien zunehmend auf Maßnahmen wie die Begrenzung von Flugreisen oder die Reduzierung von Abfällen aus. Solche Maßnahmen sind zwar wichtig, könnten jedoch angesichts der zunehmenden Umweltauswirkungen anderer Aktivitäten – wie beispielsweise des Datenmanagements – nicht mehr ausreichen. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, die Prioritäten der Unternehmen und die Vor- und Nachteile jeder dieser Maßnahmen einer Neubewertung zu unterziehen.

Der Digitalsektor ist bereits für 2 bis 4 % der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich. In diesem Kontext sei darauf verwiesen, dass der Anteil der Zivilluftfahrt an den globalen Treibhausgasemissionen zwischen 2 und 3 % liegt¹Deluzarche, C. Global warming: the digital sector generates more greenhouse gases than aviation. Futura.. Die Übertragung und insbesondere die Speicherung von Daten sowie die Herstellung der dafür erforderlichen elektronischen Systeme sind energieintensive Prozesse. Der Gesamtenergieverbrauch von Rechenzentren im Jahr 2018 wurde auf 205 TWh geschätzt, was einem Prozent des weltweiten Energieverbrauchs entspricht²Gaudiaut, T. (2021). The Big Bang of Big Data. Statista Infographies..

Eine zweite Studie zeigt, dass sich die Menge an digitalen Daten, die pro Jahr weltweit generiert oder vervielfältigt werden, zwischen 2018 und 2025 um nahezu das 4,5-Fache erhöhen könnte³Gaudiaut, T. (2021). The Big Bang of Big Data. Statista Infographies.. Ohne entsprechende Maßnahmen ist zu erwarten, dass die Umweltauswirkungen von Daten in den kommenden Jahren signifikant zunehmen. Schätzungen zufolge werden digitale Technologien in Frankreich bis 2040 7 % der Treibhausgasemissionen verursachen⁴Sénat (2020). Mission d’information sur l’empreinte environnementale du numérique..

Auch wenn bei genauerem Hinsehen der ökologische Fußabdruck von Daten nicht zu übersehen ist, bleiben diese Auswirkungen oft „unter dem Radar” und werden unterschätzt. Dafür lassen sich drei mögliche Erklärungen anführen:

• Die Illusion entmaterialisierter Daten sowie geringe finanzielle Kosten führen zu einer übertriebenen Datenerzeugung.
• Zudem sind die verwendeten Speichermethoden für die aktuelle Nutzung ungeeignet und verbrauchen zu viel Energie.
• Eine weitere Ursache sind unzureichende Kenntnisse im Umgang mit Big-Data-Technologien.

Es besteht Anlass zur Hoffnung, dass sich der ökologische Fußabdruck von Daten begrenzen und sich somit der Trend umkehren lässt.

Heiße Datenspeicherhölle

Die Speicherung der meisten Daten erfolgt häufig auf „Hot Storage”, da eine Optimierung und Organisation oftmals nicht erfolgt.

In Kontrast zu jenen Branchen, deren Kerngeschäft die Datenübertragung bildet – wie beispielsweise im Falle von Videokonferenzen, welche in der ersten Kategorie dieser Serie über nachhaltiges Datenmanagement Erwähnung finden – sind die Umweltauswirkungen von Daten in den meisten Branchen hauptsächlich auf deren Speicherung zurückzuführen. Der wesentliche Unterschied zwischen der Speicherung und der Übertragung von Daten besteht darin, dass bei der Speicherung täglich Strom verbraucht wird, während bei der Übertragung lediglich im Moment der Übertragung Strom verbraucht wird. Des Weiteren ist zu berücksichtigen, dass bei der Speicherung von Daten mehr Strom pro Byte verbraucht wird als bei der Datenübertragung. Dies ist auf die Art und Weise zurückzuführen, in der Daten gespeichert werden.

Die Speicherung der meisten Daten erfolgt häufig auf „Hot Storage”, da eine Optimierung und Organisation oftmals nicht erfolgt. Dies impliziert, dass die Speicherung der Daten auf Servern erfolgt, auf welche jederzeit zugegriffen werden kann und die folglich permanent aktiv sind. Diese Methode der Speicherung auf „Hot Storage” ist die am weitesten verbreitete, allerdings auch die aufwendigste. Die Speicherung von 1 GB gemeinsam genutzter Daten auf einem Cloud-Server beispielsweise verursacht in Europa einen CO2-Fußabdruck von etwa 15 g CO2eq pro Jahr⁵Cloud Carbon Footprint – An open source tool to measure and analyze cloud carbon emissions., was mehr ist als eine Autofahrt von 100 Metern. Diese Tatsache mag für ein Jahr als anekdotisch erscheinen, jedoch muss berücksichtigt werden, dass Unternehmen jedes Jahr Tausende von Gigabyte an Daten erzeugen und speichern. Die Auswirkungen der Speicherung sind sogar noch gravierender, wenn diese kollaborativen Dokumente auf lokalen Servern gespeichert werden. Dies liegt darin begründet, dass diese mit kommunalem Strom betrieben werden und im Gegensatz zur Cloud selten eine algorithmische Optimierung der Datenverwaltung bieten. Die Nutzung kann dennoch aus Gründen der Cybersicherheit erforderlich sein. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, andere Speichertechniken einzusetzen, um die Umweltauswirkungen der Daten zu begrenzen. Eine Möglichkeit ist die kalte Datenspeicherung.

