|
Vorwort |
5 |
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|
Inhaltsübersicht |
7 |
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Inhaltsverzeichnis |
9 |
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1 Einleitung |
13 |
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|
Aufbau des Buches |
15 |
|
|
2 Nachhaltigkeitsherausforderungen und Wertschöpfungspotenziale |
17 |
|
|
2.1 Unternehmerisches Nachhaltigkeitsmanagement |
17 |
|
|
2.1.1 Begriffsentstehung |
19 |
|
|
2.1.2 Motivationsgründe für eine nachhaltige Unternehmensführung |
20 |
|
|
Abb. 2–1 Ökonomische Wertschöpfungstreiber unternehmerischen Nachhaltigkeitsmanagements |
21 |
|
|
2.1.3 Strategien für eine nachhaltige Unternehmensführung |
22 |
|
|
Tab. 2–1 Ökologische Wettbewerbsstrategien [Orsato 2009] |
23 |
|
|
2.1.4 Interne und externe Stakeholder |
24 |
|
|
2.2 IT-spezifische Nachhaltigkeitsherausforderungen |
26 |
|
|
2.2.1 Umweltauswirkungen von IKT |
26 |
|
|
Abb. 2–2 Anzahl von Servern und Stromverbrauch von Rechenzentren weltweit [Koomey 2011] |
28 |
|
|
Abb. 2–3 IT-Umweltauswirkungen in unterschiedlichen Industrien [Gartner Research 2007a, S. 3] |
29 |
|
|
2.2.2 Begriffsklärung: Green IT und nachhaltiges IT-Management |
30 |
|
|
2.2.3 Ziele des nachhaltigen IT-Managements |
31 |
|
|
Erreichung unternehmensweiter Umweltziele |
31 |
|
|
Einhaltung gesetzlicher Umweltvorgaben (Compliance) |
31 |
|
|
Reduktion operativer Kosten |
32 |
|
|
Verbesserung der Reputation des Unternehmens |
32 |
|
|
Förderung innovativer Umwelttechnologien |
33 |
|
|
Technische Restriktionen |
33 |
|
|
2.3 Strategische Aspekte des nachhaltigen IT-Managements |
34 |
|
|
2.3.1 Wirkungsbeziehungen der nachhaltigen IT-Strategie |
34 |
|
|
Abb. 2–4 Wirkungsbeziehungen der nachhaltigen IT-Strategie |
34 |
|
|
2.3.2 Nachhaltige IT-Strategie auf drei strategischen Ebenen |
35 |
|
|
Tab. 2–2 Charakteristiken einer nachhaltigen IT-Strategie auf bestimmten strategischen Ebenen [Löser 2015] |
36 |
|
|
2.3.3 Strategietypologie für das nachhaltige IT-Management |
36 |
|
|
Tab. 2–3 Strategietypologie für das nachhaltige IT-Management (NIM) [Löser et al. 2012, S. 15] |
38 |
|
|
2.4 Wertschöpfungspotenziale des nachhaltigen IT-Managements |
38 |
|
|
Wertschöpfungspotenziale innerhalb der IT-Organisation |
38 |
|
|
Unternehmensweite Wertschöpfungspotenziale |
40 |
|
|
Produkt- und dienstleistungsbezogene Wertschöpfungspotenziale |
41 |
|
|
2.5 Modell des nachhaltigen IT-Managements |
42 |
|
|
Abb. 2–5 Modell des nachhaltigen IT-Managements [Löser 2013, S. 6] |
42 |
|
|
3 Nachhaltigkeit in IT-Organisationen |
45 |
|
|
3.1 IT-Governance |
45 |
|
|
3.1.1 Strategisches Alignment |
46 |
|
|
Abb. 3–1 Darstellung von relevanten Bereichen und Ebenen des Alignment-Prozesses [Löser et al. 2013, S. 79] |
47 |
|
|
3.1.2 Definition von Leitlinien |
49 |
|
|
