GREEN IT: VERSTECKTES POTENZIAL FÜR RESSOURCEN- SCHONUNG AM ARBEITSPLATZ

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1 INSTITUT FÜR SYSTEMWISSENSCHAFTEN, INNOVATI- ONS- UND NACHHALTIGKEITSFORSCHUNG / KARL-FRANZENS UNIVERSITÄT GRAZ. BACHELORARBEIT zum Thema GREEN IT: VERSTECKTES POTENZIAL FÜR RESSOURCEN- SCHONUNG AM ARBEITSPLATZ eingereicht von Jakob Eichberger eingereicht bei: O. Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Stefan Vorbach Graz, am I

2 Inhaltsverzeichnis 1 EINLEITUNG PROBLEMSTELLUNG ZIELE DER ARBEIT AUFBAU DER ARBEIT DER LEBENSZYKLUS VON IT-HARDWAREGERÄTEN PRODUKTION Die IT-Industrie Produktionsländer und Arbeitsbedingungen Schadstoffproblematik NUTZUNG Erläuterungen zum Kapitel Bereich Desktop Bereich Server ENTSORGUNG Ist-Situation Problematik GREEN IT AM ARBEITSPLATZ OPTIMIERUNG DER DESKTOPSTRUKTUR ANSCHAFFUNG Geräteklassen und Öko-Labels Desktop vs. Laptop Thin Clients vs. PC Öko-Labels Server Based Computing vs. Desktopvirtualisierung Computerbildschirm OPTIMIERUNG Software-Optimierung Hardware-Optimierung Aufrüstung Optimierung der Peripherie BEWUSSTSEINSSCHAFFUNG II

3 3.3.1 Potenzial von Green IT Bewusstseinsfördernde Maßnahmen ZUSAMMENFASSUNG UND SCHLUSSFOLGERUNG LITERATURVERZEICHNIS III

4 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: PC Industry Structure 2004; Quelle: Dedrick J., & Kraemer K. L. 2005, S. 28, Abb. 2; Abbildung 2: Energieverbrauch eines Desktop Computers (ohne Monitor). Quelle: Cole, D. 2003, S. 137 Figure Abbildung 3: Energieverbrauch von Monitoren. Quelle: Cole, D. 2003, S. 140 Figure Fehler! Textmarke nicht definiert. Abbildung 4: Höchste Wirkungsgrade werden normalerweise bei 80 Prozent Last erreicht, während die übliche Auslastung nur bei etwa 20 Prozent liegt. Quelle: Wagner M., 2009, S. 14F Figure Abbildung 5: Allgemeiner Materialfluss von Altgeräten und deren Komponenten: Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an Bleiwas D., Kelly T. 2001, Abb Abbildung 6: Philippe Rekacewicz, UNEP/GRID-Arendal in Butollo, F., & Laufer, T. 2008, S Abbildung 7: Energieverbauch von Laptops und Desktops. Quelle: IVF Industrial Research and Development Corporation 2007, S. 140, Abbildung Abbildung 8: Wirtschaftlichkeitsbetrachtung "PC vs. Thin Client". Quelle: Fraunhofer-Institut UMSICHT 2008, S. 12, Abb Abbildung 9: Desktop PC vs. Thin Client, CO 2 eq-emissionen über fünf Jahre. Quelle: Fraunhofer-Institut UMSICHT 2008, S. 73, Abb Abbildung 10: Desktop PC vs. Thin Client (inkl. Monitor), CO 2 eq-emissionen über fünf Jahre. Quelle: Fraunhofer-Institut UMSICHT 2008, S. 73, Abb IV

5 Abbildung 11: Master-Slave-Steckleiste. Quelle: avh.de/aktuell/2008_- _stromsparen_in_datennetzgesteuerten_computerraeumen/master_slave_steckerleiste.jpg V

6 Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Worldwide PC Market Shares, 1995, 2001, 2004; Quelle: Dedrick J., & Kraemer K. L. 2005, Tabelle 2; Tabelle 2: Vergleich Laptop vs. Desktop. Quelle: Eigene Darstellung Tabelle 3: Ungefähre Anzahl an installierten Desktops und Laptops in den verschiedenen Bereichen. Quelle: Vgl. IVF Industrial Research and Development Corporation 2007, S Tabelle 4: Kriterien der Energielabels. Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an IVF Industrial Research and Development Corporation 2007, S Tabelle 5: Vorteile/Nacheile VDI gegenüber SBC bzw. lokalen Client/Server Computing. Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an: Lampe, F. 2010, S , Tabelle 6-1. und Madden, B. 2007, When to use VDI, when to use server-based computing, and how the Citrix Tabelle 6: Leistungsaufnahme, unterschiedlicher Monitore. Quelle: Fraunhofer-Institut UMSICHT 2008, S. 64, Abb Tabelle 7: Power versus Size. Quelle: IVF Industrial Research and Development Corporation 2007, S. 135, Tabelle Tabelle 8: Auflistung der verschiedenen Zustände der ACPI-Spezifikation. Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an Rosch, W. 2002, PC Power Management Tabelle 9: Zusammenfassung der TCO-Ergebnisse. Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an FH Kufstein Tirol, & IZES 2009, S. 86 Tabelle VI

7 1 Einleitung Green IT steht für die umwelt- und ressourcenschonende Nutzung von Informationstechnologie. Dabei ist das Konzept der Nachhaltigkeit auf den gesamten Produktzyklus anzuwenden und inkludiert somit drei Phasen: die Produktion, die eigentliche Nutzung und die Entsorgung. Bei der Produktion ist vor allem auf eine schadstoffarme Herstellung der Geräte zu achten. Dies betrifft sowohl die Gewinnung der Rohstoffe und die tatsächliche Produktion als auch die im Produkt verbauten Materialien. In der Phase der Nutzung ist eine adäquate Anschaffung der erste Schritt zu einer ressourcensparenden Nutzung. Die an die Bedürfnisse des Benutzers angepasste Leistung des Produktes wird durch eine energiesparende Anwendung komplementiert. Bei der Entsorgung kommt die schadstoffarme Produktion zum Tragen und erleichtert ein umweltfreundliches Recycling. Recycling wiederum ermöglicht eine Rückgewinnung von Rohstoffen, die dann wieder in der Produktion genutzt werden können. 1.1 Problemstellung Informationstechnologie (IT) ist aus der heutigen Welt nicht mehr wegzudenken, ihr Einsatz reicht von einfachen Softwarelösungen, die uns die Arbeit erleichtern, über die Steuerung unserer Stromversorgung bis hin zu komplexen Simulationen (z.b. für den Flugzeugbau). Personal Computer (PCs) und Rechenzentren sind inzwischen überall verbreitet und werden sowohl von privaten als auch von gewerblichen Benutzern täglich benützt. Mit der Verbreitung von IT wurden auch die Probleme deutlicher die damit verbunden sind. So ist IT inzwischen für einen markanten Teil des Gesamtenergieverbrauchs verantwortlich, die IT-Industrie, als einer der am schnellsten wachsenden Wirtschaftszweige, verschlingt unglaubliche Mengen an Ressourcen und die Müllhalden füllen sich mit Elektroschrott. Auch die Arbeitsbedingungen in der Produktion sind unzureichend und Schadstoffvermeidung in der Herstellung findet kaum statt. Während bei größeren Energieverbrauchern wie z.b. Rechenzentren, inzwischen schon meist auf eine effiziente Nutzung geachtet wird, findet dies im Bereich von einzelnen Arbeitsplatzrechnern - 1 -

