Kodieren für’s Klima

Smart, aber emissionsstark
Internet und Digitalisierung begleiten und vereinfachen unseren Alltag und unsere Kommunikation, stehen für Effizienz und Entmaterialisierung. Eine Suchanfrage bei Google, eine E-Mail lesen oder auch ein Video ansehen, Daten in einer Cloud speichern – alles scheint schnell und einfach, führt aber zu einem weltweit immer höheren Stromverbrauch. Denn die eigentlichen Stromfresser sind nicht die Endgeräte der Nutzer*innen, sondern die Rechenzentren. Mit 13,2 Mrd. kWh verbrauchten Server und Rechenzentren in Deutschland 2017 in etwa so viel Strom wie ganz Berlin.

Rechenzentren und Server
Das Internet und der scheinbar entmaterialisierte Datenverkehr basieren auf einer physischen Infrastruktur aus Servern, Rechenzentren, Übertragungstechnologie und entsprechenden Geräten. Jede Online-Nutzanfrage setzt eine gewaltige Datenverarbeitung in Gang, für die in den Rechenzentren eine enorme Menge elektrische Energie aufgewendet wird. Die Server erhitzen sich und müssen gekühlt und belüftet werden – hier landen wiederum 25 % des Stromverbrauchs. Die Abwärme verpufft meist ungenutzt.

CO2-Emissionen des Internets im Vergleich

Der Betrieb des Internets (Server) und Internetfähiger Geräte (Smartphones, PCs etc.) in Deutschland produziert jährlich die gleichen CO2-Emissionen wie der innerdeutsche Flugverkehr: 33 Millionen Tonnen CO2. (Zahlen vom SWR). Weltweit sieht es genau so aus: Der Anteil digitaler Technologien an den globalen CO2-Emissionen stieg zwischen 2013 und 2018 von 2,5 % auf 3,7 %. Der Anteil der Luftfahrtindustrie am CO2-Ausstoß betrug im gleichen Zeitraum 2,5 % (Zahlen von The Shift Project). Mit Video-Streaming oder Google-Suchanfragen wird schnell so viel CO2 wie mit einem Kilometer Autofahrt abgegeben.

Kodieren fürs Klima
Wie groß ist also der CO2-Fußabdruck des virtuellen Raums? Sollten wir unsere digitalen Aktivitäten in mehr als nur Bits, Bytes, Shares und Likes messen, sondern auch in Emissionen und Ethik? Mit cleveren Codes, ressourcenschonendem Webdesign und Wärme liefernden Rechenzentren kann es einen Aufbruch in ein klimafreundlicheres Internet geben!

Effiziente Websites

Whole Grain Digital
Whole Grain Digital ist eine WordPress-Agentur aus London, die nicht nur für öko-faire Unternehmen und gemeinnützige NGOs und Initiativen Webanwendungen erstellt, sondern auch darauf spezialisiert ist, Websites energieeffizient zu erstellen. Es gelang ihnen, die neue Website des Putzmittelherstellers ECOVER mit einem um 80 % geringeren Datenvolumen neu zu gestalten. Engagiert gibt die Agentur ihr Wissen weiter: Für energiesparende Websites gibt sie Tipps an Designer*innen und Website-Ersteller*innen. Der Website Carbon Calculator analysiert den CO2-Verbrauch angefragter Seiten.

Greener WP/Christian Neumann
Greener WP ermöglicht WordPress-Nutzer*innen ohne tiefere technische Vorkenntnisse, die eigene Website so zu optimieren, dass sie weniger Energie verbraucht und weniger CO2- Emissionen verursacht. Ein Haupt-Plugin stellt verständliche Optimierungsvorschläge vor und verweist zur Umsetzung auf Plugins und Themes. Mögliche Optimierungen wären z. B. die Reduzierung von Bildergrößen oder das Ersetzen von Webschriftarten durch Systemschriftarten. Dies führt zugleich zu schnelleren Ladenzeiten und einem besseren Page-Ranking. Die optimierte WordPress-Website ließe sich auch auf einem solarbetriebenen Einplatinen-Computer betreiben. Website-Besucher*innen mit schwacher Hardware und schwachem Netzwerk haben leichteren Zugang zu den Seiten.

