Ressourcenschonende Entwicklung und Betrieb von Websites (Green IT, Green Coding)
Inwieweit werden Projekte bei der webfactory ressourcenschonend, also „grün“ entwickelt und betrieben? Diese Frage haben wir kürzlich für einen potenziellen Kunden beantwortet und möchten unsere Erkenntnisse gerne auch hier im Blog teilen.
In diesem Beitrag
Definition von Green IT
Es gibt (noch) keine einheitliche, gemeinhin akzeptierte Definition von „Green IT“. Verschiedene Einrichtungen des Bundes, Branchenverbände und große Anbieter von IT- und Cloud-Services stimmen aber darin überein, dass es um Maßnahmen zur umwelt- und ressourcenschonenden Nutzung von IT- und Kommunikationsdiensten über den gesamten Lebenszyklus hinweg geht.
Ressourcenschonender Betrieb der Rechenzentren
Sowohl die „Green IT Initiative“ des BMUV wie auch das ITZBund sehen im Betrieb von IT-Rechenzentren den mit Abstand größten Hebel zur Erreichung der genannten Ziele.
webfactory nutzt für das Webhosting Cloud-Services von Amazon Web Services (AWS). Die Maßnahmen von AWS zur Nachhaltigkeit im IT-Betrieb sind auf einer eigenen Website beschrieben.
Zu den wesentlichen Eckdaten gehören:
Die von uns genutzten Rechenzentren der Region Frankfurt wurden bereits 2022 mit 100% Strom aus erneuerbaren Quellen betrieben. Im weltweiten Betrieb von AWS lag der Anteil bei 90% und soll 2025 100% erreichen.
Als weltgrößter Anbieter von Cloud-IT-Diensten hat AWS herausragende Möglichkeiten, den Betrieb der Rechenzentren im Hinblick auf Effizienz zu optimieren. Der Betrieb virtualisierter IT in diesem Maßstab ermöglicht es,die Auslastung vorhandener Hardware zu maximieren und damit die Effizienz zu steigern (Skaleneffekte).Beispielsweise können IT-Betriebsmittel besser entsprechend dem (prognostizierten) Bedarf gestartet oder gestoppt werden. Studien bescheinigen AWS, den Betrieb der Rechenzentren 5-fach energieeffizienter zu realisieren als durchschnittliche europäische Rechenzentren.
Seit 2020 ist es AWS gelungen, die Nutzungsdauer von Servern von drei auf fünf Jahre und bei Netzwerkkomponenten von fünf auf sechs Jahre zu verlängern, was den Ressourcenverbrauch über die gesamte Wertschöpfungskette reduziert.
Ressourceneffizienz der entwickelten Software/Websites
Auch durch die Architektur und Programmierung von Webanwendungen und Websites lassen sich Einsparungen erzielen, die eine positive Auswirkung auf den Energieverbrauch entlang der gesamten Verarbeitungskette (Serverbetrieb, Netzwerke, Endgeräte) haben.
Die folgenden Maßnahmen haben zugleich unmittelbare Auswirkungen auf die von Endnutzer*innen wahrgenommene Performance der Website. Sie entsprechen damit einem unserer Grundprinzipien der performanceoptimierten Entwicklung, die wir auf unsere Seite über Performanceoptimierung beschrieben haben.
HTTP-Caching: Ein Großteil der typischen Anfragen an Webserver kann mit identischen Antworten bedient werden. Das gilt auch für die meisten Seiten beim Einsatz eines CMS: Wenn zwischen zwei Anfragen keine Änderungen über das CMS erfolgt sind (und weitere Bedingungen erfüllt werden), können vorherige Ergebnisse erneut ausgeliefert werden. Es entfällt die vollständige serverseitige Verarbeitung, Datenbankabfragen und das Rendering von Templates. Es wird CPU-Zeitgespart und die Antwortzeiten für Nutzer*innen werden deutlich reduziert.
Einsatz von Content Delivery Networks (CDN): Die Zwischenspeicherung der Antworten auf Servern in geographischer Nähe zu Nutzer*innen reduziert die über Netzwerke zu übertragende Datenmenge und Distanz, was letztlich Energie einspart und Ladezeiten verbessert.
Browser-Caching: Durch geeignete Maßnahmen versuchen wir, möglichst viele Inhalte direkt im Browser-Cache nutzbar zu halten. Damit müssen einmalig geladene Inhalte bestenfalls nicht wieder beim Server angefragt werden.
Konsequente Optimierung eingesetzter JavaScript-Bibliotheken und Stylesheets: Gängige JavaScript-Programmbibliotheken erfordern oft die Übertragung vieler hundert Kilobyte JavaScript-Code an den Browser, bevor mit der Darstellung der Seite begonnen werden kann. Wir achten bei der Auswahl von Bibliotheken auf denspäter damit bei Nutzer*innen verbundenen Ressourcenaufwand. Durch den Einsatz entsprechender Werkzeuge optimieren wir die Größe der zu übertragenden Stylesheets, JavaScript-Bibliotheken u. ä.
Fazit zu Green IT bei der webfactory
Unsere Websites werden in einem hocheffizienten und damit ressourcenschonenden Rechenzentrum mit Strom aus erneuerbaren Energiequellen betrieben. Auch bei der Entwicklung achten wir auf vielfältige Weise auf Ressourceneffizienz: Unsere Websites und Webanwendungen sind so programmiert, dass nicht mehr Rechenoperationen erfolgen, als für die Auslieferung der Website unbedingt nötig sind. Daten und Programmcode, die nicht erforderlich sind, werden gar nicht erst an den Browser des Besuchers übertragen.
Seiten, die von vielen Besuchern aufgerufen werden, werden nicht immer neu generiert, sondern von einem Zwischenspeicher, der regional in der Nähe des Besuchers liegt, ausgeliefert. So entsteht kein erneuter Rechenaufwand und die Daten müssen nur über eine kurze Strecke transportiert werden.