Was ist grüne Codierung?
Es ist kein Geheimnis, dass Rechenzentren enorme Mengen an Energie benötigen. Experten schätzen, dass die weltweit 7.2 Millionen Rechenzentren 1 % des gesamten globalen Stromverbrauchs ausmachen. Daher investieren Rechenzentrumsbetreiber verstärkt in die Steigerung der Energieeffizienz ihrer Standorte. Google hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2030 alle seine Rechenzentren mit CO₂-freier Energie zu betreiben. Amazon Web Services strebt an, bis 2025 vollständig auf erneuerbare Energien umzustellen.
Die Herausforderung besteht jedoch darin, dass unsere Rechenzentren mit der fortschreitenden Digitalisierung ganzer Branchen und sogar Länder nur noch zunehmen werden. Es ist zwar gut, dass wir uns dazu verpflichten, unsere Datenbanken mit erneuerbarer Energie zu betreiben, aber das ultimative Ziel sollte es sein, von vornherein weniger Energie zu verbrauchen. Hier kommt die grüne Codierung ins Spiel.
Unter grüner Kodierung versteht man die Verwendung möglichst weniger Prozessorbefehle und möglichst wenig Speicherplatz. Die Verwendung eines kleineren Raums reduziert den Energieverbrauch und die Kosten der Maschinen, die den Code verarbeiten. Grüne Codierung erzeugt Algorithmen mit minimalem Energieverbrauch. Softwareentwickler müssen mehr Rücksicht auf die Codes nehmen, die sie schreiben. Analysten berücksichtigen beim Umgang mit Green Coding zwei Arten von Anpassungen:
1. Strukturelle Überlegungen
Diese befassen sich mit dem Energieverbrauch von Codeblöcken. Ein Block ist eine Codeeinheit.
2. Verhaltensüberlegungen
Diese beziehen sich auf den Energieverbrauch auf der Nutzerseite. Dazu gehören Dinge wie das Überprüfen Ihres Twitter-Feeds oder das Senden einer E-Mail.
Beim Codieren grün werden
Die Codierung kann größtenteils sofort umweltfreundlicher werden, wenn wir zu den Softwareentwicklungsprozessen zurückkehren, die die Branche vor fast 20 Jahren eingeführt hat. Strikte Längen und Größen legen dann fest, wie lang ein Codeabschnitt sein darf.
Seitdem ist unsere Fähigkeit, längere Codes zu schreiben, gestiegen. Der weltweite Drang, Lösungen zu schaffen, bedeutet, dass wir heute über nahezu unbegrenzte Programmiermöglichkeiten verfügen. Dies erhöhte die Geschwindigkeit der digitalen Transformation und der Modernisierung von Industrien und Sektoren. Aber wir haben heute einen Punkt in der Geschichte der Menschheit erreicht, an dem wir sitzen und über unsere Arbeitsweise nachdenken müssen.
Wir müssen unsere Programmqualität mit dem Energieverbrauch in Einklang bringen, um eine Netto-Null-Zukunft zu erreichen. Wir können die Dateigröße von Videos, Bildern oder Texten fast immer verkleinern. Ein einfaches Komprimierungstool kann uns helfen, die Dateigröße zu reduzieren, schneller zu navigieren, ein besseres Benutzererlebnis zu fördern und den Energieverbrauch zu senken. Website-Entwickler müssen sich darüber im Klaren sein, wann sie hochwertige Medien verwenden und kleinere Dateien in Betracht ziehen, die dieselben Ziele erreichen können. Eine geringe Anzahl großer Dateien verkürzt auch die Ladezeiten. Es unterstützt Unternehmen bei ihren SEO-Bemühungen (Suchmaschinenoptimierung) und hilft ihnen dabei, Nachhaltigkeit zu erreichen. Durch die Reduzierung der Bildauflösung einer App mit 500,000 Nutzern könnten Softwareentwickler beispielsweise mehr als zwei Tage Betriebszeit der App pro Jahr einsparen.