Prototype Fund
Der Prototype Fund der Open Knowledge Foundation Deutschland e. V. fördert Programmierer*innen bei der Entwicklung von Public Interest Tech mit einer Anschubfinanzierung, Vernetzung und Beratung. Die geförderten Projekte umfassen eine große Bandbreite; Es geht um starke Zivilgesellschaft, Diversity, Open Source oder die Bekämpfung von Klimawandel und Artensterben. Die Handlungsfelder sind Civic Tech (Digitale Tools für Bürger*innen), Data Literacy (Nutzung und Analyse von Daten), Datensicherheit und Software-Infrastruktur. So werden Augenzeugenberichte aus Konfliktgebieten veröffentlicht, Emissionsdaten einem breiten Publikum zugänglich gemacht, Speaker*innen auf die Panels der Welt gebracht, oder Stimmtrainings für trans* Menschen angeboten. Alle Online-Tools und innovativen Technologien müssen im öffentlichen Interesse als Open-Source-Projekt zugänglich sein und anpassbar bleiben. So bleibt Technologie ein Gemeingut, Bürokratie wird reduziert, das Lernen von anderen gefördert und Communities werden aufgebaut und gestärkt.

Server, Wärme & Erneuerbare: Ein starkes Team

In Deutschland existieren ca. 50.000 Rechenzentren. Sie benötigen enorme Mengen an Energie. Zugleich produzieren sie sehr viel Hitze, so dass die Server aufwendig gekühlt werden müssen. Ihr Betrieb ist eine enorme CO2-Quelle. Um Rechenzentren nachhaltiger zu betreiben, müssen diese mit Ökostrom betrieben werden. Die Abwärme muss genutzt werden, indem sie z. B. in das regionale Fernwärmenetz eingespeist wird und Haushalte beheizt.

Windcloud / Braderup
Windcloud hat ein Rechenzentrum gebaut, das seinen Strom direkt aus einem Windpark bezieht. An seinem Standort in Nordfriesland, kann es auf gewaltige Windenergie-Kapazitäten zurückgreifen. Dies ist nicht nur umweltfreundlich, sondern auch kostengünstig. Das Unternehmen setzt auf Sektorenkopplung und verwertet auch die Abwärme der Server. Mit diesem System veredelt es den vor Ort produzierten Windstrom und stärkt die lokale Wirtschaft. Seinen Kund*innen bietet Windcloud Cloud-Infrastruktur, Daten-Back-Up, Virtuelle Server oder auch die Co-Nutzung ihres Rechenzentrums für die Serverhardware anderer Unternehmen.

Cloud & Heat / Dresden
Cloud & Heat hat ein Produkt entwickelt, mit dem die Abwärme der Serverzentren für die Fernwärme genutzt werden kann: einen Serverschrank, der Wasser erhitzen kann. In den Serverschränken wird Wasser dicht an den Prozessoren vorbeigeführt, wobei ein nützlicher Doppeleffekt entsteht: Die Server werden gekühlt und das Wasser gleichzeitig erhitzt. So lässt sich die entstehende Abwärme z. B. für die kommunale Wärmeversorgung zu nutzen.

Standort Schweden
Wasser und Wind, jede Menge kostengünstige erneuerbare Energien, kühle Umgebungstemperaturen und ein gut ausgebautes Fernwärmenetz: Skandinavien hat sich zu einem beliebten Standort für Rechenzentren entwickelt. Besonders in Schweden finden sich verschiedene innovative Großprojekte, die auf die Kopplung von Rechenzentren und Fernwärme setzen:

Elementica / Stockholm
Das im Bau befindliche „Elementica“ in Stockholm ist besonders ambitioniert: Vom Rechenzentrum werden Fernwärmerohre die gesamte Abwärme direkt zu einem Biomasseheizkraftwerk leiten. Dort wird sie anschließend zu Fernwärme aufbereitet und in das Fernwärmenetz von Stockholm eingespeist werden – im Jahr etwa 112 GWh, das entspricht dem Wärmebedarf einer Kleinstadt mit ca. 20.000 Einwohner*innen.

Ecodatacenter / Falun
In Falun/Nordschweden steht das EcoDataCenter, das sich als erstes klimapositives Rechenzentrum der Welt bezeichnet. Mit Erneuerbaren betrieben, speist es auch seine Abwärme in das lokale Fernwärmenetz ein. Außerdem wird die Abwärme zur Trocknung von Holzpellets eingesetzt. Diese Kombination ermöglicht vor Ort eine massive Reduktion fossiler Brennstoffe.

Die CO2-Emissionen des Internets wurden in der ökoRAUSCH Wissenswelt auf dem ökoRAUSCH Festival für Design und Nachhaltigkeit (28.8.-24.9.2020) im MAKK (Museum für Angewandte Kunst Köln thematisiert. Die ökoRAUSCH Wissenswelt steht nun als Wanderausstellung zum Verleih NRW-weit zur Verfügung. Weitere Informationen findet ihr auf stadt-land-welt.org oder schreibt an stadt.land.welt@posteo.de !

