CO2-Emissionen in der Google Cloud visualisieren

"Eine Weltkugel mit einem Fußabdruck und dem Google Cloud Logo"

Die Cloud-Computing-Technologie hat zweifellos zahlreiche Vorteile für Unternehmen, von Skalierbarkeit und Flexibilität bis hin zu Kosteneinsparungen. Allerdings sind wir uns auch bewusst, dass der Energieverbrauch und die damit verbundenen CO2 Emissionen im Zusammenhang mit Cloud-Diensten eine signifikante Rolle spielen.

In diesem Blogartikel wollen wir Wege vorstellen, wie die CO2-Emissionen in der Google Cloud erfasst und visualisiert werden können, sowie erste Hinweise liefern, diese zu reduzieren.

Auch bieten wir ein kostenloses Looker Studio Template zur Visualisierung der CO2 Daten!

Der Einfluss der Cloud auf CO2-Emissionen

Die Nutzung von Cloud-Diensten ist mit Energieverbrauch und CO2-Emissionen verbunden. Die Rechenzentren, die Cloud-Infrastrukturen unterstützen, erfordern beträchtliche Mengen an Energie, um zuverlässige Dienste bereitzustellen. Digitale Systeme verursachen aktuell rund 4% der globalen CO2-Emissionen, was doppelt so viel wie der gesamten zivilen Luftfahrt entspricht. Indem wir uns der Auswirkungen bewusst werden, können wir gezielt Maßnahmen ergreifen, um unsere CO2-Emissionen zu reduzieren und nachhaltiger zu handeln.

Google Cloud Carbon Footprint Tool

Die Google Cloud Plattform bietet eine anwenderfreundliche Funktionalität, mit der die CO2-Emissionen des Abrechnungsaccounts analysiert werden kann. Sie ermöglicht die Aufschlüsselung der Emissionen nach Cloud-Projekten, Cloud-Services und Cloud-Regionen. Diese detaillierte Transparenz ermöglicht es, den Energieverbrauch einzelner Komponenten der Cloud-Infrastruktur zu verstehen und gezielt Optimierungsmaßnahmen umzusetzen. Um die CO2-Emissionen auf einen Blick zu erhalten, muss neben den generellen Berechtigungen lediglich die Folgende `billing.accounts.getCarbonInformation`  ergänzt werden. Anschließend sind die Daten im Google Cloud Carbon Footprint Tool zu finden.

Export der Daten nach Google BigQuery

Um die CO2-Emissionsdaten effektiv zu nutzen und nach individuellen Fragestellungen zu analysieren, bietet die Google Cloud Plattform die Möglichkeit, diese Daten nach Google BigQuery zu exportieren. Durch den Export der CO2-Emissionsdaten können benutzerdefinierte Berichte erstellt und mit weiteren Daten angereichert werden. Dies hilft eigene Nachhaltigkeitsziele besser zu verfolgen. Hierzu müssen folgende Schritte durchgeführt werden:

1. BigQuery Transfer Job einrichten mit Ziel Dataset, Name und Billing-Account-ID
2. Erstellten BigQuery Transfer Job erneut öffnen und einen Backfill erstellen für die historischen Daten

Hinweis: Der Export wird jeden Monat am 15. Tag durchgeführt und liefert die Daten des vergangenen Monats.

Visualisierung der Daten in Looker Studio

Um die CO2-Emissionsdaten ansprechend zu präsentieren und leichter zugänglich zu machen, können die vorhandenen Daten aus BigQuery in Looker Studio genutzt werden. Looker Studio bietet die Möglichkeit benutzerdefinierte Dashboards zu erstellen und die CO2-Emissionen somit bedarfsgerecht aufzuarbeiten. Dazu müssen die folgenden Schritte ausgeführt werden:.

1. Neuen Looker Studio Bericht erstellen
2. Verbindung zu BigQuery Daten herstellen
3. Auswertungen auf Basis der CO2 Daten erstellen
4. Filter erstellen für Region, Projekt und Service

Dargestellt ist eine Übersicht über ein solches Dashboard, welches die relevantesten Informationen auf einen Blick verständlich visualisiert.

"Google Cloud Carbon Footprint Dashboard"

Interesse an dem Dashboard und an der Template-Nutzung?

Kein Problem! Hierfür den Report über dem Icon mit den 3 Punkten in der rechten oberen Ecke kopieren. Danach sind die Datenquellen erneut zu verbinden und folgende Schritte zu beachten:

• Die Datenquelle carbon_footprint entspricht den individuellen CO2 Daten
• Die Datenquelle datacenter_cfe ist ein öffentliches Dataset von Google, bei welchem lediglich das Abrechnungsprojekt in der Datenverbindung anpasst werden muss
• Möglicherweise muss auch noch die Community Visualisierung “Mouse Over Tooltip” aktiviert werden bzw. den Zugriff erlauben.

Dies bietet eine klare Sicht auf den Energieverbrauch und offenbart mögliche Einsparpotentiale. Die Integration von Filtern in Kombination mit Zeitreihendiagrammen kann beispielsweise auf einen Blick zeigen, welches Projekt in den letzten Monaten vermehrte CO2-Emissionen erzeugt hat. Mit dieser Erkenntnis lassen sich Maßnahmen zur Reduzierung ableiten.

"Google Cloud Picker"

Eine konkrete Maßnahme kann die Anpassung der Location des Rechenzentrums sein. Für jedes Dataset in BigQuery oder die Cloud Services muss eine Location angegeben werden, in welchem Google Rechenzentrum diese berechnet werden. Diese Rechenzentren sind unterschiedlich energieeffizient und teils vollständig mit erneuerbaren Energien betrieben. Google bietet hierfür den Google Cloud Region Picker, welcher das passende Rechenzentrum für deine Präferenzen (CO2-Fußabdruck, Preis, Latenz) findet.

Praktische Empfehlung: Je nach Relevanz der Latenz sollte in Erwägung gezogen werden ein anderes Rechenzentrum auszuwählen als lediglich das Nächstgelegene. “europe-west1” (Belgien) wird zu > 80% mit erneuerbaren Energien betrieben, während “europe-west3” (Frankfurt) nur zu 60 % mit erneuerbaren Energien betrieben wird. Spitzenreiter in Europa ist “europe-north1” (Finnland) mit einem Betrieb durch erneuerbare Energien von 92%.
Zukünftig wird auch interessant zu beoachten wie die CO2-Blianz des neusten Rechenzetrums Berlin-Brandenburg ist, welches im Herbst 2023 eröffnet wurde.