3.1.3 Ableitung strategischer Ziele |
49 |
|
|
3.1.4 Festlegung funktionaler Pläne |
50 |
|
|
3.1.5 Ganzheitliches Performance-Measurement |
51 |
|
|
Balanced Scorecard |
52 |
|
|
Sustainability-BSC |
53 |
|
|
Tab. 3–1 Perspektiven der S-BSC (in Anlehnung an [Schaltegger & Dyllick 2002]) |
55 |
|
|
Green-IT-BSC |
55 |
|
|
Tab. 3–2 Perspektiven, Ziele und mögliche Maßnahmen einer Green-IT-BSC (in Anlehnung an [Wati & Koo 2011]) |
56 |
|
|
Abb. 3–2 Perspektiven der Green-IT-BSC des Projekts Green-IT-Cockpit [Grimm et al. 2012] |
58 |
|
|
Implementierungsphasen |
60 |
|
|
3.1.6 Organisatorische Verankerung |
60 |
|
|
CIO in der Rolle des CSO |
61 |
|
|
Fachbereichsübergreifende Kooperationen |
62 |
|
|
Anreizsysteme |
62 |
|
|
3.1.7 Kommunikation und Dialog |
64 |
|
|
Interne Kommunikation |
64 |
|
|
Externe Kommunikation |
65 |
|
|
Publikation von Best Practices und technischen White Papers |
65 |
|
|
Engagement in Industriekonsortien |
66 |
|
|
Kooperation mit Nichtregierungsorganisationen |
68 |
|
|
3.1.8 Kennzahlen für eine nachhaltige IT-Governance |
68 |
|
|
Tab. 3–3 SUG – Strategieumsetzungsgrad |
69 |
|
|
Tab. 3–4 CFIO – Carbon Footprint of IT Operations |
70 |
|
|
3.2 IT-Beschaffung |
70 |
|
|
3.2.1 Management der Lieferantenbeziehungen |
70 |
|
|
Festlegung von Zertifizierungsanforderungen |
71 |
|
|
Tab. 3–5 Eigenschaften nachhaltigkeitsrelevanter Zertifizierungen und deren Anforderungen |
72 |
|
|
Überprüfung von Lieferanten |
72 |
|
|
Kooperation mit Lieferanten |
73 |
|
|
3.2.2 Beschaffung nachhaltiger IT-Produkte und -Dienstleistungen |
74 |
|
|
Festlegung von Beschaffungsrichtlinien |
74 |
|
|
Ganzheitliche Angebotsanalyse |
75 |
|
|
Berücksichtigung von Umweltlabels |
76 |
|
|
Tab. 3–6 Eigenschaften unterschiedlicher IT-Umweltlabel am Beispiel der Zertifizierungsanforderungen für Arbeitsplatzcomputer |
77 |
|
|
Durchführung von Gesamtkostenanalysen |
80 |
|
|
Lebenszyklusanalysen zur Bewertung des ökologischen Fußabdrucks |
81 |
|
|
Abb. 3–3 Die zu betrachtenden Phasen einer Lebenszyklusanalyse [EPLCA 2014] |
81 |
|
|
Angemessene Dimensionierung von Rechen- und Speicherkapazitäten |
82 |
|
|
Bezug von Ökostrom aus regenerativen Energiequellen |
82 |
|
|
Umweltfreundliche Verbrauchsgüter |
82 |
|
|
Tab. 3–7 Vergleich von Umweltlabels für umweltfreundliche Verbrauchsgüter |
83 |
|
|
Festlegung der Fertigungstiefe unter Berücksichtigung von Umweltkriterien |
83 |
|
|
Nutzung energieeffizienter Cloud-Dienstleistungen |
83 |
|
|
Instandsetzung, Weiterverwendung und Aufrüstung von Hardware |
84 |
|
|
3.2.3 Kennzahlen für eine nachhaltige IT-Beschaffung |
85 |
|
|
Tab. 3–8 CUE – Carbon Usage Effectiveness |
86 |
|
|
Tab. 3–9 SSR – Sustainable Supplier Ratio |
87 |
|
|
Tab. 3–10 ITE – IT Efficiency |
88 |
|
|
Tab. 3–11 GLR – Green Label Ratio |
89 |
|
|
Tab. 3–12 ERTCO – Energy Ratio of TCO |