8 noch kaum statt. Ineffizientes Nutzerverhalten und die Benützung von inadäquater Hardware sorgen für ein enormes Einsparungspotenzial bei Strom und CO 2 -Verbrauch. 1.2 Ziele der Arbeit Die Ziele der Arbeit liegen einerseits in der Darstellung des Potenzials von Green IT, andererseits sollen Möglichkeiten aufgezeigt werden wie Green IT umgesetzt werden kann. Zuerst soll dies anhand des Produktlebenszyklus-Models und dann im Speziellen in der Phase der Nutzung für die Situation am Arbeitsplatz gezeigt werden. 1.3 Aufbau der Arbeit Die Arbeit besteht aus zwei Teilen, wobei im ersten Teil der Produktlebenszyklus von IT- Hardwaregeräten besprochen wird und im zweiten Teil die Möglichkeiten von Green IT am Arbeitsplatz erläutert werden. Bei der Erklärung des Produktlebenszyklus-Models werden in der Phase der Produktion, nach einem Überblick über die IT-Industrie, die Produktionsländer und die damit verbundenen Arbeitsbedingungen sowie die Schadstoffproblematik thematisiert. In der zweiten Phase wird die Nutzung, geteilt in den Desktop-Bereich und den Server-Bereich, besprochen und in der letzten Phase, der Entsorgung, wird nach einer Darstellung der Ist-Situation die damit verbundene Problematik verdeutlicht. Im zweiten Teil: Green IT am Arbeitsplatz- Optimierung der Desktopstruktur werden zuerst die Möglichkeiten bei der Anschaffung der Geräte besprochen und passende Geräteklassen und Softwarelösungen aufgezeigt. Als nächster Punkt wird erläutert, wie eine bestehende IT-Infrastruktur, durch Software- bzw. Hardware- Optimierung, am effizientesten genutzt werden kann. Schlussendlich wird Bewusstseinsschaffung von Green IT und die Implementierung von konkreten Handlungsmaßnahmen für Mitarbeiter behandelt. Abschließend werden die gefundenen Ergebnisse zusammengefasst und diskutiert

9 2 Der Lebenszyklus von IT-Hardwaregeräten Der folgende Abschnitt dieser Arbeit beschäftigt sich mit dem Lebenszyklus von IT- Hardwaregeräten. Es wird der gesamte Produktlebenszyklus analysiert werden, um eine möglichst genaue Darstellung davon zu bekommen, wo und wie sich IT-Geräte auf die Umwelt auswirken und wie diese hergestellt werden. Der Produktlebenszyklus wird dazu in drei Bereiche gegliedert: Die Produktion, die Nutzung und die Entsorgung. 2.1 Produktion Hier wird zuerst kurz auf die Anfänge der IT-Industrie eingegangen, um anschließend einen Überblick über die aktuelle Situation am globalen Computermarkt zu geben. Weiters werden unter dem Punkt Produktionsländer und Arbeitsbedingungen die Hauptproduktionsländer und die dort herrschenden Arbeitsbedingungen behandelt und anschließend im nächsten Punkt die Schadstoffproblematik von EDV-Hardware Die IT-Industrie Zu Beginn der Computerindustrie wurden Computer für gewöhnlich von großen Firmen wie z.b. IBM unter dem Dach einer einzelnen Fabrik hergestellt. Angefangen von Halbleiter-Chips bis hin zum Betriebssystem wurde der Computer dort entwickelt und zusammengebaut. 1 Doch schon bald erkannten die Hersteller 2, dass die einzelnen Komponenten eines PCs unabhängig voneinander designt und danach in das fertige System integriert werden können. Ermöglicht wurde das durch die modulare Bauweise des PCs. So entwickelte sich seit den 1970er Jahren eine Industrie, die sich durch ihren hohen Grad an Spezialisierung auszeichnete. Diese Standardisierung der einzelnen Bauteile eines PCs und dessen Software wurde später von Intel und Microsoft (auch 1 Vgl. Butollo, F., & Laufer, T. 2008, S Der Autor dieser Arbeit legt Wert auf die Feststellung, dass die weibliche Form der männlichen Form zur Gänze gleichgestellt ist und lediglich aus Gründen der vereinfachten Lesbarkeit die männliche Form gewählt wurde

10 WINTEL genannt) fortgesetzt und ermöglichte es den Herstellern, economies of scale zu nutzen und ihre Produkte auf einem weltweiten Markt an verschiedenste Kunden zu liefern. Unterstützt wurde diese Entwicklung durch die Entscheidung von IBM, bei der Produktion ihres legendären Models, dem IBM 5150 Personal Computer, viele Einzelteile von externen Lieferanten, sogenannten Kontraktfertigern (KF), anfertigen zu lassen. So ließen große Computerhersteller viele Teile ihrer Produkte von Kontraktfertigern herstellen, welche sie dann zusammenbauten und das fertige Produkt an Großhändler lieferten. Diese wiederum verteilten die Ware an die zahlreichen Einzelhändler, von wo der PC schließlich beim Endkunden landete. Ende der 90er Jahre veränderte sich die Branche zunehmend, was auf drei wesentliche Entwicklungen zurückzuführen ist: Die erste Veränderung betraf die Preisentwicklung, denn beliefen sich frühere Preise stabil um die $2500, so fielen diese am Ende der Dekade auf unter $500 pro PC. Dies führte trotzt technischer Erneuerungen zu geringeren Gewinnmargen. Die zweite Entwicklung war, dass sich aufgrund des raschen Fortschrittes der Produktlebenszyklus immer weiter verkürzte und so die ehemals großen Lagerbestände zur Last wurden. Der dritte Faktor war der Erfolg des Direktvertriebsmodells, welches von Dell und Gateway als Vorreiter in den Markt eingeführt wurde. Bei diesem Modell werden Bestellungen vom Kunden aufgenommen und dann direkt an diesen ausgeliefert. Vorteile entstehen hierbei durch das Auslassen von Zwischenhändlern und die Reduktion von Lagerbeständen durch eine On Demand -Lieferung

11 Tabelle 1: Worldwide PC Market Shares, 1995, 2001, 2004; Quelle: Dedrick J., & Kraemer K. L. 2005, Tabelle 2; Als direkte Folge entbrannte um die Jahrtausendwende ein Preiskampf zwischen den einzelnen Herstellern, welcher durch einen plötzlichen Rückgang der Nachfragen noch verstärkt wurde. Zusätzlich waren Hersteller, die nun das Direktverstriebmodell nutzten, mit massivem Wiederstand seitens der Einzel- und Großhändler konfrontiert. Dell konnte aufgrund seiner Vorreiterrolle im Direktvertriebsmodell ab 2001 die Marktführerschaft übernehmen und hat diese seitdem ausgebaut (vgl. Tabelle 1). Nach einigen Konsolidierungen und Übernahmen entwickelte sich rasch eine neue Struktur, welche sich sehr viel flexibler den ständigen Innovationen anpassen konnte. Hier haben sich die Aktivitäten der großen Herstellerfirmen durch Outsourcing von Produktion, Endmontage und Produkt-Design und -Entwicklung verringert, gleichzeitig haben die Aktivitäten der Kontraktfertiger (CM/ODM s) und der Großhändler zugenommen. Daraus ergibt sich eine Überlappung von Firmen und deren Funktionen (vgl. Abbildung 1). 3 3 Vgl. Dedrick, J., & Kraemer, K. L. 2005, S. 123ff

12 Abbildung 1: PC Industry Structure 2004; Quelle: Dedrick J., & Kraemer K. L. 2005, S. 28, Abb. 2; So entstanden Globale Produktion Netzwerke GPN die aus zahlreichen kleineren, einigen mittelgroßen und meist einem Hauptunternehmen bestehen. Dabei behalten die Hauptunternehmen meist wichtige Schlüsselfunktionen wie das strategische Marketing und die Produktinnnovation im eigenen Unternehmen, während sie die Produktion und teilweise auch die Endmontage auslagern. Wie auch aus Tabelle 1 (auf Seite 5) ersichtlich, halten die fünf größten dieser Hauptunternehmen mit ca. 47,2 Prozent den größten Anteil am Gesamtmarkt. 4 Gefahr droht der heutige Computerindustrie vor allem von Nachahmern im Billigsegment, da dort nur wenige Eintrittsbarrieren bestehen. Dagegen wird vor allem mit ständig neuen Produktinnovationen vorgegangen. 5 4 Vgl. Gallagher, K. P., & Zarsky, L. 2007, S Vgl. Bayus, B. L., Erickson, G., & Jacobson, R. 2003, S