Fotos: Bozica Babic und Astrid Piethan

Quellen und Links:

* www.reset.org/knowledge/der-digitale-fussabdruck
* www.reset.org/act/so-verkleinerst-du-deinen-digitalen-fussabdruck-08162019
* www.reset.org/blog/cloudheat-verwandelt-die-waerme-aus-servern-warmes-wasser-08162017
* www.borderstep.de/publikation/hintemann-r-2018-studie-zur-entwicklung-von-rechenzentren-im-jahr-2017-berlin-borderstep-institut
* Hintemann, R. (2018). Rechenzentren 2017. Boom führt zu deutlich steigendem Energiebedarf der Rechenzentren in Deutschland im Jahr 2017. Berlin: Borderstep Institut.
* www.wholegraindigital.com/blog/website-energy-efficiency
* www.websitecarbon.com
* www.greenerwp.net
* www.prototypefund.de
* www.elementica.se
* www.windcloud.de
* www.ecodatacenter.de
* www.cloudandheat.com

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Unser Co-Veranstalter des Festivals, Stadt Land Welt e.V. ist maßgeblich für die inhaltliche und vor allem methodisch aufbereitete Vermittlung der Themen des Festivals an ein breites Publikum verantwortlich. Die von ihm gestaltete „ökoRAUSCH Wissenswelt“ wird gefördert durch die Stiftung Umwelt und Entwicklung Nordrhein-Westfalen.

ökoRAUSCH Festival 2020 | Voting-Gewinnerinnen in der Kategorie „Studierende“

Mit User Experience Design gegen Zigarettenmüll

Nicobin wurde im Rahmen einer crossmedialen Projektarbeit von uns – Lina Knoche, Lena Pietsch und Susanne Weiskopf – unter der Leitung von Prof. Karen Nennen an der Rheinischen Fachhochschule Köln initiiert. Ausgangspunkt war das Thema Social Design. Wir wollten uns dazu mit dem Müll im Stadtbild näher beschäftigen.

Der Müll auf den Straßen kostet Köln viel Geld und Personal. Die 750 Mitarbeiter der Stadtreinigung reinigen jährlich mit 280 Fahrzeugen rund 459.700 km an Kölner Straßen und Gehwegen. Über 7 Millionen Euro fallen Jahr für Jahr in der Stadt Köln für das Säubern achtlos weggeworfenen Mülls in Parks und öffentlichen Plätzen an. „Littering“ nennen Wissenschaftler das absichtliche oder achtlose Verschmutzen der Umgebung. Das ist einer der Gründe für die zunehmende Verdreckung der Städte. Wer selbst auf frischer Tat ertappt wird, nennt dagegen eher fehlende Mülleimer als Grund. In 80 Prozent der Fälle war der nächste Abfallbehälter maximal 50 Meter entfernt. Beliebte Rechtfertigungen sind außerdem: „Es war doch nur ein bisschen Müll“ oder „Das machen doch alle!“.

Um uns selbst ein Bild von der Müll-Situation zu machen, nahmen wir an einem Cleanup in Köln teil. Über die Webseite nebenan.de erfuhren wir von einem Frühjahrsputz im Beethovenpark in Köln Sülz, organisiert vom nahegelegenen Unverpacktladen Tante Olga. Ausgestattet mit Tüten und Handschuhen machten wir uns mit etwa 20 Leuten auf den Weg in den Park. Nach 2 Stunden waren alle Tüten voll. Besonders auffällig waren dabei die zahlreichen Kronkorken und Kippen, die oft schon tief in den Boden getreten oder von Wasser aufgeweicht waren.

Unsere anschließende Recherche ergab, dass ein Zigarettenstummel, achtlos auf den Boden geworfen, bis zu 200 Liter Grundwasser verunreinigt. Da rund 80 % der Raucher, das sind über 1 Milliarde Menschen weltweit, ihre Kippen nicht fachgerecht entsorgen, hat das schwerwiegende Folgen für unsere Umwelt. 7 von 10 Rauchern wissen dabei gar nicht, dass ihr Verhalten solchen Schaden anrichtet. Da die Zigarettenstummel auf den Straßen leider schon zum Stadtbild gehören, fallen sie oft gar nicht mehr auf. Doch für die Städte bedeuten sie hohe Reinigungskosten und für die Umwelt eine unwiderrufliche Schädigung. Uns wurde erschreckend schnell klar, dass dafür eine Lösung gefunden werden muss – also stellten wir uns dieser Aufgabe im Rahmen unseres Masterprojekts.

