Hack fürs Klima gesucht – Seite 1

"Technologie wird uns nicht retten", sagt Julian Oliver. CO2 einfach aus der Luft saugen, das werde nicht funktionieren. Der Neuseeländer, der vielen in der Hacker-Szene als Künstler und critical engineer bekannt ist, jagt Folie um Folie über den Bildschirm. Sie zeigen den Stand der Forschung, wie katastrophal die prognostizierten Auswirkungen der Klimakrise sein werden. Es gebe keine Hoffnung ohne Handeln, sagt er.

Oliver erzählt auf der Bühne des Chaos Communication Congress in Leipzig, wie er Systemadministrator für eine dezentrale globale Bewegung wurde, in der viele Aktivistinnen und Aktivisten nur wenig Bezug zur Informationstechnik haben. Anfangs, sagt er, hätten darum Teile der Bewegung auf Kommunikation mit Google und Slack gesetzt, um sich zu koordinieren. Er habe die Aktivisten unterstützen wollen und begonnen, eine alternative IT-Architektur für sie aufzubauen: weniger abhängig von großen kommerziellen Diensten, mit Open Source und Diensten, die möglichst klimaneutral arbeiten. Und eine sicherere Infrastruktur, eben weil die Bewegung mit ihren Aktionen gezielt stören und provozieren will und so Ärger der Behörden auf sich ziehen könnte. Der Name dieser Bewegung ist Extinction Rebellion, die dezentrale Gruppierung also, die weltweit mit zivilem Ungehorsam Druck aufbauen will, um Regierungen zum radikalen Umschwenken in ihrer Klimapolitik zu bewegen.

Hackerinnen und Hacker sind nicht gerade die erste Gruppe, die einem in den Sinn kommt, wenn es um die Verhinderung des drohenden Klimakollaps geht. Erst recht nicht auf einer Konferenz, die mit Enthüllungen von Sicherheitslücken in Soft- und Hardware Schlagzeilen macht und für ihre Blinklichter-Installationen berühmt ist. Und auf der traditionellerweise eher der Spaß am Gerät zählt: Im Vorjahr gab es fast 25.000 Geräte, die sich mit dem Internet verbanden, die Konferenz stellte in Spitzenzeiten mehr als 38 Gigabit pro Sekunde Bandbreite zur Verfügung für teils mehr als 10.000 WLAN-Nutzerinnen – 2019 dürften es kaum weniger gewesen sein. Doch in diesem Jahr nimmt der Chaos Computer Club das Thema Klimakrise so ernst, dass er sich nicht nur mit seinem Motto Ressource Exhaustion, zu Deutsch: Ressourcenerschöpfung, darauf anspielt, sondern auch gleich eine ganze Vortragsreihe zu Nachhaltigkeit und Resilienz eingeplant hat, zu dem auch Olivers Talk zählt.

Zahlen, Zahlen, Katastrophen

Das Thema ist in der Tech- und Hackercommunity aber genau richtig. Das wird klarer, je mehr Vortragende aufzählen, welchen Anteil Hardware, Software und digitale Dienstleistungen im Internet an CO2-Austoß und Ressourcenverbrauch haben. Unternehmen stoßen so viel CO2 aus wie ganze Länder – Amazon 2018 beispielsweise 44 Millionen Tonnen oder Apple etwas über 25 Millionen Tonnen. Das Bitcoin-Schürfen verbrauchte so viel Energie wie das gesamte Land Österreich. Das Training einer künstlichen Intelligenz benötigt so viel Strom wie fünf durchschnittliche Autos in den USA. Webseiten werden immer daten- und damit energieintensiver, allein Netflix, Pornos und andere Onlinevideos machen 60 Prozent des gesamten Internetverkehrs weltweit aus.

Vieles davon trägt dazu bei, dass riesige Mengen Daten etwa in Rechenzentren gespeichert werden, deren Energieverbrauch immer weiter steigt. Und mit ihm oft auch der CO2-Verbrauch. Es geht um den sogenannten Rebound-Effekt, laut dem Rechner zwar immer energieeffizienter werden, diese Einsparungen aber umgehend wieder davon aufgefressen werden, dass Nutzerinnen und Nutzer durch mehr Datennutzung am Ende dennoch mehr Energie verbrauchen. Ganz zu schweigen davon, dass aufgeblasene Software jede Menge Strom zieht, um überhaupt ihren Dienst zu tun, und davon, wie Ressourcen und Energie dadurch massiv verschwendet werden, dass eigentlich noch funktionstüchtige Hardware binnen kurzer Zeit ausgemustert wird.

Von Engeln und Adblockern

Ein eindrückliches Spektrum an Problemen. Doch im Verhältnis zu ihnen wirken die Ansätze und Ideen zur Lösung, über die auf dem Kongress gesprochen wird, oft noch ziemlich schlank. Was nicht ganz erstaunlich ist, weil das Anarbeiten gegen die Klimakrise auch in anderen Bereichen eben oft genau das ist: mühsam und kleinteilig.