13 Auch die Nachfrage hat sich wieder erholt und so wuchs die IT-Industrie 2005 um sieben Prozent und 2009 konnte bei einem Marktwert von $193,2 Mrd. ein Wachstum von 2,5 Prozent verzeichnet werden. Damit ist die Informationstechnologie die am schnellsten wachsende Sparte der Elektronikbranche Produktionsländer und Arbeitsbedingungen Globalisierung und Internationalisierung haben durch die frühe Verlagerung der Produktion schon sehr früh Einzug in der IT-Branche gehalten. So wurden schon in den 60er und den 70erJahren von den großen IT-Unternehmen wie Hewlett-Packard oder IBM erstmals Produktionsstätten ins Ausland verlegt.dieses sogenannte Offshoring fand hauptsächlich in der Region Süd-Ost Asien statt, wo man sehr billige Arbeitskräfte vorfinden konnte. 7 Die ersten richtigen Auslagerungen (sogenanntes Outsourcing) begannen dann Anfang der 80er Jahre, als erstmals große Teile der Produktion an Kontraktfertiger abgegeben wurden. Dies hatte den großen Vorteil, dass gewisse Risiken, wie z.b. das Lagerrisiko, auf die ausgelagerten Fertiger übertragen werden konnten. Auch Qualitätskontrolle und Produktionsplanung konnten teilweise ausgelagert werden. 8 Hierbei ist jedes Unternehmen mit seinen zahlreichen Lieferanten meist in mehreren Ländern gleichzeitig tätig und liefert so seinen Teil zu einer globalen Produktionskette bei. Auch die Kontraktfertiger steuern Ihren Teil zur Internationalisierung bei, da sie gezwungen sind, Skaleneffekte zu nutzen und ein globales hochkomplexes Liefersystem zu managen. Der Grund hierfür liegt in den wegen des hohen Wettbewerbes nur sehr geringen Gewinnmargen von nur etwa 3-5 Prozent. 9 Das größte Produktionsland sind die USA, welches zugleich die Heimat der größten Hauptunternehmen ist. Jedoch finden im ostasiatischen Raum insgesamt über 50 Prozent der weltweiten Produktion statt. Angefangen mit Ländern wie Taiwan und Südkorea, in die schon Anfang der 60er und 70er Jahre investiert wurde, kamen dann in den 80er und 90er Jahren weitere Länder wie Singapur, Thailand, Malaysia und vor allem China hinzu. China, als einer der am 6 Vgl. Datamonitor. 2010, Abb Vgl. Gallagher, K. P., & Zarsky, L. 2007, S. 71 ff. 8 Vgl. Lüthje, B., Schumm, W., & Sproll, M. 2002, S. 254 ff. 9 Vgl. Gallagher, K. P., & Zarsky, L. 2007, S

14 stärksten wachsenden Wirtschaftsräume, kann auch im Bereich der Informationstechnologie die größten Wachstumsraten verzeichnen. 10 Angelockt werden die internationalen Unternehmen oftmals von sogenannten Sonderwirtschaftszonen, die von den Schwellen- und Entwicklungsländern, eingesetzt werden, um ausländische Investoren ins Land zu locken. Dabei werden unbürokratische Bewilligungsverfahren ebenso angeboten wie Steuerbegünstigungen bzw. Befreiungen und eine gute Infrastruktur. Der große Nachteil ist, dass dabei auf Arbeits- oder Umweltbedingungen kaum Wert gelegt wird. 11 Arbeitsverhältnisse sind vor allem durch viel Leiharbeit, befristete Arbeitsverträge und ständig schwankende Arbeitszeiten geprägt. Bedingt werden diese Verhältnisse durch den kurzen Produktlebenszyklus eines Computers und dessen raschen Preisverfall. Die Folge sind Lohndiskriminierung und kaum bis keine Planbarkeit des Lebens außerhalb der Arbeit. Flexibilität wird auch durch extreme Überstunden garantiert, die oft gegen die internationalen Arbeitsrechte verstoßen. In China sind viele Arbeiter gänzlich ohne Vertrag, somit sind sie weder versichert noch haben sie eine, meist an einen Arbeitsvertrag gebundene, Aufenthaltsgenehmigung. Wie in China sind auch in Thailand der größte Teil der Arbeiter junge Frauen, die bei Schwangerschaft oder Bildung einer Gewerkschaft sofort gekündigt werden. Gewerkschaften sind, wenn überhaupt, nur sehr schwach vertreten und viele Unternehmen versuchen mit allen Mitteln, die Bildung von diesen zu verhindern. Die Lohnkosten spielen eine wesentliche Rolle für die Wahl eines Produktionsstandortes. Sie sind z.b. in China sehr niedrig, weil hier meistens nicht einmal die Mindestlöhne bezahlt werden. Selbst bei einer Einhaltung des Mindestlohnes ist das Einkommen oft unter dem Existenzminimum und Arbeiter sind dazu gezwungen, Überstunden zu leisten, um das Überleben zu sichern. Die Einbehaltung von Lohn als Bestrafung und die Missachtung der gesetzlich vorgeschriebenen Überstundensätze führen dazu, dass sich Mitarbeiter keine eigenen Wohnungen leisten können und damit in den unternehmenseigenen Wohnheimen leben müssen. Dort herrschen oft katastrophale Hygienebedingungen, zudem ermöglichen sie dem Arbeitgeber, auch außerhalb der Arbeitszeit seine Mitarbeiter, beispielsweise durch Koch- oder Ausgehverbote, zu kontrollieren. Auch gesundheitlich ist das Produktionspersonal großen Risiken ausgesetzt. Durch 10 Vgl. Gallagher, K. P., & Zarsky, L. 2007, S Vgl. Butollo, F., & Laufer, T. 2008, S

15 die langen Arbeitszeiten, die hohe Arbeitsintensität und die monotone Arbeit kommt es zu Haltungsschäden, Sehnenscheidenentzündungen und Schmerzen im Rücken und Nackenbereich. Ständige Qualitätskontrollen schaden den Augen und resultieren in Kurzsichtigkeit. Da die Computerbranche eine der giftigsten Branchen der Welt ist (siehe Kapitel Schadstoffproblematik ), sind auch gesundheitliche Folgen, die aufgrund von toxischer Belastung (z.b. beim Löten entstehende giftige Dämpfe) auftreten, sehr wahrscheinlich. Da jedoch die Langzeitfolgen vieler dieser Stoffe noch nicht genau erforscht sind und viele dieser Erkrankungen erst nach der Beendigung des Arbeitsverhältnisses auftreten, sind Schadensersatzforderungen nahezu unmöglich. Durch die ständige Übermüdung und fehlende Sicherheitsmaßnahmen sind auch Arbeitsunfälle keine Seltenheit Schadstoffproblematik Um einen Computer herzustellen, sind enorme Mengen an Rohstoffen nötig. Ein einzelner Computer braucht mindestens 1800 kg an Rohmaterial, davon sind 240 kg fossile Brennstoffe, 22 kg Chemische Stoffe und 1500 l Wasser. 13 Die Schadstoffproblematik fängt schon in der Rohstoffgewinnung an. Die wichtigsten Rohstoffe werden hauptsächlich aus Afrika und Südamerika bezogen und an den Rest der Welt verteilt. Dort herrschen oft gefährliche Arbeitsbedingungen und kaum Umweltschutzbestimmungen. Beim Kupferabbau, von dem bis zu zwei Kilogramm in einem Computer verbaut werden können, entstehen z.b. große Umweltschäden durch die Entwaldung und die Entwässerung der gesamten Umgebung. Dazu kommt noch, dass der größte Teil der Gewinne von transnationalen Unternehmen lukriert wird und nicht im Herkunftsland bleibt. 14 Im Endprodukt finden sich schlussendlich viele giftige Stoffe wieder, die teilweise sogar von nationalen Instituten (z.b. Resource Conservation and Recovery Act) als giftig eingestuft werden und somit am Ende des Produktlebenszyklus als Sondermüll entsorgt werden müssen. Häufig verwendete Stoffe sind Aluminium, Antimon, Arsen, Barium, Beryllium, Kadmium, Chrom, Kobalt, Kupfer, Gallium, Gold, Eisen, Blei, Mag- 12 Vgl. Butollo, F., & Laufer, T. 2008, S Vgl. Kuehr, R., & Velasquez, T. G., & Williams, E. 2003, S Vgl. Butollo, F., & Laufer, T. 2008, S. 19 ff

16 nesium, Quecksilber, Palladium, Platin, Selen, Silber und Zink. Giftige Stoffe befinden sich allerdings nicht nur in dem Computer an sich, sondern auch im Computerbildschirm. In der Bildschirmröhre und auch im Glas des Bildschirmes werden große Mengen an Kupfer Blei und Siliziumoxid verbaut Vgl. Bleiwas, D., Kelly, T. 2001, S

