Wie lässt sich nachhaltige Software entwickeln?
Es ist kein Geheimnis, dass Informations- und Kommunikationstechnologie wertvolle Rohstoffe verschlingt und in punkto Nachhaltigkeit Luft nach oben hat. Das gilt für ihre Herstellung genauso wir für die Nutzung. Doch nur wenige dürften in diesem Zusammenhang an die auf der Hardware installierte Software denken. Anders die Informatikerin Prof. Dr. Verena Majuntke. „Der Verbrauch von Ressourcen muss auch bei der Entwicklung von Software eine größere Rolle spielen“, sagt die Expertin. Dabei helfen würde eine wissenschaftlich fundierte Normierung, zunächst in Gestalt einer DIN-Norm auf deutscher Ebene, später durch eine ISO auf internationaler Ebene. Genau darum geht es in dem von ihr geleiteten Projekt „Gemeinsame Richtlinien zur Überprüfung der ökologischen Nachhaltigkeit von Software“ (GRÜNS). Partner an der Seite von Prof. Dr. Majuntke sind das in Berlin ansässige Green-Tech-Unternehmen Green Coding Solutions sowie die Gesellschaft für Informatik (GI). Alle Beteiligten arbeiten eng mit dem Deutschen Institut für Normung (DIN) zusammen. Die Finanzierung kommt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.
Es geht um mehr als den Stromverbrauch
„Bei der Entwicklung von nachhaltiger Software geht es nicht nur um den Verbrauch von Strom“, sagt Prof. Dr. Majuntke. Zwar schlage auch der ins Ressourcenkontor. „Etwa drei bis vier Prozent des globalen Strombedarfs ließen sich bereits vor der Nutzung von Künstlicher Intelligenz der gesamten Informations- und Kommunikationstechnologie zuordnen“, blickt die Informatikerin zurück. Seit KI zum Alltag von immer mehr Unternehmen und Menschen gehört, ist der Bedarf an elektrischer Energie explodiert.
Oft erzwingt die Software den Neukauf von Hardware
Noch relevanter ist nach Auffassung der Informatikerin ein anderer Aspekt. Es sei in der Regel die Software, von der die klare Ansage komme, dass ein Notebook, der Computer oder das Smartphone nicht mehr den technischen Anforderungen genüge und durch ein neues Gerät ersetzt werden müsse. Die Anforderungen betreffen etwa den Prozessor, den Arbeitsspeicher und den Speicherplatz, zunehmend aber auch bestimmte Hardwaremerkmale wie Sicherheitschips. „Nachhaltig wäre eine Software dann, wenn sie auch weiterhin auf älteren Systemen laufen würde“ sagt die Informatikerin. Dann müssten eigentlich noch funktionstüchtige Endgeräte nicht mehr vorzeitig entsorgt werden.
Eine Normvorlage soll alle Aspekte definieren
Mit dem Projekt „GRÜNS“, so das beziehungsreiche Akronym, will man die größere Nachhaltigkeit im Bereich Softwarenentwicklung voranbringen. „Im Mittelpunkt des Projekts steht nicht die Forschung, auch wenn es durchaus noch Forschungsbedarf gibt“, sagt Prof. Dr. Majuntke. Es gehe vielmehr darum, Erkenntnisse und Ergebnisse der Forschung in die Normung zu überführen. Dafür will man im Ausschuss eine Vorlage ausarbeiten, die alle relevanten Aspekte einer nachhaltigen Softwareentwicklung definiert. Als da wären der Verbrauch von Strom sowie von weiteren Ressourcen, beispielsweise Wasser, anteilig auch aller Rohstoffe, die für die Produktion der Hardware benötigt werden, sowie die entsprechenden Emissionen. „In den Begriff der Nachhaltigkeit sollte wahrscheinlich auch die Entsorgung einfließen“, sagt Prof. Dr. Majuntke. Denn man müsse in Verantwortungsketten denken.
Auch das Messverfahren wird festgelegt
Soweit der erste Schritt. Im zweiten Schritt sollen bereits existierende Messverfahren für nachhaltige Software verglichen und ein für die Normierung geeignetes Verfahren festgelegt werden. Darauf aufbauend entsteht ein Nachhaltigkeits-Score. Auch das Umweltzeichen ‚Blauer Engel‘, das vom Umweltbundesamt an ressourcen- und energieeffiziente Softwareprodukte vergeben wird, schließt diese Lücke nicht. Es verlangt von Herstellern zwar, den Energie- und Ressourcenbedarf ihrer Software zu messen und offenzulegen, ermöglicht aber keinen direkten Vergleich zwischen Produkten.
Abstimmung mit Wirtschaft, Wissenschaft und Politik
Gearbeitet wird nicht im stillen Kämmerlein. Geplant ist ein Stakeholder-Prozess, an dem Vertreter*innen aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik beteiligt sein werden. Als Arbeitsausschuss „Ressourceneffiziente Software und Green AI“ hat man sich bereits zur Gründungssitzung getroffen. „Wir wollen bestehende Bedürfnisse und Anforderungen systematisch erfassen und in die Norm-Vorlage einfließen lassen“, sagt Prof. Dr. Majuntke. Denn in Deutschland wird Software entwickelt, von großen Konzernen genauso wie vom Mittelstand. Noch hätten für viele Akteur*innen andere Aspekte Priorität, beispielsweise neue Features oder technisch höhere Anforderungen. Doch die Ressourceneffizienz gewinne insbesondere auch im Kontext generativer KI zunehmend an Bedeutung, beobachtet Prof. Dr. Majuntke.
Die deutsche Industrie sollte zur Vorreiterin werden
Bis Juli 2028 haben die Beteiligten Zeit für die Entwicklung der gemeinsamen Richtlinien. „Das ist zu schaffen, denn viele Vorarbeiten sind schon gelaufen“, ist Prof. Dr. Majuntke zuversichtlich. Die Implementierung der DIN-Norm selbst wird in diesem Zeitraum nicht realisierbar sein. Doch die Wissenschaftlerin hofft, dass die vernetzte Herangehensweise die Herausforderungen der deutschen Industrie erfasst und man sich als Vorreiter in der Entwicklung und Umsetzung zukunftsweisender Standards im Bereich nachhaltiger digitaler Technologien hervortut. Dann seien die Voraussetzungen günstig, die deutsche Position auf der internationalen Ebene einzubringen wie bspw. bei der International Organization for Standardization (ISO).
Wissenschaftliche Expertise für die Praxis
„Normen sind nicht jedermanns Sache“, weiß Prof. Dr. Majuntke. Ihre hingegen schon. Sie mag die Schnittstelle von Wissenschaft und Wirtschaft und macht ihre Expertise gerne für die Praxis fruchtbar. Seit vielen Jahren ist sie deshalb nicht nur Mitglied bei der Gesellschaft für Informatik (GI), die den Anspruch hat, die Interessen der Informatik im deutschsprachigen Raum und darüber hinaus zu vertreten, sondern auch GI-Botschafterin. An der HTW Berlin lehrt und forscht Prof. Dr. Majuntke seit 2019 im Studiengang Wirtschaftsinformatik.
