Well-Architected Framework: Säule „Nachhaltigkeit“

Last reviewed 2026-01-28 UTC

Die Säule „Nachhaltigkeit“ im Google Cloud Well-Architected Framework enthält 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 Betreiber, die Arbeitslasten in entwerfen, erstellen, bereitstellen und verwalten Google Cloud.

Architektonische und betriebliche Entscheidungen haben einen erheblichen Einfluss auf den Energieverbrauch, die Auswirkungen auf den Wasserverbrauch und die CO2-Bilanz Ihrer Arbeitslasten in der Cloud. Jede Arbeitslast, sei es eine kleine Website oder ein umfangreiches ML-Modell, verbraucht Energie und trägt zu CO2-Emissionen und einer hohen Intensität der Wassernutzung bei. Wenn Sie Nachhaltigkeit in Ihre Cloud-Architektur und Ihren Designprozess integrieren, erstellen Sie Systeme, die effizient, kostengünstig und umweltfreundlich sind. Eine nachhaltige Architektur ist stabil und optimiert, was einen positiven Feedback-Loop aus höherer Effizienz, niedrigeren Kosten und geringeren Umweltauswirkungen erzeugt.

Nachhaltigkeit durch Design: Ganzheitliche Geschäftsergebnisse

Nachhaltigkeit ist kein Kompromiss gegenüber anderen wichtigen Geschäftszielen. Nachhaltigkeitspraktiken tragen dazu bei, Ihre anderen Geschäftsziele zu beschleunigen. Architekturentscheidungen, bei denen Ressourcen und Abläufe mit geringen CO2-Emissionen im Vordergrund stehen, helfen Ihnen, Systeme zu entwickeln, die auch schneller, kostengünstiger und sicherer sind. Solche Systeme werden als nachhaltig durch Design bezeichnet. Die Optimierung auf Nachhaltigkeit führt zu insgesamt positiven Ergebnissen in Bezug auf Leistung, Kosten, Sicherheit, Stabilität und Nutzerfreundlichkeit.

Leistungsoptimierung

Systeme, die auf Leistung optimiert sind verbrauchen von Natur aus weniger Ressourcen. Eine effiziente Anwendung, die eine Aufgabe schneller erledigt, benötigt Rechenressourcen für eine kürzere Dauer. Daher verbraucht die zugrunde liegende Hardware 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 reduzieren Sie durch die kontinuierliche Kostenoptimierung, auch den Energieverbrauch und die CO2-Emissionen. Wenn Sie die Größe von VMs richtig dimensionieren, aggressives Autoscaling implementieren, alte Daten archivieren und inaktive Ressourcen entfernen, reduzieren Sie die Ressourcennutzung und die Cloud-Kosten. Sie reduzieren auch die CO2-Bilanz Ihrer Systeme, da die Rechenzentren weniger Energie verbrauchen, um Ihre Arbeitslasten auszuführen.

Sicherheit und Stabilität

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

Nutzer

Systeme, bei denen Effizienz, Leistung, Barrierefreiheit und minimale Datennutzung 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 kommt besonders Nutzern zugute, die eine begrenzte Bandbreite haben oder ältere Geräte verwenden. Darüber hinaus trägt eine nachhaltige Architektur dazu bei, Umweltschäden zu minimieren, und zeigt Ihr Engagement für sozial verantwortliche Technologie.

Nachhaltigkeitswert der Migration in die Cloud

Durch die Migration lokaler Arbeitslasten in die Cloud können Sie den ökologischen Fußabdruck Ihres Unternehmens reduzieren. Der Übergang zur 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 auf 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 Geteilte Verantwortung und Fate-Sharing Google Cloud wird beschrieben, wie die Sicherheit für Cloud-Arbeitslasten eine gemeinsame Verantwortung von Google und Ihnen als Kunde ist. Dieses Modell der gemeinsamen Verantwortung gilt auch für die Nachhaltigkeit.

Google ist für die Nachhaltigkeit von Google Cloud, was die Energieeffizienz und den verantwortungsvollen Umgang mit Wasser in unseren Rechenzentren, Infrastruktur und Hauptdiensten bedeutet. 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, d. h. für die Optimierung Ihrer Arbeitslasten im Hinblick auf Energieeffizienz. Sie können beispielsweise die Größe von Ressourcen richtig dimensionieren, 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 für das gesamte Ökosystem zu reduzieren.

KI für geschäftliche Auswirkungen nutzen

Die Säule „Nachhaltigkeit“ des Well-Architected Framework (dieses Dokument) enthält eine Anleitung zum Entwerfen nachhaltiger KI-Systeme. Eine umfassende Nachhaltigkeitsstrategie geht jedoch über die Umweltauswirkungen von KI-Arbeitslasten hinaus. Die Strategie sollte Möglichkeiten umfassen, KI zur Optimierung von Abläufen und zur Schaffung neuer Geschäftswerte zu nutzen.

KI dient als Katalysator für die Nachhaltigkeit, indem sie riesige Datensätze in umsetzbare Erkenntnisse umwandelt. Sie ermöglicht es Unternehmen, von reaktiver Compliance zu proaktiver Optimierung überzugehen, z. B. in den folgenden Bereichen:

  • Betriebliche Effizienz: Abläufe durch verbesserte Bestands verwaltung, Optimierung der Lieferkette und intelligentes Energiemanagement optimieren.
  • Transparenz und Risiko: Daten für detaillierte Transparenz der Lieferkette, Einhaltung regulatorischer Anforderungen und Modellierung von Klimarisiken verwenden.
  • Wert und Wachstum: Neue Einnahmequellen in den Bereichen nachhaltige Finanzierung und Recommerce entwickeln.

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

  • Google Earth AI: Verwendet raumbezogene Daten im globalen Maßstab, um Umweltveränderungen zu analysieren und die Auswirkungen auf die Lieferkette zu beobachten.
  • WeatherNext: Bietet erweiterte Wettervorhersagen und Analysen von Klimarisiken, damit Sie sich besser gegen Klimaschwankungen wappnen können.
  • Raumbezogene Analysen mit Google Earth: Verwendet Geodaten, um Standorten umfassende Kontextdaten hinzuzufügen, was eine intelligentere Standortauswahl, Ressourcenplanung und Betriebsführung ermöglicht.
  • Routenoptimierung in Google Maps: Optimiert Logistik- und Lieferrouten, um die Effizienz zu steigern und den Kraftstoff verbrauch und die verkehrsbedingten Emissionen zu reduzieren.

Zusammenarbeit mit Partnern und Kunden

Google Cloud und TELUS haben sich zusammengetan, um die Nachhaltigkeit in der Cloud voranzutreiben. Dazu werden Arbeitslasten in die CO₂-neutrale Infrastruktur von Google migriert und Datenanalysen zur Optimierung von Abläufen genutzt. Diese Zusammenarbeit bietet soziale und ökologische Vorteile durch Initiativen wie Smart-City-Technologie, die Echtzeitdaten verwendet, um Verkehrsüberlastung und CO2-Emissionen in Gemeinden in Kanada zu reduzieren. Weitere Informationen zu dieser Zusammenarbeit finden Sie unter Google Cloud und TELUS arbeiten für mehr Nachhaltigkeit zusammen.

Grundprinzipien

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

Beitragende

Autor: Brett Tackaberry | Principal Architect

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Regionen mit geringem CO₂-Ausstoß verwenden