17 2.2 Nutzung Die Nutzungsphase beginnt mit der Anschaffung der Hardware und endet mit deren Entsorgung. Es ist diese Phase, die im zweiten Teil dieser Arbeit näher beleuchtet und unter den Gesichtspunkten von Green IT am Arbeitsplatz genauer untersucht wird. In diesem Abschnitt soll eine grobe Einführung in die Bereiche Desktop und Server gemacht und ein Überblick darüber gegeben werden, was herkömmliche Desktop-Computer bzw. Rechenzentren an ökologischen Kosten verursachen Erläuterungen zum Kapitel Die beiden Bereiche Desktop bzw. Server kann man jeweils in weitere Untergruppen aufteilen, so gehören zum Bereich Desktop etwa der herkömmliche Arbeitscomputer, aber auch Laptops und die dazu gehörende Peripherie. Im Bereich Server wird zwischen einzelnen kleineren Serververbänden und Rechenzentren unterschieden. Der Begriff des Computers wird folgend für den Prozessor und die verwandte Hardware stehen. Monitor steht für ein visuelles Ausgabegerät welcher Art auch immer und personal computer (PC) steht für das System als Gesamtheit (Computer mit Monitor) Bereich Desktop In den USA wurde der Anteil am Gesamtstromverbrauch von Office PCs und Telekommunikationsequipment im Jahr 2000 auf ca. 97 Terrawattstunden (TWh) geschätzt, was einen Anteil von drei Prozent ausmacht. 43 Prozent davon waren dem Office Equipment zuzuschreiben, was ca. 41,8 TWh entspricht. Bis zum Jahr 2000 wurden rund 23 TWh eingespart, was einem Energiemanagement zuzuschreiben ist. 17 TWh könnten durch eine komplette Durchdringung und Optimierung dieser Maßnahmen erreicht werden und weitere 7 TWh können eingespart werden, indem die nicht benötigten Geräte über Nacht ausgeschaltet werden. Um diese Einsparungen wirksam umzusetzen, muss man vor allem im kommerziellen Sektor ansetzen, denn der Großteil der Energie, die durch Office Equipment verbraucht wird, wird dort konsumiert. In den 70er und 80er Jahren war Energieeffizienz in der Computerindustrie noch ein weitgehend unbeachtetes Thema,

18 erst als Ende der 80er Jahre Energiesparprogramme, wie beispielsweise das Energy Star Programm, hauptsächlich in den USA und Europa einführt wurden, fand das Thema Anklang in der Branche. Auch der Wunsch der Hersteller, mehr Peripheriegeräte in einem möglichst kleinen Platz unterzubringen, schlug sich positiv auf die Energieeffizienz nieder, da dafür eine Reduktion der erzeugten Abwärme notwendig war. Aus Abbildung 2 ist zu erkennen, dass die Energieeffizienz seit Mitte der 80er bis Mitte der 90er Jahre stetig zunahm. Der erneute Anstieg des Energieverbrauchs gegen Ende der Neunziger erklärt sich durch die Einführung leistungsstärkerer Modelle Abbildung 2: Energieverbrauch eines Desktop Computers (ohne Monitor). Quelle: Cole, D. 2003, S. 137 Figure 2. Monitore sind im Gegensatz zu den Computern energieintensiver geworden, wie aus Abbildung 3 hervorgeht. Brauchte ein Monitor 1980 noch durchschnittlich 28 Watt (W), waren es W. Wichtig bei Monitoren ist vor allem der Standby-Modus, der auch im Energy Star Programm reguliert wird. Aktuelle Modelle verbrauchen in diesem Modus nicht mehr als 1 W bei 14-bis

19 Zoll Bildschirmen und nicht mehr als 2 W bei 19-bis-21 Zoll Bildschirmen. Neue LCD Bildschirme haben sogar nur einen Verbrauch von 25 W im aktiven Betrieb. Abbildung 3: Energieverbrauch von Monitoren. Quelle: Cole, D. 2003, S. 140 Figure 4. Eine eigene Kategorie stellen Laptops oder ähnliche transportable Minicomputer dar. Aus Gründen des beschränkten Platzes und dem Bestreben, die Laufzeit der Batterie möglichst lang zu halten, wurde hier schon sehr früh mit der Optimierung der einzelnen Komponenten begonnen. Die Folge davon war, dass schon frühe Modelle nicht mehr als 30 W im Betriebsmodus verbrauchten, wobei manche aktuellen Modelle nur 6 7 W benötigen. Den meisten Energiebedarf haben hier die Hintergrundbeleuchtung, die Festplatte und der Prozessor, welche insgesamt Prozent des Gesamtverbauchs ausmachen Vgl Cole, D. 2003, S. 131 ff

20 2.2.3 Bereich Server Da einzelne Client-Rechner nicht mehr den Bedarf an Rechenleistung und an Speicherkapazitäten decken konnten, der von der modernen Gesellschaft benötigt wurde, entwickelten sich größere Rechenzentren bzw. wurden auf besonders leistungsstarken Rechnern Server eingerichtet, die als Hosts fungierten. Inzwischen sind Rechenzentren aus der IT-Branche nicht mehr wegzudenken und auch die meisten KMU s (Kleine und mittelgroße Unternehmen) haben zumindest einen Serverraum, auf dem gewisse Dienste (wie z.b. Mailserver oder Datensicherung) zentral verwaltet werden können. Da ein Großteil der Instandhaltungskosten eines Rechenzentrums von Energiekosten generiert wird, begann die Branche schon recht früh mit dem Bau von möglichst effizienten Systemen. Konservativen Schätzungen zufolge sind über 50 Prozent der laufenden Kosten eines Rechenzentrums dem Energiebedarf zuzuordnen. 17 Rechenzentren waren 2008 in den USA beispielsweise für 1,5 Prozent der gesamten Stromkosten verantwortlich. Diese große Zahl erklärt sich Großteils aus Effizienzverlusten und durch falsch dimensionierte Systeme. Eines der Hauptprobleme, warum Rechenzentren meistens ineffektiv arbeiten, ist die schlechte Auslastung der Netzteile bzw. der Stromversorgung. Die derzeit vorherrschende analoge (Zeit und Wert kontinuierliche) Stromversorgung kann für eine gewisse Auslastung optimal ausgerichtet werden, bietet aber nicht die Möglichkeit, auch bei mehreren verschiedenen Auslastungen effizient zu arbeiten. Weil Datencenter aber über eine große, meist variierende, Bandbreite von verschiedenen Auslastungen verfügen, abhängig von der jeweiligen Beanspruchung, ist der nächste logische Schritt in Richtung digitaler Stromversorgung. Was früher mit zu großen Kosten verbunden war, ist inzwischen angesichts der Gesamtkostenbetrachtung eine attraktive neue Technologie. Firmen wie Analog Devices haben bereits erste Lösungen auf den Markt gebracht. Dabei sind auch Verbesserungen des Wirkungsgrades von nur einem Prozent 17 Vgl. Wagner M. 2009, S.14F ff

21 durchaus interessant für die Designer der Energiesysteme von Rechenzentren. Außerdem ermöglichen digitale Systeme eine weitaus bessere Kommunikation zwischen den einzelnen Komponenten und ermöglichen ein fortgeschrittenes Power Management. Wie aus Abbildung 4 hervorgeht, ist die effizienteste Auslastung bei Rechenzentren meist nicht mit der tatsächlichen identisch. 18 Abbildung 4: Höchste Wirkungsgrade werden normalerweise bei 80 Prozent Last erreicht, während die übliche Auslastung nur bei etwa 20 Prozent liegt. Quelle: Wagner M., 2009, S. 14F Figure 5. Großes Einsparungspotenzial ist also in der Stromversorgung zu finden. Damit zusammenhängend ist eine Überdimensionierung der Systeme meistens ein Grund für ineffiziente Auslastungen. Hier spielen vor allem die falsche bzw. ineffiziente Anwendung von Klimaanlangen und Kühlungspumpen eine Rolle. 19 Zusätzlich zu den oben genannten Verbesserungspotenzialen kann die Auslastung von Servern durch Virtualisierung optimiert werden. Mit Virtualisierung eines Servers können mehrere Aufgaben gleichzeitig bearbeitet werden, anstatt einem physischen Server (wie z.b. ein Mail-Server) dezidiert eine Aufgabe zuzuteilen. Virtualisierung beschreibt den Prozess, bei dem ein physischer Server in mehrere virtuelle Rechner aufgeteilt wird, bis die Rechenleistung des physischen Ser- 18 Vgl. Conner, M. 2008, S. 36 ff. 19 Vgl. Rasmussen, N. 2006, S