Umweltauswirkungen auf den IT-Sektor
Die Software hat fast jeden Aspekt unseres Privat- und Arbeitslebens erheblich verändert. Es ist davon auszugehen, dass diese Bedeutung in Zukunft noch zunehmen wird. Viele Anwendungen oder Apps, wie wir sie allgemein kennen, erfordern große, komplexe Software. Welche Auswirkungen hat dies gegebenenfalls auf unsere Umwelt?
Sowohl Computersoftware als auch Hardware können zur Umweltzerstörung beitragen. Software beeinflusst den Betrieb von Hardware. Daher entscheidet die Software, wie viel Energie die Hardware verbraucht. Daher wirkt sich Software direkt auf die Hardware eines Computers aus und wirkt sich zusätzlich auf den Energieverbrauch und die CO2-Emissionen aus. Ineffiziente Software wie Code verbraucht mehr Energie. Dies macht es zu einem Teil der Herausforderungen, denen man sich bei der Erreichung ökologischer Nachhaltigkeit stellen muss.
Eine Studie der Universität Cambridge ergab, dass das Bitcoin-Netzwerk etwa 115 Terawattstunden zum Betrieb benötigt. Diese Menge entspricht dem doppelten Energieverbrauch der gesamten Schweiz.
Darüber hinaus kann die Softwareentwicklung selbst sehr energieintensiv sein. Wissenschaftler trainierten beispielsweise ein KI-Modell, um mithilfe einer öffentlich zugänglichen Blumendatenbank verschiedene Blumenarten zu unterscheiden. Das Modell erreichte eine Genauigkeit von 96.17 % bei einem Energieverbrauch von 964 Joule . Um die Genauigkeit jedoch um 1.74 % zu steigern, benötigte das Modell 2,815 Joule . Das bedeutet, dass wir mehr Rechenleistung und Energie aufwenden, als nötig wäre, um bessere Ergebnisse zu erzielen. Forscher bezeichnen diese verschwenderische Praxis als „Rote KI“.
Red AI macht es umso wichtiger, Codes und Software zu erstellen, um den Energieverbrauch zu optimieren. Dies ist zu einer ernsthaften Notwendigkeit geworden, da Softwareanwendungen in allen Bereichen unseres täglichen Lebens explosionsartig zunehmen. Obwohl wir beim Thema Nachhaltigkeit oft Software und mobile Anwendungen außer Acht lassen, ist es an der Zeit, den Praktiken der umweltfreundlichen Kodierung mehr Aufmerksamkeit zu schenken. Unternehmen und Branchen im IT-Sektor sollten im Rahmen ihrer Nachhaltigkeitsbemühungen „Green Coding“ einführen und zur Pflicht machen.
Codierung einen Schritt weiter gehen
Ein rücksichtsvollerer Umgang mit Code wird sich fast unmittelbar auf den Energieverbrauch von Software auswirken. Aber es gibt auch Schritte, die Softwareentwicklungsunternehmen auf Schulungsebene unternehmen können, um die Codierungspraktiken umweltfreundlicher zu gestalten. Einige Unternehmen bieten beispielsweise mittlerweile Green-Coding-Schulungen auf allen Ebenen an. Sie machen es sogar zu einem Teil des Rekrutierungs- und Onboarding-Prozesses. Wir müssen von Unternehmen verlangen, dass sie Green Coding zu einer Praxis machen, an die sich die gesamte Branche halten sollte, um die Auswirkungen auf die Umwelt zu reduzieren.
Bisher wächst der Druck auf Rechenzentrumsanbieter, nachhaltiger zu werden. Aber Softwareentwickler müssen auch ihre Rolle bei der Reduzierung des Energieverbrauchs beim Codieren erkennen und anerkennen.
Grüne Kodierung sollte eine Notwendigkeit und keine Option sein. Um eine nachhaltigere Welt zu schaffen, müssen Softwareentwickler und Ingenieure das Potenzial von Green Coding annehmen und erkennen. Sie können dazu beitragen, eine Umgebung zu schaffen, die gegenwärtigen und zukünftigen Generationen zugute kommt, indem Sie Ihren Code umweltfreundlicher gestalten.
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