Software und Umwelt

Software hat großen Einfluss auf die Energie- und Hardwareeffizienz der Informationsverarbeitung.

Quelle: AndSus / Adobe Stock

Seit der Erfindung der elektronischen Datenverarbeitung erfolgten die Entwicklungssprünge vorwiegend im Hardwarebereich. Dies ändert sich derzeit, denn der Erfindungsreichtum der Digitalisierung produziert immer mehr Softwareideen, die die Vernetzung von Dingen und Personen vorantreiben. Bei der Entwicklung von Software sollte auch deren Umweltverträglichkeit mit betrachtet werden.

Zuletzt aktualisiert am 02.05.2023

Inhaltsverzeichnis

Was hat Software mit Umweltschutz zu tun?
Wie kann man die Umweltverträglichkeit von Software beurteilen?

Was hat Software mit Umweltschutz zu tun?

Die Software ist die eigentliche Königin in der elektronischen Welt. Sie steuert die Hardware und speichert die Informationen als elektronische Daten. Sie ist maßgeblich dafür verantwortlich, wie energie- und hardwareintensiv eine Funktion ausgeführt wird. Und sie ist zu einem großen Teil dafür verantwortlich, wenn Geräte nur begrenzte Zeit genutzt werden können.

Gesetzliche Anforderungen an die Mindesteffizienz gibt es bisher nur für die Hardware in der Informationstechnik (IT). Die Software hat mindestens einen ähnlich großen Einfluss auf die Energie- und Hardwareeffizienz der Informationsverarbeitung. Ein ineffizient programmiertes Softwareprodukt kann bis zu viermal so viel Energie wie ein effizienter programmiertes Softwareprodukt verschwenden. Außerdem gibt es bei der Hardwareeffizienz (bezogen auf Prozessorauslastung, Arbeitsspeicher, Permanentspeicher, Datenübertragung) erkennbare Unterschiede zwischen den Softwareprodukten. Dies ist relevant, da die übermäßige Anforderung an Hardware dazu führt, dass diese durch leistungsstärkere Hardware ersetzt werden muss.

Wie kann man die Umweltverträglichkeit von Software beurteilen?

Das Umweltbundesamt hat in seiner Forschungstätigkeit mit Partnern einen Kriterienkatalog für Software entwickelt. Er ermöglicht nun Verbraucher*innen, Unternehmen, Behörden und Forschenden, Software anhand von messbaren Kriterien und aufgrund offensichtlicher Eigenschaften zu beurteilen. Eine Vielzahl von Einzelkriterien konnte den drei großen Themenblöcken Ressourceneffizienz, Einfluss auf die Hardwarenutzungsdauer und Nutzungsautonomie zugeordnet werden. Bei der Beurteilung von Softwareprodukten spielen unter anderem die Anforderungen an die Hardware, der Einfluss auf die Hardwaresuffizienz oder die Deinstallierbarkeit von Softwarebestandteilen eine Rolle.

Ein weiteres Forschungsziel war es, die Umweltwirkungen von Softwareprodukten mit ähnlicher Funktionalität miteinander zu vergleichen. Dafür haben wir sogenannte Standardnutzungsszenarien, eine Messmethode und unterstützende Werkzeuge entwickelt. Mit deren Hilfe kann erstmalig gemessen werden, welchen Anteil von Energie- und Hardwareressourcen die Softwareprodukte in Anspruch nehmen. Anhand von Fallbeispielen haben wir getestet, ob die Methodik und die Werkzeuge robust und aussagefähig sind.

Aus den Fallbeispielen lassen sich bereits erste Erkenntnisse ableiten: Softwareprodukte gleichen Typs, die für gleiche Funktionen genutzt werden, haben einen sehr unterschiedlichen Energiebedarf und beanspruchen die Hardware unterschiedlich stark. So unterscheiden sich beispielsweise der Energiebedarf zweier Textverarbeitungsprogramme deutlich voneinander. Das Textverarbeitungsprogramm A verbrauchte auf derselben Hardware zur Abarbeitung des gleichen Standardnutzungsszenarios knapp viermal so viel Energie wie das vergleichbare Textverarbeitungsprogramm B. Das effizientere Textverarbeitungsprogramm B beansprucht die Hardware weniger als das Textverarbeitungsprogramm A. Das wird schon im Leerlauf deutlich, wenn die Software nur geladen ist und noch keine Arbeit verrichtet.