22 vers ausgelastet und somit optimal genutzt ist. Diese neue Form der Servernutzung ermöglicht es, dass ein Host keinen für ihn bestimmten Server mehr benötigt, sondern nur einen Teil der zur Verfügung stehenden Bandbreite und Rechenleistung. Je nach Hardware-Kapazität und benötigter Bandbreite der gehosteten Systemen können so verschiedenste Aufgaben bewältigt werden. Nach dem modularen Systemarchitekten Kevin Bross kann durch Virtualisierung eine 10 zu 1 Reduktion der benötigten Server und eine 2 zu 1 Reduktion im gesamten Stromverbrauch erreicht werden Vgl. Conner, M. 2008, S. 36 ff

23 2.3 Entsorgung In diesem Kapitel wird genauer auf die Entsorgung von elektronischem Müll eingegangen. Es ist der letzte Abschnitt des Lebenszyklus-Modells und behandelt die aktuelle Situation am Ende des Produktes sowie dessen Problematik Ist-Situation Der kurze Lebenszyklus von IT-Geräten und die rasche Entwicklung haben zur Folge, dass jährlich unglaubliche Mengen an elektronischem Müll entstehen. Die US Environmental Protection Agency (EPA) zählte im Jahr 2007 knapp 205,5 Mio. Computerprodukte 21 (entspricht über 1,3 Mio. Tonnen), welche entsorgt werden mussten. Davon wurden ca. 18% (48.2 Mio. Einheiten) recycelt, der Rest (157,3 Mio. Einheiten) landete auf Mülldeponien. Bevor Computer jedoch letztendlich entsorgt werden, lagern viele Firmen und Privatpersonen ihre Altgeräte ein. Die EPA schätzt die Anzahl der eingelagerten Einheiten an Computern, die zwischen 1980 und 2007 verkauft wurden, im Jahr 2007 auf 135,5 Mio. Einheiten. 22 Eine Einlagerung passiert meistens aus sentimentalen Gründen und aus Schock über den raschen Preisverfall der Geräte, der bis zu 10% pro Monat betragen kann. 23 Die Folge von Lagerhaltung ist meist ein hoher Wertverlust und ein technischer Rückschritt, der einen Weiterverkauf bzw. eine Spende des Gerätes erschwert oder nicht mehr lukrativ macht. Der technologische Unterschied zu aktuell entsorgten Geräten ist auch für die Recyclingabnehmer eine Herausforderung, da zwischen alten und neuen Geräten differenziert werden muss, was die darin enthaltenen Schadstoffe und Edelmetalle betrifft. 24 Recycling ist durch die Gewinnung von wertvollen Edelmetallen nicht nur ökonomisch, sondern auch ökologisch sinnvoll, da weniger neue Rohstoffe für die Produktion benötigt werden. 21 Maus/Keyboards, CRT Monitore, Flach-Bildschirme, Desktop Computer, tragbare Computer, Portables Hard Copy Devices, 22 Vgl. US. Environmental Protection Agency 2008, S. 20 ff. 23 Vgl. Russell Morgan 2006, SmartBizz. 24 Vgl. Hieronymi, K., & Schneider, A. 2003, S

24 In weiterer Folge werden der Natur durch die Aufbereitung weniger Ressourcen entzogen und potentielle Schadstoffe können vermieden werden. Besonders interessant sind die weiterverwertbaren Stoffe, die sich im Computer und dessen Peripherie befinden. So beinhaltet ein herkömmlicher PC Edelmetalle in den Platinen oder auch Plastik, aus welchem meist das Gehäuse gefertigt wurde. Zudem kann das Glas aus den Bildschirmen wiederverwertet werden. Da die Gewinnung der Edelmetalle eine technisch aufwendige Prozedur darstellt, wird versucht, auch schon in der Produktion zusehends auf diese zu verzichten. 25 Altgeräte Spenden & 2nd Hand Wiederverwertbare Einzeltei- Verkauf Wiederverwertung le Schmelzerei CRT Hersteller Metalle, Glas, gemischtes Plastik Glas Recycling Sammlung Ungiftiger Müll Mülldeponien Plastik Hersteller Energiegewinnung Getrenntes Plastik Gemischtes Plastik & Aufbereitung Giftmüll Sondermülldeponien Abbildung 5: Allgemeiner Materialfluss von Altgeräten und deren Komponenten: Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an Bleiwas D., Kelly T. 2001, Abb. 2. In Abbildung 5 wird auf die verschiedensten Arten der Verwertung von Altgeräten eingegangen. So werden Computer direkt auf Müll- bzw. Sondermülldeponien (insbesondere Monitore) ent- 25 Vgl. Bleiwas, D., Kelly, T. 2001, S. 1 ff

25 sorgt, aber auch repariert und wiederverwertet, um anschließend entweder gespendet oder weiterverkauft zu werden. Des Weiteren ist der Prozess des Recycelns grafisch dargestellt. Ob und wie Organisationen und Endkunden mit Computerschrott umgehen, hängt auch stark davon ab, ob es entsprechende gesetzliche Regelungen und Richtlinien gibt. In Europa, wo das Thema des ökologischen Umganges mit Produkten schon länger und stärker verankert ist als beispielsweise in den USA, gibt es bezüglich des Umgangs mit elektronischen Geräten zwei EUweit geltende Rechtsnormen. Die Richtlinie 2002/95/EG2, auch RoHS Richtlinie (Reduction of Hazardous Substances) genannt, regelt die Verwendung von Gefahrstoffen in elektrischen und elektronischen Geräten und Bauteilen. Zu den Gefahrenstoffen zählen unter anderem Blei, Quecksilber, Cadmium, sechswertiges Chrom, Polybromierte Biphenyle (PBB) und Polybromierte Diphenylether (PBDE). Die Umsetzung der Richtlinie gestaltete sich für die Industrie als eine besondere Herausforderung und so sind einige Regelungen aufgelockert worden, wie z.b. die Verwendung von bleifreiem Lötzinn. Die zweite Richtlinie, die Richtlinie 2002/96/EG3 über Elektro- und Elektronik-Altgeräte (auch WEEE-Richtlinie genannt: Waste of Electrical and Electronic Equipment), betrifft den Umgang mit Elektro- und Elektronik-Altgeräten. Sie nimmt die Hersteller in die Verantwortung und ermöglicht die kostenlose Rückgabe von Altgeräten an die Hersteller, welche dann von diesen ordnungsgemäß entsorgt werden müssen. 26 In Österreich wurden die RoHS und WEEE Richtlinien im Abfallwirtschaftsgesetz 2002 (BGBl. I Nr. 102/2002), der Elektroaltgeräteverordnung und der Abfallbehandlungspflichtenverordnung umgesetzt Problematik Trotz der steigenden Anzahl an Verordnungen und Regulierungen über Recycling von Elektronikgeräten werden immer noch gigantische Mengen an Computerschrott in Entwicklungsländer bzw. Nicht-OECD Länder exportiert. Dabei werden die Ladungen oft als Gebrauchtware dekla- 26 Vgl. OECD 2006, RoHS UND WEEE 27 Vgl. Meissner, M., & Pladerer, C. 2005, S 12 ff

26 riert, um Exportverbote bezüglich Giftmülls (z.b. in der EU) zu umgehen. 28 In Europa wird der Anteil des illegal exportierten Mülls auf ca. 47% geschätzt, in den USA, wo Giftmüllexport legal ist, liegt der Anteil sogar bei 60-80%. 29 Abbildung 6: Philippe Rekacewicz, UNEP/GRID-Arendal in Butollo, F., & Laufer, T. 2008, S. 22. Die unter Punkt Schadstoffproblematik angeführten Stoffe und Chemikalien werden vor allem am Ende des Produktlebenszyklus eines Computers bzw. dessen Bildschirms problematisch, denn auch wenn das Recycling von IT-Altgeräten laufend zunimmt, landet der Großteil der 28 Vgl. Butollo, F., & Laufer, T. 2008, S Vgl. Greenpeace Where does e-waste end up?