Für erfolgreiches User Experience Design ist es entscheidend, die spätere Zielgruppe in den gesamten Entwicklungsprozess einzubeziehen. In unserem Fall waren das die Raucher, welche noch nichts über die Auswirkungen achtlos weggeworfener Zigaretten wissen. Daher beinhaltete unsere Recherchephase zahlreiche Interviews mit Rauchern, dem Ordnungsamt Köln, sowie Experten wie Mario Merella von Tobacycle n.e.V. Dieser Verein hat es sich zur Aufgabe gemacht, die Verschmutzung durch Zigarettenstummel in Köln zu reduzieren und entwickelten eine Recyclingmethode dafür. Die Materialien werden aufbereitet, die Giftstoffe gebunden und mit weiteren Komponenten zu einem neuen Material verarbeitet.

Alle Entwürfe und Prototypen unseres Konzeptes evaluierten wir in regelmäßigen Abständen mit Probanden der Zielgruppe. Das Feedback und die Usability Tests lieferten uns neue Erkenntnisse, durch welche wir den Prototypen immer weiterentwickeln und letztendlich auch im CAD aufbauen konnten. Einen Einblick in unsere Arbeit liefert unser Making-Of Video. Das Ergebnis der Projektarbeit ist Nicobin, ein fiktives Start-Up. Die Idee dahinter sind sogenannte „Kautomaten“, welche in Köln platziert werden und es ermöglichen eine Kippe gegen einen Kaugummi einzutauschen. Zudem soll das Produkt durch eine Aufklärungskampagne ergänzt werden, welchen Schaden Zigarettenstummel in der Umwelt verursachen. Durch eine Zusammenarbeit mit Tobacycle n.e.V. ist es außerdem möglich die gesammelten Kippen zu 100 % wiederzuverwerten und somit einen geschlossenen Wertstoffkreislauf zu generieren.

Wir freuen uns sehr über die Gelegenheit, Nicobin beim ökoRAUSCH Festival im Sommer 2020 einem großen Publikum vorstellen zu können!

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Im Oktober 2019 hat unsere Community darüber abgestimmt, wer die ersten beiden Plätze in unserer Ausstellung im Museum für Angewandte Kunst 2020 bekommen soll. Aus einem Pool von 6 Projekten – je 3 Gründer*innen und 3 Studierende konnte online abgestimmt werden. Das Projekt Nicobin hat unser Voting in der Kategorie „Studierende“ gewonnen.

Das Voting wurde unterstützt von der Stadt Köln sowie durch CREATIVE.NRW.

Werbeanzeigen und Bäume, das sind zwei relativ unterschiedliche Dinge, die auf den ersten Blick nicht viel miteinander zu tun haben. Auf virtuelle Anzeigen klickt man oder man ignoriert sie, den einen kosten sie Geld, den anderen bringen sie welches. Beides funktioniert im Zweifel relativ schnell, ein Klick genügt.

Bäume auf der anderen Seite brauchen Zeit um zu wachsen. Sie betreiben Photosynthese, werden fast Hundert Meter hoch und Hunderte von Jahren alt. Sie sind die effizientesten CO2-Filter auf dem Planeten und werden dennoch in atemberaubender Geschwindigkeit abgeholzt und nicht annähernd ausreichend ersetzt. Sie können mit ihren Früchten ganze Familien ernähren, Landschaften verändern, mit ihren Wurzeln Wasser an die Erdoberfläche zurückholen, Schatten spenden, Arbeitsplätze schaffen und unzähligen Kreaturen einen Lebensraum bieten.

Die Suchmaschine, die Bäume pflanzt

Bei Ecosia hängen Werbung und Bäume ganz eng zusammen. Ecosia.org ist prinzipiell eine Suchmaschine wie jede andere auch. Neben den regulären Suchergebnissen, die vom Partner Bing bereitgestellt werden, spielt Ecosia auch Anzeigen aus. Mit jedem Klick auf eine dieser Anzeigen verdient Ecosia Geld. Und hier kommen die Bäume ins Spiel: Mindestens 80% des Gewinns aus Werbeeinnahmen werden monatlich in Aufforstungsprojekte investiert.