Eva Kern forscht an der Universität Trier zu grüner Software. Wobei: Was genau das sei, "wissen wir heute auch immer noch nicht im Detail", sagt sie beim CCC-Kongress. Denn die Probleme, die daran hängen, sind vielschichtig. Software verbraucht nicht nur Energie, sie wirkt sich auch darauf aus, wie lange man seine Geräte benutzen kann: Braucht Software mehr Rechenleistung, um überhaupt zu laufen, oder liefert der Hersteller keine Updates mehr, dann wird Hardware oft ausgemustert – obwohl sie eigentlich noch funktionstüchtig wäre. Hinzu kommt: Mit welchem Gerät man eine Software verwendet, hat ebenso Einfluss auf ihren Energieverbrauch wie die Frage, wofür man ein Programm eigentlich verwendet. Entsprechend schwierig ist es, systematisch zu vergleichen, welche Software ressourcenschonender und energieeffizienter arbeitet als eine andere.

Plädoyer für die schlankere Website

Kerns Team hat in Kooperation mit anderen Forschungseinrichtungen dazu eine Methodik entwickelt und Desktop-Software verglichen – im Auftrag des Umweltbundesamts. Dazu definierten sie die Standardnutzung einer bestimmten Software, eine Abschätzung dessen, wie die meisten Nutzerinnen eine bestimmte Software gewöhnlicherweise verwenden. Dann testeten sie etwa, welches Textverarbeitungsprogramm oder welcher Browser beim Ausführen gleicher Aufgaben wie viel Strom zog. Ohne die Produktnamen der getesteten Software zu nennen, präsentiert Kern auch Messergebnisse, die zeigen, wie unterschiedlich energieintensiv Mediaplayer beim Abspielen der gleichen Datei arbeiteten. Künftig wolle man das gleiche Prinzip auch auf Anwendungen wie Bildverarbeitung, PDF-Viewer und andere Anwendungen ausweiten.

Nun könnte das etwas sehr detailliert wirken: In den kurzen Messungszeiträumen, in denen die Software verglichen wird, sind zwar Unterschiede im Stromverbrauch messbar, die sind aber eher gering. Auch Kern räumt ein, das seien "minimale Zahlen für den Einzelnen". Sie weist aber auch darauf hin, dass Software wie Textverarbeitungsprogramme eben nicht nur ein paar Minuten lang läuft, sondern stundenlang. Mitunter weltweit. Und meint damit wohl, dass sich die Unterschiede dann zu relevanteren Stromverbräuchen addieren. Die Daten könnten Ansatzmöglichkeiten sein, um Denkprozesse anzustoßen, sagt Kern.

Die Analysen von Kern und ihren Mitstreitern liefern nun die Grundlage für ein Umweltsiegel für Desktop-Software: Ab 2020 soll das etablierte Zeichen Blauer Engel auch für Software gelten. Für Rechenzentren gibt es den schon, erklärt Marina Köhn vom zuständigen Umweltbundesamt. Neben der Ressourceneffizienz soll auch die potentielle Nutzungsdauer von Hardware und weitere Kriterien in die Auszeichnung einfließen. Generell gehe es aber darum, Entwicklerinnen anzuregen, noch einmal zu prüfen, ob man Tools nicht auch effizienter programmieren könne, sagt Köhn. 

Nur: Bleibt das Siegel nicht auf halbem Wege stehen? Desktop-Anwendungen verlieren derzeit angesichts von mobilen Anwendungen und Cloud-Diensten an Bedeutung. Köhn räumt selbst recht freimütig ein: Es sei ein Anfang. Man habe sich aus Gründen der Praktikabilität auf Desktop-Anwendungen beschränkt. Man wolle aber weitermachen, weiterforschen, den Geltungsbereich noch erweitern.

Website-Crashkurs für Klimafans

Der Webentwickler Niklas Jordan wählte auf dem CCC einen anderen Ansatz: einen praxisnahen Crashkurs für die klimafreundlichere Gestaltung von Websites. Weil es seiner Ansicht nach an Menschen in der Branche fehle, die sich darüber Gedanken machten. Er verweist auf Tools, die den CO2-Fußabdruck von Webseiten und ihrem Hosting kalkulieren, empfiehlt schon aus ökologischen Gründen die Verwendung von Adblockern, also Plugins, die das Ausspielen von Werbung auf Webseiten unterdrücken. Und zwar deshalb, weil das Laden von Tracking-Skripten, die für das Ausspielen von Werbung nötig sind, daten- und damit energieintensiv sei. Er plädiert für puristischere Websites, die weniger oder zumindest stark komprimierte Videos und Fotos verwenden, um den Datenverbrauch beim Laden zu drücken, und verweist auf den Einfluss verschiedener Programmiersprachen auf den Energieverbrauch.

Vieles davon klingt sinnvoll und zumindest technisch einfach durchsetzbar. Welche Wirkung solche Maßnahmen aber tatsächlich entfalten können, hängt davon ab, ob auch reichweitenstarke Seiten sie umsetzen. Diese davon zu überzeugen, solche Maßnahmen umzusetzen und keine Verluste in Reichweite, Verweildauer oder anderen Parametern zu befürchten, dürfte ein ziemlich dickes Brett sein. Und: Dass wir künftig wieder in einem Internet überall auf Plaintext-Seiten wie der von Jordan selbst stoßen, die ausschauen wie das World Wide Web in seinen Anfangstagen, scheint aus heutiger Sicht wenig wahrscheinlich.  