27 Geräte immer noch in Asien (hauptsächlich China). Dort werden diese zumeist in Handarbeit zerlegt, wobei die giftigen Inhaltsstoffe Boden, Grundwasser und Menschen gefährden. 30 So landet, abgesehen von einigen wenigen Orten in Afrika, der Großteil des elektronischen Mülls in Asien, speziell in China (vgl. Abbildung 6). Obwohl in China seit 1996 der Import von elektronischem Müll illegal ist, strömen dessen ungeachtet täglich Schiffsladungen voll mit Schrott in die chinesischen Häfen. Dies kann einerseits durch den enormen Bedarf an Metallen, der in China durch das rasche ökonomische Wachstum entstanden ist, erklärt werden und andererseits durch die Tatsache, dass es für Unternehmen billiger ist, ihren Müll nach China zu verkaufen, als ihn im eigenen Land fachgerecht zu entsorgen. Dort werden dann die einzelnen Teile des Computers in Handarbeit in ihre kleinsten Einzelteile zerlegt, diese werden dann zu Spezialisten gebracht, welche z.b. das Kupfer aus den Kabeln gewinnen oder Blei aus den Schaltplatten heraus schmelzen. Edelmetalle werden in offenen Säurebädern aus den Schaltplatten gewonnen, Plastik wird je nach Qualität sortiert und dann durch Verbrennung vom minderwertigen Metall gelöst. Der übrig gebliebene Rest, welcher nicht weiter trenn- oder verwertbar ist wird in offenen Feuern verbrannt. Durch diesen neuen Industriezweig wird zwar ein gewisser Wohlstand geschaffen, doch die ökologischen und gesundheitlichen Folgen sind dramatisch. Die offenen Feuer setzen giftige Dämpfe frei und emittieren Schadstoffe in die Luft. Flüsse werden mit dem Industrieabfall verseucht, Schadstoffe dringen in den Boden und das Grundwasser ein. Bei einer Studie in Guiyu (China) wurde bei 135 von 165 getesteten Kindern ein überhöhter Bleigehalt im Blut festgestellt, was sich schädlich auf die Entwicklung des zentralen Nervensystems und des IQs auswirken kann. Auch Fehlgeburten und behinderte Babys sind Folgen dieser Entwicklung. Aufgrund von fehlenden Langzeitstudien kann das gesamte Ausmaß jedoch nur sehr schwer abgeschätzt werden Vgl. Gallagher, K. P., & Zarsky, L. 2007, S. 92ff. 31 Greenpeace Toxic Tea Party

28 3 Green IT am Arbeitsplatz Optimierung der Desktopstruktur In diesem Abschnitt der Arbeit wenden wir uns nun genauer dem zweiten Abschnitt des Lebenszyklusmodells zu, der Nutzung. Diese unterteilen wir wieder in drei weitere Unterpunkte: die Anschaffung, die Optimierung und die Bewusstseinsschaffung. Bei der Anschaffung wird erläutert, welche Geräteklassen zur Verfügung stehen und welche Desktoplösungen für welchen Einsatz am geeignetsten sind. Auch das Konzept von Thin Clients und Desktop Sharing wird hier erläutert und deren Anwendungsbereiche dargestellt, um sinnvolle Alternativen zu den herkömmlichen Arbeitsplatzrechnern aufzuzeigen. Abschließend betrachten wir noch die beim Kauf eines Monitors zu beachtenden Punkte. Der zweite Punkt der Optimierung beschreibt einen kontinuierlichen Prozess, der während der gesamten Nutzung eine Rolle spielt. Hier werden vor allem jene Möglichkeiten aufgezeigt, die auf eine schon bestehende Infrastruktur angewendet werden können, um sie so effizient wie möglich zu gestalten, ohne sofort neue Geräte anschaffen zu müssen. Wir unterscheiden hier zwischen der Software-Optimierung und der Hardware-Optimierung, wobei sich die Software- Optimierung vor allem mit der Programmstruktur und der Auslagerung gewisser Programme beschäftigt und die Hardware-Optimierung einen Überblick über Möglichkeiten zur Aufrüstung von Computer und Peripherie gibt. Als dritter Punkt wird die Bewusstseinsschaffung angesprochen, die ebenso wie die Optimierung einen kontinuierlichen Prozess darstellt, sich allerdings nicht nur über den Abschnitt der Nutzung, sondern über den gesamten Lebenszyklus erstreckt. Wir betrachten Bewusstseinsbildung hier speziell für den Bereich des Arbeitsplatzes und versuchen Möglichkeiten zu beschreiben, wie die Notwendigkeit von einem ressourcenschonenden Umgang am Arbeitsplatz am besten vermittelt wird

29 3.1 Anschaffung Im ersten Teil beschäftigen wir uns mit der Anschaffung von adäquater Hardware. Zuerst werden wir uns die in Frage kommenden Geräteklassen anschauen und dann die verschiedenen Ökolabels und deren Möglichkeiten genauer betrachten. Als nächsten Punkt erläutern die Unterschiede zwischen Desktop-Virtualisierung (VDI) und Server Based Computing (SBC) und als dritten und letzten Punkt in diesem Abschnitt betrachten wir den Bildschirm und dessen Auswahlkriterien Geräteklassen und Öko-Labels Für die Anwendung am Arbeitsplatz kommen vor allem drei Lösungen in Frage, diese sind: Der normale Arbeitsplatzrechner (auch Desktop genannt), Laptops oder eine Lösung mit Thin Clients, die entweder per Desktop-Virtualisierung (VDI) oder per Server Based Computing (SBC) genutzt werden. Die ersten beiden Lösungen können unabhängig von einem Rechenzentrum arbeiten, sind aber bei Vorhandensein eines Rechenzentrums einer Anwendung mit Thin Clients meist unterzuordnen. Wir werden zuerst genauer auf die Vor- und Nachteile von Arbeitsplatzrechnern gegenüber Laptops eingehen, um anschließend einen ökologischen und ökonomischen Vergleich zwischen Thin Clients und einem PC zu machen. Zuletzt werden einige beim Kauf relevanten Öko-Labels vorgestellt und die von ihnen beachteten Kategorien untereinander verglichen. Eine genaue Gegenüberstellung von Desktop-Virtualisierung und Server Based Computing findet im nächsten Punkt statt Desktop vs. Laptop Beim Vergleich zwischen einem Computer und einem Laptop stützen wir uns zuerst auf einen von der Stiftung Warentest 32 erstellten Test, welcher verschiedene Computer und Laptops nicht nur einzeln, sonder auch untereinander im Vergleich getestet und dabei die diversen Vor- und Nachteile der zwei Geräteklassen analysiert hat. Getestet wurden zehn 15-Zoll-Laptops mit Preisen von und sechs Desktopcomputer mit Preisen von (ohne Monitor). Ziel war eine Gegenüberstellung von Computer und Laptops zu ungefähr gleichen Preisen, deswegen wurden für den beim Computer fehlenden Monitor veranschlagt. Die Ergebnisse des 32 Vgl. Stiftung Warentest (2006). Den Mobilen für daheim?

30 Tests haben gezeigt, dass sich sowohl alle Computer als auch alle Laptops für einen normalen Umgang eignen. Der große Vorteil der Laptops ist deren Mobilität Ist allerdings keine Mobilität gefordert, sind Desktop-Computer in allen Bereichen besser oder zumindest gleich gut. Sie bieten: bessere Leistung bei Multimediaanwendungen (wie z.b. Bildbearbeitung) deutliche größere Speicherkapazitäten (zwei bis drei mal so viel wie bei einem Laptop) allgemein bessere Ausstattung (mehr USB Anschlüsse, oft zwei Laufwerke, immer ein Lesegerät für die gängigsten Speicherkarten) mehr Flexibilität im Hinblick auf Aufrüstung und Erweiterung (z.b. von Grafikkarte, Festplatte, PCI-Karten) Weiterer Grund für einen Laptop kann aber auch der geringere Stromverbrauch sein bei dem der Laptop im Vergleich mit dem Computer deutlich besser abschneidet (siehe Tabelle 2) Abbildung 7: Energieverbauch von Laptops und Desktops. Quelle: IVF Industrial Research and Development Corporation 2007, S. 140, Abbildung. 14. Aus der oben dargestellten Abbildung ist ersichtlich, dass der Laptop vor allem im Betriebsmodus (Idle) deutlich bessere Energiewerte hat als der Desktopcomputer. Bei den Preisen ist eine