89 |
|
|
3.3 IT-Betrieb |
90 |
|
|
3.3.1 Allgemeine Maßnahmen |
90 |
|
|
Aufstellen eines Green-IT-Aktionsplans |
90 |
|
|
Verursachungsgerechte Kostenzuordnung |
91 |
|
|
IT-Ressourcenmanagement |
92 |
|
|
Anwendungskonsolidierung |
93 |
|
|
Datenmanagement |
93 |
|
|
3.3.2 Energiemonitoring |
94 |
|
|
Energiemonitoring im Rechenzentrum |
94 |
|
|
Abb. 3–4 Beispielhafte Monitoring-Landschaft in Rechenzentren [Schödwell et al. 2012, S. 193] |
96 |
|
|
Energiemonitoring in Büroumgebung und Netzwerk |
96 |
|
|
Energiemonitoring-Systeme |
97 |
|
|
Tab. 3–13 Energiemonitoring-Systeme für Rechenzentrum (RZ), Büroumgebung (B) und Netzwerk (N) |
97 |
|
|
3.3.3 Green IT im Rechenzentrum |
99 |
|
|
Abb. 3–5 Typische Stromverbrauchsanteile von Rechenzentren [DENA 2012a] |
100 |
|
|
3.3.3.1 Server und Storage |
100 |
|
|
Abb. 3–6 Kaskadeneffekt bei der Verringerung des Serverenergieverbrauchs [Emerson 2012] |
101 |
|
|
Serverkonsolidierung |
101 |
|
|
Dynamisches Ressourcenmanagement |
102 |
|
|
Dynamisches Lastmanagement |
102 |
|
|
Servervirtualisierung |
102 |
|
|
Abb. 3–7 Schematische Darstellung der Servervirtualisierung |
103 |
|
|
Speichervirtualisierung |
103 |
|
|
Fallbeispiel Jefferson Lab |
104 |
|
|
Bladeserver |
104 |
|
|
Energieeffiziente Prozessoren |
105 |
|
|
Aktivierung von Energiemanagementfunktionen |
105 |
|
|
Dynamisch regelbare Lüfter |
106 |
|
|
Energiesparende Festplatten |
106 |
|
|
Energieeffiziente Netzteile |
107 |
|
|
Tab. 3–14 Zertifizierungsanforderungen der verschiedenen 80 PLUS-Labels für Netzteile |
107 |
|
|
3.3.3.2 Kühlung |
107 |
|
|
Architektur von Rechenzentren |
108 |
|
|
Temperaturmonitoring und dynamisch steuerbare Kühlsysteme |
109 |
|
|
Freie Kühlung |
109 |
|
|
Abb. 3–8 Schematischer Ablauf des Wärmetransports in einem RZ [Schödwell et al. 2012] |
110 |
|
|
Effiziente Umluftklimageräte |
111 |
|
|
Räumliche Nähe der Kühlsysteme und Server |
111 |
|
|
Warm- und Kaltgänge |
112 |
|
|
Abb. 3–9 Anordnung von Warm- und Kaltgängen im Serverraum [Schödwell et al. 2012] |
112 |
|
|
Fallbeispiel Sandia Labs |
113 |
|
|
Fallbeispiel Sandia Labs (Fortsetzung) |
114 |
|
|
Luftstromoptimierung |
114 |
|
|
Erhöhung der RZ-Temperatur |
114 |
|
|
Fallbeispiel PPPL |
114 |
|
|
Flüssigkühlung |
115 |
|
|
Nutzung der Abwärme des RZ |
116 |
|
|
Fallbeispiel NREL |
116 |
|
|
3.3.3.3 Stromversorgung |
116 |
|
|
Abb. 3–10 Systeme und elektrische Energieverbraucher-Gruppen im RZ [Schödwell et al. 2012] |
117 |
|
|
Effiziente USV |
117 |
|
|
Tab. 3–15 Verlustleistungen, Kosten und CO2-Emissionen unterschiedlicher USV-Typen [BITKOM 2010] |
119 |
|
|
Erhöhung der Auslastung der USV durch dynamische Steuerung |
119 |
|
|
Tab. 3–16 Auswirkung des Redundanzkonzepts auf die Auslastung der USV [Kühr 2010] |
120 |
|
|
Schwungräder anstelle von Batteriespeichern |
121 |
|
|
