Well-Architected Framework: Säule „Nachhaltigkeit“

Last reviewed 2026-10-13 UTC

Die Nachhaltigkeitssäule im Google Cloud Well-Architected Framework bietet Empfehlungen zum Entwerfen, Erstellen und Verwalten von Arbeitslasten in Google Cloud, die energieeffizient und CO₂-bewusst sind.

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

Architektur- und Betriebsentscheidungen haben erhebliche Auswirkungen auf den Energieverbrauch, die Wassernutzung und die CO₂-Bilanz, die durch Ihre Arbeitslasten in der Cloud verursacht werden. Jede Arbeitslast, ob kleine Website oder großes ML-Modell, verbraucht Energie und trägt zu CO₂-Emissionen und Wasserressourcenintensität bei. Wenn Sie Nachhaltigkeit in Ihre Cloud-Architektur und Ihren Designprozess integrieren, erstellen Sie Systeme, die effizient, kostengünstig und klimafreundlich sind. Eine nachhaltige Architektur ist stabil und optimiert, was zu einer positiven Feedbackschleife mit höherer Effizienz, niedrigeren Kosten und geringeren Auswirkungen auf die Umwelt führt.

Nachhaltiges Design: Ganzheitliche Geschäftsergebnisse

Nachhaltigkeit ist kein Kompromiss gegenüber anderen zentralen Geschäftszielen. Nachhaltigkeitspraktiken tragen dazu bei, Ihre anderen Geschäftsziele schneller zu erreichen. Architekturentscheidungen, bei denen CO₂-arme Ressourcen und Vorgänge priorisiert werden, helfen Ihnen, Systeme zu erstellen, die auch schneller, günstiger und sicherer sind. Solche Systeme gelten als von Grund auf nachhaltig, wobei die Optimierung im Hinblick auf Nachhaltigkeit insgesamt zu positiven Ergebnissen für Leistung, Kosten, Sicherheit, Ausfallsicherheit und Nutzerfreundlichkeit führt.

Leistungsoptimierung

Systeme, die für die Leistung optimiert sind, verbrauchen von Natur aus weniger Ressourcen. Eine effiziente Anwendung, die eine Aufgabe schneller erledigt, benötigt Compute-Ressourcen für einen kürzeren Zeitraum. Daher verbraucht die zugrunde liegende Hardware weniger Kilowattstunden (kWh) Energie. Eine optimierte Leistung führt außerdem zu einer geringeren Latenz und einer besseren Nutzerfreundlichkeit. Es werden keine Zeit und Energie 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 Betriebskosten für die Cloud hängen von der Ressourcennutzung ab. Aufgrund dieses direkten Zusammenhangs reduzieren Sie durch die kontinuierliche Kostenoptimierung auch den Energieverbrauch und den CO₂-Ausstoß. Wenn Sie die Größe von VMs anpassen, aggressives Autoscaling implementieren, alte Daten archivieren und inaktive Ressourcen entfernen, reduzieren Sie die Ressourcennutzung und die Cloud-Kosten. Außerdem reduzieren Sie die CO₂-Bilanz 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 Denial-of-Service-Angriff (DoS) oder einer unbefugten Datenpanne betroffen ist, kann den Ressourcenverbrauch drastisch erhöhen. Diese Vorfälle können zu massiven Traffic-Spitzen führen, unkontrollierte Rechenzyklen zur Schadensbegrenzung verursachen und langwierige, energieintensive Vorgänge für forensische Analysen, Bereinigungen und Datenwiederherstellungen erfordern. Starke Sicherheitsmaßnahmen können dazu beitragen, unnötige Spitzen bei der Ressourcennutzung zu vermeiden, damit Ihre Abläufe stabil, vorhersehbar und energieeffizient bleiben.

Nutzer

Systeme, die Effizienz, Leistung, Barrierefreiheit und minimale Datennutzung priorisieren, können dazu beitragen, den Energieverbrauch der Endnutzer zu senken. Eine Anwendung, die ein kleineres Modell lädt oder weniger Daten verarbeitet, um Ergebnisse schneller zu liefern, trägt dazu bei, den Energieverbrauch von Netzwerkgeräten und Endnutzergeräten zu reduzieren. Diese Reduzierung des Energieverbrauchs kommt insbesondere Nutzern mit begrenzter Bandbreite oder älteren Geräten zugute. Darüber hinaus trägt eine nachhaltige Architektur dazu bei, die Schäden für den Planeten zu minimieren, und zeigt Ihr Engagement für sozial verantwortliche Technologie.

Nachhaltigkeitsvorteile der Migration in die Cloud

Die Migration lokaler Arbeitslasten in die Cloud kann dazu beitragen, den ökologischen Fußabdruck Ihres Unternehmens zu verringern. Die Umstellung auf eine Cloud-Infrastruktur kann den Energieverbrauch und die damit verbundenen Emissionen im Vergleich zu typischen lokalen Bereitstellungen um das 1,4- bis 2-Fache reduzieren. Cloud-Rechenzentren sind moderne, speziell entwickelte Einrichtungen, die für eine hohe Effizienz der Stromnutzung (Power Usage Effectiveness, PUE) ausgelegt sind. Älteren lokalen Rechenzentren fehlt oft die Größe, die erforderlich ist, um Investitionen in fortschrittliche Kühl- und Stromverteilungssysteme zu rechtfertigen.