31 Annäherung von Desktop und Laptop deutlich erkennbar, allerdings ist der Desktopcomputer allgemein immer noch billiger als der Laptop. Die nachfolgende Tabelle fasst Vor- und Nachteile von Laptops bzw. Desktops noch einmal zusammen: Tabelle 2: Vergleich Laptop vs. Desktop. Quelle: Eigene Darstellung. Nachteile Laptops/Vorteile Desktop Preis Performance & Kapazität Zuverlässigkeit Schwere Aufrüstbarkeit Sicherheitsmängel Schwerere Wartung Geringere Lebenserwartung Vorteile Laptops/Nachteile Desktop Mobilität Geringerer Platzbedarf Weniger Stromverbrauch Heimarbeit möglich Immer kleinerer Kostenunterschied Bei den Verkaufstrends zeigt sich ein eher umgekehrtes Bild. Wenn man sich nur die Anzahl der Vor- und Nachteil anschaut, dann lässt das den Schluss zu, dass Mobilität am Arbeitsplatz offenbar immer wichtiger wird. So ist im Officebereich in Europa ein deutlicher Anstieg von Laptops zu verzeichnen und ab dem Jahr 2006 wurden mehr Laptops als Desktopcomputer installiert. Tabelle 3 zeigt die ungefähre Anzahl an installierten Desktops im Office Bereich und im Heimbereich. Zu beachten ist, dass die Jahre 2009 und 2010 jeweils aus den Trends der Vorjahre geschätzt wurden. 33 Tabelle 3: Ungefähre Anzahl an installierten Desktops und Laptops in den verschiedenen Bereichen. Quelle: Vgl. IVF Industrial Research and Development Corporation 2007, S Desktops Laptops (Millionen) (Millionen) Office Home Office Home 33 Vgl. IVF Industrial Research and Development Corporation 2007, S

32 , , Eine ökologische Betrachtung von Laptops Thin Client und PC findet am Ende des Punktes Thin Clients vs. PC statt Thin Clients vs. PC Beim Vergleich zwischen Thin Client vs. PC greifen wir auf zwei vom Fraunhofer Institut durchgeführte Studien zurück. 34,35 Die Studie PC vs. Thin Client: Wirtschaftlichkeitsbetrachtung beschäftigt sich explizit mit der Frage der gesamten ökonomischen Kosten und rechnet diese Anhand der Total Cost of Ownership (TCO) durch. Hierzu stellt das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (2008) fest: Grundsätzlich wird mit der Ermittlung der TCO versucht, alle in einem Zusammenhang mit einem PC entstehenden Kosten zu messen und in einem einzigen Betrag auszudrücken. 36 Dies geschieht, indem nicht nur direkte Kosten wie Anschaffungs-, Inbetriebnahme-, Support- oder Softwarekosten, sondern auch indirekte Kosten wie z.b. Personalkosten oder Kosten für Peripheriegeräte in die Kalkulation mit einfließen. Die zweite Studie Ökologischer Vergleich der Klimarelevanz von PC und Thin Client Arbeitsplatzgeräten 2008 geht hingegen, wie schon aus dem Titel hervorgeht, speziell auf die ökologischen Auswirkungen der beiden Lösungen ein. Im Sinne des Produktzyklus-Modells, wie es schon im ersten Teil dieser Arbeit angewandt wurde, werden auch hier die drei Phasen der Produktion, der 34 Vgl. Knermann, C Vgl. Fraunhofer-Institut UMSICHT Knermann, C. 2008,. S

33 Nutzung und der Entsorgung betrachtet. Da der Schwerpunkt der Studie in einem Vergleich der Treibhausgasrelevanz lag, wird das GWP (Global Warming Potenzial in kg CO 2 eq pro Einheit) als Vergleichszahl herangezogen. Die Ergebnisse sprechen recht eindeutig für die Anwendung von Thin Clients. So ergab sich in der Modellrechnung der Studie PC vs. Thin Client: Wirtschaftlichkeitsbetrachtung für den PC Kosten/Arbeitsplatz in Höhe von 2348,48 und für die Thin Client Lösung mit Reserve-Server Kosten/Arbeitsplatz in Höhe von 1637,56 bzw. ohne Reserve-Server von 1587,35 (siehe Abbildung 8). Die dadurch erreichten 27 Prozent Einsparungspotenzial werden vor allem durch Einsparungen in der Betriebsphase erreicht. 37 Abbildung 8: Wirtschaftlichkeitsbetrachtung "PC vs. Thin Client". Quelle: Fraunhofer-Institut UMSICHT 2008, S. 12, Abb Vgl. Knermann, C. 2008, S

34 Bei der Untersuchung auf ökologische Effekte der zweiten Studie des Fraunhofer-Instituts UM- SICHT Ökologischer Vergleich der Klimarelevanz von PC und Thin Client Arbeitsplatzgeräten 2008, zeigt sich sowohl beim Thin Client (immer inkl. Serveranteil) als auch beim Desktopcomputer, dass der Großteil des GWP in der Betriebsphase anfällt (73-89 Prozent beim Thin Client und Prozent beim Desktop). Bezüglich des direkten Vergleichs von Thin Client und Computer stellt das Fraunhofer-Institut UMSICHT (2008) fest: Wird ein Desktop-PC durch einen Thin Client inkl. Terminal Server ersetzt, so sinken die Emissionen des Arbeitsplatzsystems um über 54 %. Bezogen auf ein Gesamtsystem mit LCD Monitor beträgt das Einsparungspotenzial 44 %. 38 Die Ergebnisse des direkten Vergleichs sind zu Anschaulichkeit auch noch einmal in Abbildung 9 und 10 dargestellt: 39 Abbildung 9: Desktop PC vs. Thin Client, CO 2 eq-emissionen über fünf Jahre. Quelle: Fraunhofer-Institut UMSICHT 2008, S. 73, Abb Fraunhofer-Institut UMSICHT 2008, S Vgl. Fraunhofer-Institut UMSICHT 2008,

35 Abbildung 10: Desktop PC vs. Thin Client (inkl. Monitor), CO 2 eq-emissionen über fünf Jahre. Quelle: Fraunhofer-Institut UMSICHT 2008, S. 73, Abb Wir stellen also fest, dass der Thin Client dem Desktop Computer sowohl ökologisch als auch ökonomisch vorzuziehen ist. Damit einhergehend wächst auch der Markt für Thin Clients schneller als der für Desktopcomputer, allerdings auf wesentlich niedrigerem Niveau. So beträgt der Marktanteil in der Region EU-15 lediglich 4,3 Prozent. Da nach konservativen Schätzungen davon ausgegangen werden kann, dass zumindest 75 Prozent der im Unternehmensbereich benutzten Computer durch Thin Clients ersetzt werden können, liegt hier wie oben gezeigt noch enormes ökologisches und ökonomisches Einsparungspotenzial. 40 Wie groß dieses Einsparungspotential im Einzelfall sein kann zeigt das Beispiel von der Elektronik-Marktkette MediMax, die durch Thin Clients die IT-Stromkosten von um ca. 45 Prozent auf reduzieren konnte. 41 Wenn wir auch noch den Laptop hinzuziehen, zeigt sich, dass dieser ökologisch sowohl im Vergleich mit dem Desktopcomputer als auch mit dem Thin Client besser abschneidet (79 Prozent CO 2 eq-emissionsersparnis gegenüber dem Desktop und 55 Prozent gegenüber dem Thin Client). Dabei wurden allerdings keine ökonomischen sicherheits- und performancerelevanten Aspekte 40 Vgl. Fraunhofer-Institut UMSICHT 2008, S Vgl. Lampe, F. 2010, S

