Well-Architected Framework: Säule „Nachhaltigkeit“

Last reviewed 2026-01-28 UTC

Die Säule „Nachhaltigkeit“ im Google Cloud Well-Architected Framework bietet Empfehlungen zum Entwerfen, Erstellen und Verwalten von Arbeitslasten in Google Cloud, die energieeffizient und klimafreundlich sind.

Die Zielgruppe für dieses Dokument umfasst Entscheidungsträger, Architekten, Administratoren, Entwickler und Betreiber, die Arbeitslasten in Google Cloudentwerfen, erstellen, bereitstellen und verwalten.

Architektur- und Betriebsentscheidungen haben einen erheblichen Einfluss auf den Energieverbrauch, die Auswirkungen auf das Wasser und den CO₂-Fußabdruck, die durch Ihre Arbeitslasten in der Cloud verursacht werden. Jede Arbeitslast, sei es eine kleine Website oder ein umfangreiches ML-Modell, verbraucht Energie und trägt zu CO2-Emissionen und der Intensität der Wasserressourcen bei. Wenn Sie Nachhaltigkeit in Ihre Cloud-Architektur und Ihren Designprozess integrieren, entwickeln Sie Systeme, die effizient, kostengünstig und umweltfreundlich sind. Eine nachhaltige Architektur ist robust und optimiert. Das führt zu einem positiven Feedback-Loop mit höherer Effizienz, niedrigeren Kosten und geringerer Umweltbelastung.

Nachhaltigkeit durch Design: Ganzheitliche Geschäftsergebnisse

Nachhaltigkeit steht nicht im Widerspruch zu anderen wichtigen Geschäftszielen. Nachhaltigkeitspraktiken tragen dazu bei, dass Sie Ihre anderen Geschäftsziele schneller erreichen. Architekturentscheidungen, bei denen Ressourcen und Abläufe mit geringem CO2-Ausstoß im Vordergrund stehen, helfen Ihnen, Systeme zu entwickeln, die auch schneller, kostengünstiger und sicherer sind. Solche Systeme gelten als nachhaltig konzipiert, da die Optimierung für Nachhaltigkeit zu insgesamt positiven Ergebnissen in Bezug auf Leistung, Kosten, Sicherheit, Resilienz und Nutzerfreundlichkeit führt.

Leistungsoptimierung

Systeme, die für die Leistung optimiert sind, verwenden von Natur aus weniger Ressourcen. Eine effiziente Anwendung, die eine Aufgabe schneller erledigt, benötigt Rechenressourcen für einen kürzeren Zeitraum. Die zugrunde liegende Hardware verbraucht daher weniger Kilowattstunden (kWh) Energie. Eine optimierte Leistung führt auch zu einer geringeren Latenz und einer besseren Nutzerfreundlichkeit. Zeit und Energie werden nicht durch Ressourcen verschwendet, die auf ineffiziente Prozesse warten. Wenn Sie spezielle Hardware (z. B. GPUs und TPUs) verwenden, effiziente Algorithmen einsetzen und die parallele Verarbeitung maximieren, verbessern Sie die Leistung und reduzieren die CO₂-Bilanz Ihrer Cloud-Arbeitslast.

Kostenoptimierung

Die Betriebsausgaben für die Cloud hängen von der Ressourcennutzung ab. Aufgrund dieser direkten Korrelation senken Sie durch die kontinuierliche Kostenoptimierung auch den Energieverbrauch und die CO2-Emissionen. Wenn Sie VMs richtig dimensionieren, aggressives Autoscaling implementieren, alte Daten archivieren und inaktive Ressourcen entfernen, können Sie die Ressourcennutzung und die Cloud-Kosten senken. Außerdem verringern Sie den CO2-Fußabdruck Ihrer Systeme, da die Rechenzentren weniger Energie für die Ausführung Ihrer Arbeitslasten verbrauchen.

Sicherheit und Robustheit

Sicherheit und Zuverlässigkeit sind Voraussetzungen für eine nachhaltige Cloud-Umgebung. Ein manipuliertes System, z. B. ein System, das von einem DoS-Angriff (Denial of Service) oder einem unbefugten Datenleck betroffen ist, kann den Ressourcenverbrauch erheblich steigern. Diese Vorfälle können zu massiven Traffic-Spitzen führen, unkontrollierte Rechenzyklen für die Eindämmung verursachen und langwierige, energieintensive Vorgänge für die forensische Analyse, Bereinigung und Datenwiederherstellung erforderlich machen. Strenge Sicherheitsmaßnahmen können dazu beitragen, unnötige Spitzen bei der Ressourcennutzung zu vermeiden, damit Ihre Abläufe stabil, vorhersehbar und energieeffizient bleiben.

Nutzer

Systeme, bei denen Effizienz, Leistung, Barrierefreiheit und minimaler Datenverbrauch im Vordergrund stehen, können dazu beitragen, den Energieverbrauch der Endnutzer zu senken. Eine Anwendung, die ein kleineres Modell lädt oder weniger Daten verarbeitet, um schneller Ergebnisse zu liefern, trägt dazu bei, den Energieverbrauch von Netzwerkgeräten und Endnutzergeräten zu senken. Diese Reduzierung des Energieverbrauchs ist besonders für Nutzer mit begrenzter Bandbreite oder älteren Geräten von Vorteil. Außerdem trägt nachhaltige Architektur dazu bei, die Umweltbelastung zu minimieren, und zeigt Ihr Engagement für sozial verantwortliche Technologie.