Kalte Datenspeicherung: eine ökologischere Lösung zur Datenspeicherung

Was ist kalte Datenspeicherung?

Eine kalte Speicherung ist ausreichend, wenn die Daten keinen täglichen Nutzen mehr aufweisen.

Ein unmittelbarer Zugriff zu jeder Zeit ist für einen Großteil der Daten aus Gründen der Praktikabilität nicht ratsam, insbesondere für diejenigen, die aus Gründen der Archivierung oder der Einhaltung von Vorschriften aufbewahrt werden und daher selten (wenn überhaupt) abgefragt werden. Eine kalte Speicherung ist ausreichend, wenn die Daten keinen täglichen Nutzen mehr aufweisen. Diese Technologie, die bei allen Anbietern von Datenspeicherlösungen (ob Cloud oder nicht) an Bedeutung gewinnt, basiert auf dem Prinzip der kalten Speicherung. Dabei werden Daten auf Servern gespeichert, die nur bei einer Anfrage aktiviert werden. Dieser Prozess wird als „Einfrieren” der Daten bezeichnet, wodurch die Server nur dann Energie verbrauchen, wenn eine Anfrage gestellt wird. Dies bedingt eine Verlangsamung des Zugriffs auf Informationen, da die kalt gespeicherten Daten erst mehrere Tage nach der Zugriffsanfrage abgerufen werden können. Der Ansatz führt jedoch zu einer Reduktion des mit der Datenspeicherung verbundenen Stromverbrauchs⁶LogicMonitor. (2022). Hot Storage vs. Cold Storage. um einen Faktor von bis zu 3,5⁷Holcman, K. – Comment réduire l’impact environnemental du stockage de données ?. Dies resultiert in einer Verringerung der finanziellen Kosten und Umweltauswirkungen.

4 Schritte zur Einführung von Cold Data Storage ab heute

Die kalte Speicherung von Daten stellt eine effektive und einfach umzusetzende Lösung dar, da eine einfache Migration der Daten auf kalte Server ausreicht. Im Folgenden werden die Schritte dargelegt, die bei der Umsetzung der Migration zu berücksichtigen sind.

• Im ersten Schritt ist festzulegen, welche Daten sich derzeit im heißen Speicher befinden und zukünftig archiviert werden sollen.
• Im zweiten Schritt erfolgt die Festlegung einer Strategie für die künftige Datenverwaltung. Dabei werden Zeiträume für die Warm- und Kältespeicherung der verschiedenen gesammelten Datentypen definiert. Bei bestimmten Datentypen kann die Warmspeicherung sogar ganz vermieden werden.
• Im dritten Schritt werden regelmäßige und systematische Archivierungskampagnen organisiert, um die Einhaltung der festgelegten Politik sicherzustellen. Dies beinhaltet die Migration der archivierten Dateien auf kalte Server.
• Im vierten Schritt werden die kalten Daten am Ende des festgelegten Speicherzeitraums gelöscht.

Digitale Technologien haben sich – insbesondere aufgrund der notwendigen Datenspeicherung – zu einem echten Umweltproblem entwickelt, dessen Auswirkungen weiterhin exponentiell zunehmen. Die Implementierung interner Maßnahmen zur optimierten Verwaltung gespeicherter Daten sowie die verstärkte Nutzung der kalten Datenspeicherung könnten diesem Trend entgegenwirken (und sogar eine Trendwende herbeiführen). In unserem dritten und letzten Artikel der Reihe analysieren wir die Vorteile der Cloud in Bezug auf eine nachhaltige Datennutzung. Wir von Alcimed begleiten Sie gerne bei der Bewältigung Ihrer Herausforderungen im Bereich der Datenspeicherung und bei der Entwicklung Ihrer Strategie zur digitalen Nüchternheit. Kontaktieren Sie unser Team.

Über den Autor, 

Matthieu, Consultant in Alcimeds Data Team in den USA