36 berücksichtigt, die in einer wirtschaftlichen Entscheidungssituation wahrscheinlich vorrangig zu bertachten sind. Bezieht man diese mit ein, stellt sich aufgrund des teureren Preises, der schwierigeren Administration und weiterer Gründe (siehe Tabelle 3) heraus, dass eine fixe Workstation (Desktop oder Thin Client) in den meisten Fällen die zu bevorzugende ist Öko-Labels Auch Öko-Labels können bei der Anschaffung von neuen Geräten eine Hilfestellung bieten, indem sie die Einhaltung gewisser Rahmen garantieren. In Europa gibt es fünf relevante Öko- Labels: das TCO-Gütesiegel, den Blauen-Engel, das Swan-Label, das ECO-Label der Europäischen Union (EU) und das Energy Star-Label. Alle sind ÖkoLabels vom Typ I, was bedeutet dass sowohl die Kriterienfestlegung als auch die Zertifizierung von einer dritten unabhängigen Organisation erstellt bzw. abgenommen werden muss. In nachfolgender Tabelle sind die jeweils berücksichtigten Kriterien der einzelnen Labels dargestellt. Tabelle 4: Kriterien der Energielabels. Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an IVF Industrial Research and Development Corporation 2007, S Kriterien: TCO Swan-Label Blauer- Engel ECO Herstellung: Ökologische Herstellung X X Schadstoffe: Quecksilber, Kadmium, X X X X Blei Plastik mit Chlor X X X Vorkehrungen fürs Recycling: Quecksilber Lam- X X X X Energy Star 42 Vgl. Fraunhofer-Institut UMSICHT 2008, S

37 pen Metallgehalt im X X X X Plastik Vielfalt an Plastik X X X X Kodierungshinweis X X X X leichte Zerlegbarkeit X X X Packmaterial X X Betrieb: Elektromagnetische X X X X Ausstrahlung Energiebedarf X X X X X Lautstärke im Betrieb X X X X Betriebsergonomie X Garantie und Ersatzteile: Garantie X X Verfügbarkeit von X X Ersatzteilen Aufrüstbarkeit X X X Dabei ist zu beachten, dass das weit verbreitete Energy Star Label nur den Energiebedarf berücksichtigt, weitere umweltrelevante Bereiche dagegen nicht erfasst werden. Andere Gütesiegel beziehen hier wesentlich mehr Faktoren in ihre Zertifizierung mit ein und verwenden als Grenzwerte für den Energieverbauch die jeweilige Fassung des Energy Star. So verwenden das TCO 43 und das ECO 44 -Label in ihren Kriterien dieselben wie die der Energy Star Display v. 4 und der

38 Blaue Engel 45 die der Version fünf (Stand: ). Dies bedeutet, dass unter TCO, ECO, oder dem Blauen Engel zertifizierte Produkte nicht bloß die Kriterien für den Energy Star erfüllen, sondern auch viele andere umweltrelevante Themen beachten (vgl. Tabelle 4)

39 3.1.2 Server Based Computing vs. Desktopvirtualisierung Ausgehend von der Servervirtualisierung, bei dessen Konzept mehrere Serverfunktionen und Systeme auf einer gemeinsamen Hardwareplattform zusammen betrieben werden und so ein geringerer Wartung- und Administrationsaufwand sowie bessere Auslastung erreicht werden, hat sich das selbe Konzept auch im Desktopbereich entwickelt. Server Based Computing (SBC) ist schon seit längerem auf dem Markt und ermöglicht eine terminalbasierte Anwendungsbereitstellung. Vereinfacht ausgedrückt werden über einen Terminal gewisse Anwendungen allen Usern zur Verfügung gestellt, auf die diese zugleich zugreifen können. Im Gegensatz dazu hat sich in den letzten Jahren das Virtual Desktop Infrastructure- Konzept (VDI) herausgebildet bei dem auf einem Server Virtuelle Desktops erstellt und durch einen sogenannten Connection Broker dem Endgerät zugewiesen werden. Dabei können die virtuellen Desktops jedes Mal neu erstellt werden oder zurück in den Pool wandern, wobei jeder Benutzer dann seinen eigenen individuellen Desktop hat. 46 In nachfolgender Tabelle sind die Vor- und Nachteile von SBC, VDI und einer normalen Desktopumgebung im jeweiligen Bezug zueinander gestellt: Tabelle 5: Vorteile/Nacheile VDI gegenüber SBC bzw. lokalen Client/Server Computing. Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an: Lampe, F. 2010, S , Tabelle 6-1. und Madden, B. 2007, When to use VDI, when to use server-based computing, and how the Citrix. Vorteile von VDI gegenüber SBC bessere Performance (aus User-Sicht) keine Kompatibilitätsprobleme mit Anwendungen bessere/einfachere Security Möglichkeit, Desktopsitzungen von Server zu Server zu verlagern Nur Workstation-Versionen nötig, kei- Nachteile von VDI gegenüber SBC hoher administrativer Aufwand zur Verwaltung der Desktop-Images hoher Serverhardware Aufwand ausgereiftere Software 46 Vgl. Lampe, F. 2010, S

40 ne Server-Versionen Benutzer haben mehr individuelle Kontrolle über ihren Desktop Mitnahme der Session möglich (offline arbeiten) leichtere Backups Vorteile von VDI gegenüber lokalem Client/Server Computing zentrale Datenverwaltung Desktops laufen auf Serverhardware Unabhängigkeit von Endgerät Einfacheres Client-Management Nachteile von VDI gegenüber lokalem Client/Server Computing nicht triviale Offline-Nutzung Single Point of Failure (Datencenter) VDI hat aus Sicht der Anwender die Vorzüge individueller Desktopgestaltung und einzelne User können bessere Performance erzielen und so rechenintensivere Anwendungen besser nützen, was vor allem für Power User interessant ist. Sicherheitsvorteile entstehen durch die abgekapselte Systemumgebung, und durch die Möglichkeit einer Workstation-Version der Lizenz spart man Kosten. Nachteile entstehen durch die sehr speicherintensiven Images, die für die Desktops angelegt werden müssen. Auch deren Verwaltung und Wartung stellt einen Nachteil gegenüber dem VDI dar, außerdem bietet das SBC eine weitaus größere Effizienz in punkto Nutzerzahlen. Gegenüber lokalen PCs entstehen Vorteile in der Zentralisierung der Daten, dies aufgrund der besseren Performance und der einfacheren Verwaltung. Da es keine Rolle spielt, welches Endgerät genutzt wird (z.b. Laptop, Thin Client, Workstation), bietet die VDI-Lösung mehr Flexibilität gegenüber dem lokalen PC. 47 Da es auch künftig immer den Wunsch bzw. die Notwendigkeit zu einzelnen Arbeitsplätzen geben wird, sind die beiden Virtualisierungsformen (SBC und VDI) immer nur als zusätzliche Maßnahme zu verstehen. Da die Virtualisierung unabhängig vom Endgerät funktioniert, können 47 Vgl. Lampe, F. 2010, S

41 die im ökologischen und ökonomischen Vergleich gegenüber dem Desktop besser gestellten Thin Clients eingesetzt werden. Eine Virtualisierung in Verbindung mit dem Einsatz von Thin Clients ist also wenn möglich einem einfachen Arbeitsplatzrechner vorzuziehen. SBC wird hier vor allem für Standardarbeitsplätze und stabil laufende Software angewandt und VDI bei unstabiler, nicht terminalfähiger oder fehlerhafter Software bzw. bei Userszenarien mit variablen (hohen) Hardwareanforderungen Computerbildschirm Längst haben in unseren Breiten sogenannte Thin Film Transistor (TFT) - Flachbildschirme die zuvor meist benutzten Cathode Ray Tube (CRT) Röhrenmonitore abgelöst. Diese Entwicklung ist nicht nur ein technischer Fortschritt, der durch die flache Bauweise von TFT-Monitoren Platz am Arbeitsplatz spart, sie ist auch ökologisch ein Schritt in die richtige Richtung. So zeigt eine stichprobenartige Messung (siehe Tabelle 6), die im Rahmen der oben erwähnten Studie des Fraunhofer-Instituts über die ökologischen Aspekte von Thin Clients bzw. Computer durchgeführt wurde, dass TFT-Monitore deutlich weniger Strom verbrauchen als CRT-Monitore. 49 Tabelle 6: Leistungsaufnahme, unterschiedlicher Monitore. Quelle: Fraunhofer-Institut UMSICHT 2008, S. 64, Abb Vgl. Lampe, F. 2010, S Vgl. Fraunhofer-Institut UMSICHT 2008, S

42 Auch die nächste Tabelle zeigt deutlich, dass CRT-Monitore deutlich mehr Strom verbrauchen als die gleich großen LCD-Modelle. Tabelle 7: Power versus Size. Quelle: IVF Industrial Research and Development Corporation 2007, S. 135, Tabelle 9. Sehr hilfreich bei der Auswahl eines passenden Bildschirmes können die diversen Öko-Labels sein

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