Gemeinsame Verantwortung und Fate-Sharing

Unter Gemeinsame Verantwortung und Fate-Sharing in Google Cloud wird beschrieben, dass die Sicherheit von Cloud-Arbeitslasten eine gemeinsame Verantwortung von Google und Ihnen als Kunden ist. Dieses Modell der gemeinsamen Verantwortung gilt auch für die Nachhaltigkeit.

Google ist für die Nachhaltigkeit von Google Cloudverantwortlich, d. h. für die Energieeffizienz und die verantwortungsvolle Wasserwirtschaft unserer Rechenzentren, Infrastruktur und Kerndienste. Wir investieren kontinuierlich in erneuerbare Energien, klimabewusste Kühlung und Hardwareoptimierung. Weitere Informationen zur Nachhaltigkeitsstrategie und zu den Fortschritten von Google finden Sie im Google Sustainability 2025 Environmental Report.

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 die Größe von Ressourcen anpassen, serverlose Dienste verwenden, die auf null skaliert werden, und Datenlebenszyklen effektiv verwalten.

Wir befürworten auch ein Fate-Sharing-Modell: Nachhaltigkeit ist nicht nur eine Aufteilung von Aufgaben, sondern eine partnerschaftliche Zusammenarbeit zwischen Ihnen und Google, um den ökologischen Fußabdruck des gesamten Ökosystems zu reduzieren.

KI für geschäftliche Auswirkungen nutzen

Die Nachhaltigkeitssäule des Well-Architected Framework (dieses Dokument) enthält Anleitungen, die Sie beim Entwerfen nachhaltiger KI-Systeme unterstützen. 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 dient als Katalysator für Nachhaltigkeit, indem sie riesige Datasets in umsetzbare Informationen umwandelt. Unternehmen können so von der reaktiven Compliance zur proaktiven Optimierung übergehen, z. B. in den folgenden Bereichen:

  • Betriebliche Effizienz: Optimieren Sie Ihre Abläufe durch eine verbesserte Bestandsverwaltung, eine optimierte Lieferkette und ein intelligentes Energiemanagement.
  • Transparenz und Risiko: Nutzen Sie Daten für eine detaillierte Transparenz der Lieferkette, die Einhaltung regulatorischer Anforderungen und die Modellierung von Klimarisiken.
  • Wert und Wachstum: Erschließen Sie neue Einnahmequellen in den Bereichen nachhaltige Finanzen und Recommerce.

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: Verwendet globale Geodaten, um Umweltveränderungen zu analysieren und die Auswirkungen auf die Lieferkette zu überwachen.
  • WeatherNext: Bietet erweiterte Wettervorhersagen und Analysen zu klimabedingten Risiken, um Sie bei der Entwicklung von Resilienz gegenüber Klimaschwankungen zu unterstützen.
  • Geospatial Insights mit Google Earth: Verwendet Geodaten, um Standorten umfangreiche Kontextdaten hinzuzufügen. Das ermöglicht eine intelligentere Standortauswahl, Ressourcenplanung und Betriebsführung.
  • Routenoptimierung in Google Maps: Optimiert Logistik- und Lieferrouten, um die Effizienz zu steigern und den Kraftstoffverbrauch sowie die verkehrsbedingten Emissionen zu reduzieren.

Zusammenarbeit mit Partnern und Kunden

Google Cloud und TELUS haben sich zusammengetan, um die Nachhaltigkeit der Cloud zu verbessern. Dazu migrieren sie Arbeitslasten in die CO₂-neutrale Infrastruktur von Google und nutzen Datenanalysen, um den Betrieb zu optimieren. Diese Zusammenarbeit bietet soziale und ökologische Vorteile durch Initiativen wie Smart-City-Technologie, die Echtzeitdaten nutzt, um Staus und CO₂-Ausstoß in kanadischen Gemeinden zu reduzieren. Weitere Informationen zu dieser Zusammenarbeit finden Sie unter Google Cloud und TELUS arbeiten für Nachhaltigkeit zusammen.

Arbeitslasten mit einem KI-Agenten-Skill bewerten

Wenn Sie KI-Agenten ermöglichen möchten, Ihre Cloud-Arbeitslasten anhand der Prinzipien und Empfehlungen in dieser Säule zu bewerten, verwenden Sie den Skill google-cloud-waf-sustainability, der im Google Agent Skills-Repository auf GitHub verfügbar ist.

Führen Sie den folgenden Befehl im Client oder Terminal Ihres Agenten aus, um den Skill zu installieren:

npx skills add google/skills --skill google-cloud-waf-sustainability

Geben Sie bei entsprechender Aufforderung die KI-Agenten an, für die Sie den Skill installieren möchten, und legen Sie den Installationsbereich (Projekt oder global) fest.

Wenn Sie den Skill bereits installiert haben, können Sie ihn mit dem folgenden Befehl auf die aktuelle Version aktualisieren:

npx skills update

Grundprinzipien

Die Empfehlungen in der Nachhaltigkeitssäule des Well-Architected Framework sind den folgenden Grundprinzipien zugeordnet:

Beitragende

Autor: Brett Tackaberry | Principal Architect

Weitere Beitragende:

Weiter
Regionen mit geringem CO₂-Ausstoß verwenden