Nachhaltigkeitsvorteile der Migration in die Cloud

Durch die Migration lokaler Arbeitslasten in die Cloud kann der ökologische Fußabdruck Ihres Unternehmens verringert werden. Durch die Umstellung auf die Cloud-Infrastruktur kann der Energieverbrauch und die damit verbundenen Emissionen im Vergleich zu typischen lokalen Bereitstellungen um das 1,4- bis 2‑Fache gesenkt werden. Cloud-Rechenzentren sind moderne, speziell entwickelte Einrichtungen, die auf eine hohe Effizienz der Stromnutzung (Power Usage Effectiveness, PUE) ausgelegt sind. Ältere lokale Rechenzentren sind oft nicht groß genug, um Investitionen in fortschrittliche Kühl- und Stromverteilungssysteme zu rechtfertigen.

Geteilte Verantwortung und Fate-Sharing

Shared responsibilities and shared fate on Google Cloud beschreibt, wie die Sicherheit für Cloud-Arbeitslasten eine gemeinsame Verantwortung zwischen Google und Ihnen, dem Kunden, ist. Dieses Modell der geteilten Verantwortung gilt auch für Nachhaltigkeit.

Google ist für die Nachhaltigkeit von Google Cloudverantwortlich, d. h. für die Energieeffizienz und den verantwortungsvollen Umgang mit Wasser in unseren Rechenzentren, unserer Infrastruktur und unseren wichtigsten Diensten. Wir investieren kontinuierlich in erneuerbare Energien, klimafreundliche Kühlung und Hardwareoptimierung. Weitere Informationen zur Nachhaltigkeitsstrategie und zu den Fortschritten von Google finden Sie im Klimaschutzbericht 2025 von Google.

Sie als Kunde sind für die Nachhaltigkeit in der Cloud verantwortlich. Das bedeutet, dass Sie Ihre Arbeitslasten so optimieren müssen, dass sie energieeffizient sind. Sie können beispielsweise Ressourcen richtig dimensionieren, serverlose Dienste verwenden, die auf null skaliert werden, und Datenlebenszyklen effektiv verwalten.

Wir setzen auch auf ein Modell der geteilten Verantwortung: Nachhaltigkeit ist nicht nur eine Aufteilung der Aufgaben, sondern eine gemeinsame Partnerschaft zwischen Ihnen und Google, um die Umweltbelastung für das gesamte Ökosystem zu reduzieren.

KI für geschäftliche Auswirkungen nutzen

Die Säule „Nachhaltigkeit“ des Well-Architected Framework (dieses Dokument) enthält Anleitungen, die Ihnen helfen, nachhaltige KI-Systeme zu entwickeln. Eine umfassende Nachhaltigkeitsstrategie geht jedoch über die Umweltauswirkungen von KI-Arbeitslasten hinaus. Die Strategie sollte Möglichkeiten zur Nutzung von KI zur Optimierung von Abläufen und zur Schaffung neuer Geschäftswerte umfassen.

KI ist ein Katalysator für Nachhaltigkeit, da sie große Datasets in umsetzbare Erkenntnisse umwandelt. Unternehmen können damit von reaktiver Compliance zu proaktiver Optimierung übergehen, z. B. in den folgenden Bereichen:

  • Betriebliche Effizienz: Optimieren Sie Abläufe durch eine verbesserte Lagerverwaltung, Optimierung der Lieferkette und intelligentes Energiemanagement.
  • Transparenz und Risiko: Nutzen Sie Daten für eine detaillierte Transparenz der Lieferkette, die Einhaltung von Vorschriften und die Modellierung von Klimarisiken.
  • Wert und Wachstum: Entwickeln Sie neue Einnahmequellen in den Bereichen nachhaltige Finanzierung und Re-Commerce.

Google bietet die folgenden Produkte und Funktionen, mit denen Sie Erkenntnisse aus Daten gewinnen und Funktionen für eine nachhaltige Zukunft entwickeln können:

  • Google Earth AI: Nutzt raumbezogene Daten im globalen Maßstab, um Umweltveränderungen zu analysieren und die Auswirkungen auf die Lieferkette zu überwachen.
  • WeatherNext: Bietet erweiterte Wettervorhersagen und Analysen von Klimarisiken, um Sie bei der Entwicklung von Resilienz gegen Klimaschwankungen zu unterstützen.
  • Raumbezogene Statistiken mit Google Earth: Hier werden raumbezogene Daten verwendet, um Standorten umfassende Kontextdaten hinzuzufügen. So können Sie fundiertere Entscheidungen bei der Standortauswahl, Ressourcenplanung und Betriebsführung treffen.
  • Routenoptimierung in Google Maps: Optimiert Logistik- und Lieferrouten, um die Effizienz zu steigern und den Kraftstoffverbrauch und die Transportemissionen zu senken.

Zusammenarbeit mit Partnern und Kunden

Google Cloud und TELUS haben sich zusammengetan, um die Nachhaltigkeit der Cloud zu verbessern. Dazu werden Arbeitslasten in die CO2-neutrale Infrastruktur von Google migriert und Datenanalysen zur Optimierung des Betriebs genutzt. Diese Zusammenarbeit bietet soziale und ökologische Vorteile durch Initiativen wie Smart-City-Technologie, die Echtzeitdaten nutzt, um Verkehrsbehinderungen und Kohlenstoffemissionen in Gemeinden in ganz Kanada zu reduzieren. Weitere Informationen zu dieser Zusammenarbeit finden Sie unter Google Cloud and TELUS collaborate for sustainability.

Grundprinzipien

Die Empfehlungen in der Säule „Nachhaltigkeit“ des Well-Architected Framework sind den folgenden Grundprinzipien zugeordnet:

Beitragende

Autor: Brett Tackaberry | Principal Architect

Weitere Beitragende:

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Regionen mit geringem CO₂-Ausstoß verwenden