Verringerung der Spannungsumwandlungsschritte |
121 |
|
|
Abb. 3–11 Vergleich der Spannungsumwandlungsschritte verschiedener Architekturen [ABB 2011] |
122 |
|
|
Fallbeispiel Google |
123 |
|
|
3.3.4 Green IT in der Büroumgebung |
124 |
|
|
Einsatz energieeffizienter Hardware für Desktop-Computer |
124 |
|
|
Einsatz von Notebooks anstelle von Desktop-Computern |
125 |
|
|
Desktop-Virtualisierung und Thin Clients |
126 |
|
|
Abb. 3–12 Vergleich des kumulierten Energieaufwandes unterschiedlicher Arbeitsplatzlösungen [Fichter et al. 2010, S. 31] |
126 |
|
|
Aktivierung der Energiesparfunktionen von Desktop-Computern |
127 |
|
|
Installation von Desktop-Power-Management-Software |
127 |
|
|
Fallbeispiel Penn State University |
127 |
|
|
Fallbeispiel Penn State University (Fortsetzung) |
128 |
|
|
Fallbeispiel Verizon Wireless |
128 |
|
|
Netzwerk-MFPs |
128 |
|
|
Umweltfreundliches Druckerpapier und doppelseitiger S/W-Druck |
129 |
|
|
Schulung von Mitarbeitern |
129 |
|
|
3.3.5 Netzwerk |
130 |
|
|
Intelligente Switches |
130 |
|
|
Netzwerkvirtualisierung |
131 |
|
|
3.3.6 Kennzahlen für den nachhaltigen IT-Betrieb |
131 |
|
|
Tab. 3–17 CADE – Corporate Average Data Center Efficiency |
132 |
|
|
Tab. 3–18 PUE & EUE – Power Usage Effectiveness und Energy Usage Effectiveness |
134 |
|
|
Tab. 3–19 ERE – Energy Reuse Effectiveness |
135 |
|
|
Tab. 3–20 DCiE – Data Center Infrastructure Efficiency |
135 |
|
|
Tab. 3–21 U – Utilization |
136 |
|
|
Tab. 3–22 CR – Consolidation Ratio |
137 |
|
|
Tab. 3–23 OIPUE – Office IT Power Usage Effectiveness |
137 |
|
|
3.4 IT-Entsorgung |
138 |
|
|
3.4.1 Regeln und Richtlinien: End-of-IT-Life-Management |
138 |
|
|
3.4.2 Verlängerung der Einsatzzeit von IT-Geräten |
139 |
|
|
3.4.3 Alternative Verwendungsmöglichkeiten |
139 |
|
|
3.4.4 Fachgerechte Entsorgung bzw. Recycling von Elektroschrott |
140 |
|
|
EU-Richtlinie RoHS |
141 |
|
|
EU-Richtlinie WEEE |
141 |
|
|
4 IT als Enabler nachhaltiger Unternehmensführung |
143 |
|
|
4.1 Betriebliche Umweltinformationssysteme |
143 |
|
|
4.1.1 Umweltmanagementsysteme |
144 |
|
|
4.1.2 Energiemanagementsysteme |
146 |
|
|
Fallbeispiel IBM Bromont |
149 |
|
|
4.1.3 Ökobilanzierung |
149 |
|
|
Environmental Product Declaration (EPD) |
150 |
|
|
Fallbeispiel Tata Steel |
151 |
|
|
4.2 Transparenz und Stakeholder-Management |
152 |
|
|
4.2.1 Dialog mit externen und internen Stakeholdern |
152 |
|
|
Interaktiver Nachhaltigkeitsbericht |
153 |
|
|
Soziale Netzwerke |
153 |
|
|
4.2.2 Identifikation und Priorisierung von Stakeholder-Anliegen |
153 |
|
|
Abb. 4–1 Beispielhafte Materialitätsmatrix der Daimler AG [Daimler 2011] |
155 |
|
|
4.2.3 Nachhaltigkeitsberichterstattung |
155 |
|
|
Tab. 4–1 Typische Nachhaltigkeitskennzahlen in Nachhaltigkeitsberichten |
158 |
|
|
Fallstudie Apple |
158 |
|
|
Fallstudie Apple (Fortsetzung) |
159 |
|
|