Warum eigentlich immer "machine learning"?

Viele Ideen, die denen von Jordan ähneln, präsentiert auch Chris Adams von der Nichtregierungsorganisation Green Web Foundation – und besieht man sich, wie nah Adams und Jordan in ihren Präsentationen sind, bekommt man eine Ahnung davon, wie überschaubar die Szene noch zu sein scheint. Seine Stiftung hat diverse Tools entwickelt, um Entwicklern dabei zu helfen, CO2-freundlichere Seiten und Dienste zu bauen.

Er weist aber noch auf einen anderen Aspekt hin: Wer im Netz seine Services anbietet, mietet dafür traditionellerweise Serverkapazität, die auch in Zeiten, in denen Nutzerinnen sie besonders häufig abfragen, nicht in die Knie gehen. Was aber auch bedeutet: Häufig werden die Kapazitäten nicht ausgelastet – doch auch im Leerlauf verbrauchen diese Server Strom.

Inzwischen gebe es dafür effiziente und damit auch klimaschonendere Lösungen, sagt Adams. Doch die gebe es derzeit vor allem bei Microsoft, Google oder Amazon. Bedeutet: Wer Klimaschutz genau wie Adams höchste Priorität einräumt, müsste deren Oligopol unterstützen. Weil auch er damit wenig zufrieden scheint, wirft er die Idee einer Art Digitalwende nach dem Prinzip der deutschen Energiewende in den Raum: preiswert, dezentral und vor allem grün.

Nochmal nachdenken

Prinzipielles Hinterfragen des Status Quo fordern auch die beiden Informatiker Nadja Geisler und Benjamin Hättasch von der TU Darmstadt. Und zwar beim Einsatz von machine learning. Sie kritisieren den Hype um die Technologie, bei der neuronale Netze mit jeder Menge Daten und Energieeinsatz trainiert werden – und zwar aus drei Perspektiven.

Der Hype führe derzeit dazu, dass in vielen Bereichen die Qualität der präsentierten Forschung, bei der machine learning zum Einsatz kommt, gering sei, weil sie hastig erstellt wurde und nicht selten nicht reproduzierbare Ergebnisse liefere. Oder der Einsatz dieser Technologie in manchen Feldern schlichtweg nicht sinnvoll sei. Zweitens weisen sie auf negative gesellschaftliche Effekte hin – etwa wenn bei Kalkulationen zur Rückfälligkeitswahrscheinlichkeit von Straftätern in den USA bestimmte Gruppen diskriminiert werden. Drittens kreiden sie aber auch an, dass der Stromverbrauch beim Training solcher Systeme immens sei. Und mitunter in keinem Verhältnis zum Ergebnis stehe. "Wir alle tragen die Verantwortung dafür, wie es damit weitergeht", sagt Hättasch. Er wendet sich damit vor allem an die Forschungs-Community.

Chris Adams von der Green Web Foundation ruft dazu auf, Kollegen in der IT-Branche für das Problem des CO2-Ausstoßes zu sensibilisieren. So wie auch in der Baubranche das Wissen um Asbest vorausgesetzt werde. "Obwohl das den meisten von uns wichtig ist, haben wir noch nicht so sehr Wege gefunden, aktiv zu werden", sagt er. Und auch Julian Oliver, der Systemarchitekt der dezentralen Extinction-Rebellion-Bewegung, ruft die Hacker dazu auf, sich einzubringen. Freiwillig. Weil es ohne Infrastruktur kein Handeln geben werde.

Appelle, Aufrufe, Bewusstein schaffen, das alles zeigt, wie sehr die Arbeit und das Nachdenken über Hacker und IT-Arbeiter in der Reaktion auf die Klimakrise noch im Anfangsstadium steckt. So sinnvoll viele der vorgestellten Ansätze, Projekte und Ideen auch klingen: Reicht das alles? Kann man das Umdenken so ausreichend schnell, mit ausreichend großen Effekten erzielen? Oder muss man am Ende doch auf große Tech-Player und ihre wie ernst auch immer gemeinten Lösungsansätze für den CO2-Verbrauch vertrauen?

Auch wenn das Thema auf der Konferenz noch immer einen Spartenstatus haben mag, scheint das Bewusstsein für die Problematik in Teile der Hacker-Szene einzusickern, die ihm bislang möglicherweise eher fernstanden. In Gesprächen in den abgedunkelten Eingeweiden des Kongresses. Oder auch beim Mobilfunkexperten Peter Schmidt, der bei einem Vortrag über 5G die Frage nach Gesundheitsgefährdung durch den neuen Mobilfunkstandard abkanzelt. Alles kein Problem, meint er, Grenzwerte würden eingehalten. "Letztendlich", sagt er, "wird die Welt mehr Probleme mit dem Klimawandel haben als mit 5G."