6 Millionen finanzierte Bäume sind auf diesem Weg bereits zusammengekommen, gepflanzt zuerst in Brasilien, aktuell in Burkina Faso, Madagaskar und Peru. 6 Millionen Bäume sind eine ganze Menge. Wie macht man die alle für die Nutzer von Ecosia sichtbar ohne dabei der Nutzerfreundlichkeit im Weg zu stehen? Wie teilt man regelmäßig Neuigkeiten von den Pflanzprojekten ohne diejenigen Nutzer zu stören, die einfach nur suchen wollen? Gerade wer verspricht mit seinem Gewinn etwas sinnvolles zu tun, ist seinen Nutzern Transparenz schuldig. Wie bringt man also möglichst leicht auffindbar und dennoch visuell ansprechend relativ trockene Dinge wie Monatsberichte und Spendenbelege unter? Wie erinnert man Nutzer daran, dass jede Suche im Netz zur Pflanzung eines neuen Baumes beitragen kann?

Wie verbindet man Suchanfragen mit echten Bäumen?

Diesen Fragen geht bei Ecosia vor allem das UX Design Team auf den Grund. Eines der Kernelemente, mit denen sich das Team auseinandersetzt, ist der Baumzähler. Er erinnert die Nutzer*innen daran, dass jede Suche zur Unterstützung der Pflanzprojekte beitragen kann. Die Metrik hinter dem Symbol ist relativ kompliziert, dennoch empfinden die Nutzer den Zähler als motivierend und möchten das verspielte Element nicht missen.

Mit Klick auf den Baumzähler öffnet sich ein kleiner News-Stream. Er gibt den Nutzer*innen die Möglichkeit mehr über den Fortschritt der Projekte in Madagaskar, Peru und Burkina Faso zu erfahren, informiert darüber wann neue Spendenbelege und Monatsberichte veröffentlicht werden und ob es Neuigkeiten aus dem Team gibt.

Gamification ist wichtig, Usability ist wichtiger

So motivierend der Baumzähler ist und so wichtig die Nutzer*innen es finden eine direkte Verbindung zu den reellen Bäumen zu sehen – Ecosia soll trotzdem ein nützliches, schlankes Suchwerkzeug sein und anderen Suchmaschinen in Sachen Usability in nichts nachstehen. Daher gibt es auf den Suchergebnisseiten selbst nur wenige Illustrationen oder Bilder und auch die Hinweise auf weiter Informationen, von denen es reichlich zu teilen gibt, müssen ästhetisch und sinnvoll untergebracht werden.

Mehr Content als Platz ist

Hier kommen die Info-Seiten ins Spiel, wo Nutzer*innen eine generelle Übersicht über die Pflanzprojekte, Karten der Pflanzregionen, Fotos und kurze Bios der Team-Mitglieder, alle Spendenbelege und Monatsberichte und Hintergründe zur Gründungsgeschichte und Vision von Ecosia finden. All den verfügbaren Content unterzubringen ist nicht leicht. Ein Video aus Madagaskar im Hintergrund der Seite im Loop ablaufen zu lassen, ist eine gute Möglichkeit eine direkte Verbindung zu den gepflanzten Bäumen herzustellen, macht die Seite aber schwerer. Eine statische Aufnahme ist also vor allem auch im Hinblick auf die mobile Version der Seite die bessere Lösung. Spendenbelege sollen auf einen Klick verfügbar sein, sehen aber nicht besonders schön aus und nehmen viel Platz ein, daher ist ein illustriertes Icon, das auf eine Übersicht verlinkt, die bisherige Lösung.

Die Karte soll den Nutzer*innen ermöglichen sich die Pflanzregionen mit allen zugehörigen Informationen genauer anzusehen. Ein Paradies für UX Designer, deren Herausforderung es ist alles Material formschön und sinnvoll für die Nutzer*innen aufzubereiten. Doch gerade auf Material aus abgelegeneren Regionen, in denen die Projektpartner vor Ort nicht immer auf eine zuverlässige Internetverbindung oder technische Mittel setzen können, muss man oft lange warten. Bis alle Informationen verfügbar sind heißt es also: Platzhalter entwerfen und dankbar für begabte Designer sein!

Gutes Design macht generell die Verbindung zwischen den echten Bäumen und der Suchmaschine für Nutzer*innen von Ecosia greifbar. Bei so wichtigen Aspekten wie Transparenz, Vertrauen, Motivation und Vision sind das ganze Team, allen voran jedoch die Designer und Produktgestalter gefragt. Alle zusammen machen Ecosia zu einem schicken Tool, das seinen Nutzer*innen ermöglicht mit der täglichen Suche im Internet echte Bäume zu pflanzen!