4.3 Optimierung der Prozesse des Unternehmens |
159 |
|
|
4.3.1 Reengineering von Geschäftsprozessen |
159 |
|
|
Optimierung unternehmensweiter End-to-End-Prozesse |
160 |
|
|
4.3.2 Optimierung der industriellen Produktion |
161 |
|
|
Nutzung von Simulationssystemen in der Produktentwicklung |
162 |
|
|
Industrielle Systemautomatisierung |
162 |
|
|
Dynamische Steuerung |
163 |
|
|
Migration von papierbasierten zu digitalen Prozessen |
164 |
|
|
Gebäudeautomation |
165 |
|
|
Fallbeispiel IBM Ehningen |
166 |
|
|
Fallbeispiel IBM Ehningen (Fortsetzung) |
167 |
|
|
4.3.3 Management der Lieferkette |
167 |
|
|
Informationsaustausch entlang der Lieferkette |
168 |
|
|
4.3.4 Optimierung der Logistikprozesse |
169 |
|
|
RFID |
169 |
|
|
Flottenmanagementsysteme |
171 |
|
|
Optimierung von Logistiknetzwerken |
173 |
|
|
4.3.5 Virtuelle Kollaboration |
173 |
|
|
Telekonferenzsysteme und softwaregestützte Zusammenarbeit |
174 |
|
|
Desksharing |
175 |
|
|
Telearbeit |
175 |
|
|
Green Commuting |
175 |
|
|
5 IT als Enabler nachhaltiger Produkte und Dienstleistungen |
177 |
|
|
5.1 Umwelttechnologien |
177 |
|
|
5.2 Gebäudeautomation |
179 |
|
|
5.2.1 Softwaregestützte Energieoptimierung während der Gebäudeplanung |
180 |
|
|
5.2.2 Intelligente Steuerung der Gebäudeklimatisierung |
180 |
|
|
5.2.3 Automatisierte Beleuchtungssteuerung |
181 |
|
|
5.3 IKT-basierte Logistiklösungen |
182 |
|
|
5.3.1 Softwarelösungen für Supply Chain Management und Logistik |
182 |
|
|
5.3.2 Intelligente Fahrzeugnavigation und Car-to-X-Kommunikation |
183 |
|
|
Fahrzeugelektronik zur Verbrauchsoptimierung |
183 |
|
|
5.3.3 IKT-gestützte Systeme zur Verkehrsflusssteuerung |
184 |
|
|
5.3.4 Mautsysteme |
184 |
|
|
5.4 Intelligente Stromnetze (Smart Grids) |
185 |
|
|
5.4.1 Smart Meters |
186 |
|
|
5.4.2 Demand-Side-Management |
187 |
|
|
5.4.3 Virtuelle Kraftwerke |
188 |
|
|
Abb. 5–1 Konzeptionelle Darstellung eines virtuellen Kraftwerkes [Siemens 2009] |
189 |
|
|
Beispielprojekt EcoGrid EU |
190 |
|
|
5.5 Shareconomy |
191 |
|
|
5.5.1 Mobilität |
192 |
|
|
5.5.2 Wohnungssharing |
193 |
|
|
5.5.3 Tauschen, Leihen und Verschenken |
193 |
|
|
5.6 Dematerialisierung |
193 |
|
|
6 Zusammenfassung |
195 |
|
|
Anhang |
197 |
|
|
A Übersicht über die Maßnahmen des nachhaltigen IT-Managements |
199 |
|
|
Tab. A–1 Maßnahmen aus dem Bereich der IT-Governance |
199 |
|
|
Tab. A–2 Maßnahmen aus dem Bereich der IT-Beschaffung |
200 |
|
|
Tab. A–3 Maßnahmen aus dem Bereich des IT-Betriebs |
201 |
|
|
Tab. A–4 Maßnahmen aus dem Bereich der IT-Entsorgung |
201 |
|
|
Tab. A–5 IT als Enabler nachhaltiger Unternehmensführung |
202 |
|
|
Tab. A–6 IT als Enabler nachhaltiger Produkte und Dienstleistungen |
202 |
|
|
B Abkürzungsverzeichnis |
203 |
|
|
C Quellen |
207 |
|
|
Index |
223 |
|
|
www.dpunkt.de |
0 |
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