Green Computing Center (GCC)

Green Computing Center (GCC) sind mit erneuerbare Energien betriebene Rechenzentren, die Rechenleistung für private Nutzer bereitstellen.

Die Entstehung einer Fülle von neuen Technologien rund um die Generierung und Verarbeitung von Daten und das Ausführen von Algorithmen (wie z.B. das Arbeiten mit riesigen Datenmengen bei intelligenten Systemen im Wohnbereich, beim Aufzeichnen von Aktivitäten mithilfe von sogenannten „Wearables“ oder Blockchain- Technologien bei Kryptowährungen) machen deutlich, dass in Zukunft private Nutzer für alltägliche Zwecke immer mehr Rechenleistung benötigen. Diese Rechenleistung könnte entweder von leistungsstarken Rechnern zuhause oder von Rechenzentren bereitgestellt werden.

Rechenzentren sind im Vergleich zu Homecomputern effizienter , aber auch sie benötigen sehr viel Strom, der heute leider noch immer häufig durch das Verbrennen fossiler Brennstoffe gewonnen wird.

Hier setzen die Green Computing Center an. Sie machen sich die modernen Technologien der Datenübertragung zunutze. Diese machen es möglich, dass die Standorte, an denen in Zukunft Rechenleitung generiert wird, unabhängig ist vom Standort der privaten Nutzer, die diese Rechenleistung in Anspruch nehmen wollen.

Dies bedeutet in anderen Worten, dass Green Computing Center für die Nutzung erneuerbarer Energien optimiert werden können: So könnten solarbetriebene GCC in Wüstengebieten errichtet werden, Zentren in Gebirgsregionen, die Strom aus Wasserkraftwerken beziehen, Zentren, die mit Strom aus Geothermie-Anlagen betrieben werden, wie dies z.B. für Island möglich wäre oder auch Rechenzentren auf Schiffskörpern, die die benötigte elektrische Energie aus Offshore-Windparks beziehen könnten. Alle diese Anlagen wären über Glasfaserleitungen oder über satellitengeschütztes Breitband mit der bereits bestehenden Kommunikationsinfrastruktur verbunden.

Das Funktionsprinzip der GCC wäre folgende: über den Anschluss an das Internet würden die Zentren Aufträge von privaten Nutzern entgegennehmen. Diese Aufgaben könnten aus großen Datenblöcken oder Rechenaufgaben bestehen. Nun führen die Rechner im GCC alle notwendigen Rechenoperationen durch und schicken die verarbeiteten daten und Lösungen an den Auftraggeber zurück. Um die ständige Verfügbarkeit zu garantieren, sollte ein Netzwerk aus Green Computing Centern realisiert werden, die über den ganzen Planeten verteilt sind. So können tagesabhängige Schwankungen oder Ausfälle (wie Nachtstunden für die Solarenergie oder Flauten bei Windkraftwerken) aufgefangen werden.

Zum einen erleichtern Green Computing Center privaten Nutzern den Zugang zu zusätzlicher Rechenleistung, andererseits können durch die Auslagerung des Rechenprozesses erneuerbare Energien einfach und effizient genutzt werden.

Immer mehr Technologien sind auf die Auswertung großer Datenmengen oder die Ausführung komplexer Rechenprozesse angewiesen. Solche Aufgaben werden im privaten Bereich häufig von Home-Servern erledigt. Steigt der Bedarf an Rechenleistung weiter, würde das mit einem steigenden Energiebedarf einhergehen, der noch häufig mit dem Verbrennen fossiler Energieträger gedeckt wird. Viel effizienter wäre es, Rechenleistung mithilfe von spezialisierter Infrastruktur zu Verfügung zu stellen. Ähnliche Netzwerke sind schon heute beim Cloud-Computing realisiert, der Energieaspekt wird dabei aber ausgespart. Durch die Standort- Unabhängigkeit könnten GCC nämlich auf die Nutzung erneuerbarer Energien optimiert werden, wodurch wiederum CO2 -Emissionen eingespart werden können.

Das Ausführen von Rechenoperationen durch Rechner verbraucht viel Energie. Um die Ausmaße dieses Energiebedarfs zu verdeutlichen, kann man das sogenannte Mining der Kryptowährung Bitcoin heranziehen. Dabei lösen Großteils spezialisierte Rechner komplizierte Rechenaufgaben und erhalten im Gegenzug Bitcoins. Der Stromverbrauch dieser Rechner ist enorm. So wird etwa geschätzt, dass eine Transaktion nach dem Blockchain-Prinzip, auf dem Bitcoin basiert, derzeit (Stand Januar 2018) ca. 628 Kilowattstunden Strom* benötigt (genug Strom, um ca. 21 USamerikanische Haushalte einen Tag lang zu versorgen).

Derselben Studie zufolge verbraucht das Verfahren zum Generieren von Bitcoins jährlich ca. 48 Terawattstunden Strom – ungefähr so viel wie Singapur. Die Studie ist nicht unumstritten, aber selbst wenn der Verbrauch weit geringer ist, sind die Zahlen bemerkenswert und machen deutlich, dass das Problem durchaus ernst zu nehmen ist.

Green Computing Center könnten nicht nur den Einzug vieler hilfreicher Technologien in unseren Alltag erleichtern oder gar erst möglich machen, tatsächlich könnten sie eine praktisch notwendige Infrastruktur für die Anforderungen der Zukunft darstellen und gleichzeitig eine Vorreiterrolle in der optimalen Nutzung von erneuerbaren Energien spielen. Darüber hinaus könnten sie die Entwicklung vieler technischer Anwendungen in eine ganz neue Richtung treiben.

Mit dem „Internet of Things“ wird die zunehmende Vernetzung von Infrastrukturen und Alltagsgeräten mithilfe des Internets beschrieben. Dies macht das Ausführen von Algorithmen und anderen Rechenprozessen notwendig. Anstatt diese vom Gerät selbst durchführen zu lassen, was den Einbau von Prozessoren und Kühlsystemen erfordert, könnte die Datenverarbeitung an GCC ausgelagert werden, was sich wiederum auf die Gestaltung dieser Geräte auswirken würde.