Berichtsmethode für die CO₂-Bilanz

Auf dieser Seite werden der Hintergrund, die allgemeine Methodik und die technischen Details der kundenspezifischen Berichte zu Treibhausgasemissionen erläutert, die über die CO₂-Bilanz bereitgestellt werden. Alle zukünftigen Änderungen an Datenquellen und Methodik werden in den Release Notes aufgeführt.

Berichte zur CO₂-Bilanz

Damit Kunden ihr Unternehmen möglichst umweltfreundlich führen können, bietetGoogle Cloud den CO₂-Fußabdruck an. Sie gibt jedem Kunden einen Überblick über die Auswirkungen auf das Klima von Produkten, die bei Google Cloud gekauft wurden, damit Kunden diese Auswirkungen erfassen und Maßnahmen ergreifen können, um sie zu reduzieren.

Google Cloud -Kunden nutzen in der Regel ein vielfältiges Portfolio vonGoogle Cloud -Produkten in mehreren Regionen, was die Erfassung des CO₂-Fußabdrucks ihrer Arbeitslasten komplex macht. Um Kunden einen Bericht zur Verfügung zu stellen, der auf ihre spezifische CO₂-Bilanz zugeschnitten ist, berücksichtigt Google die CO₂-Emissionen, die von der Computing-Infrastruktur erzeugt werden, die die internen Dienste unterstützt. Google weist diese Emissionen jedem Google Cloud Produkt zu und ordnet sie einem Kunden basierend auf der Nutzung dieserGoogle Cloud Produkte zu.

Die Google Cloud kundenspezifischen Daten zu Treibhausgasemissionen aus dem Bericht zur CO2-Bilanz wurden nicht von Dritten geprüft oder bestätigt. Änderungen an unserer Methode oder an den Datenquellen können zu wesentlichen Änderungen bei unseren Berechnungen führen und dazu, dass die aktuellen und bisherigen Google Cloud kundenspezifischen Daten zu den Treibhausgasemissionen, die im Bericht zur CO₂-Bilanz enthalten sind, angepasst werden.

Die Methodik

Berichte zum CO₂-Fußabdruck werden gemäß den allgemein anerkannten Standards für die Berichterstattung und Bilanzierung von Treibhausgasen (Greenhouse Gas Protocol, GHGP) erstellt. Diese enthalten detaillierte Anleitungen für Emissionsberichte.

Da Google Cloud seine Emissionen (einschließlich der von Google Cloudaus den Bereichen 1, 2 und 3) allen Kunden basierend auf der Nutzung zuweist, können Kunden die zugewiesenen Google Cloud -Emissionsdaten in ihre eigenen Berichte als Bereich 3-Emissionen (indirekte Emissionen im Zusammenhang mit der Wertschöpfungskette) einbinden.

Für die CO₂-Bilanz werden in Berichten und Dashboards die standortbasierten und marktbasierten Berichtsstandards des GHGP verwendet.

• Standortbasierte Scope 2-Emissionsdaten repräsentieren die Emissionen aus allen Stromerzeugungsquellen, die an einem bestimmten Standort verwendet werden. Bei standortbasierten Emissionsdaten werden die Strombezugsverträge von Google für erneuerbare Energien oder andere Verträge für CO₂-freien Strom nicht berücksichtigt. So können Kunden nachvollziehen, wie sich ihreGoogle Cloud Produktwahl und Nutzungsmuster auf die Treibhausgasemissionen auswirken, ohne den Kauf von CO₂-freiem Strom durch Google zu berücksichtigen.

• Die marktbasierten Scope 2-Emissionsdaten umfassen die Auswirkungen der CO₂-neutralen Stromkäufe von Google auf die entsprechenden Rechenzentren gemäß der marktbasierten Methode und den Standards des GHGP. Google Cloud  Kunden, die jährliche Scope 3-Emissionsinventare für ihre eigenen Produkte und Dienstleistungen erstellen möchten, finden den marktbasierten Fußabdruck wahrscheinlich am nützlichsten.

Die Berechnungen für den CO₂-Fußabdruck werden von unten nach oben aufgebaut und basieren in hohem Maße auf der Überwachung von Stromverbrauch und Aktivität auf Maschinenebene in den Google-Rechenzentren. So können wir die Emissionen den internen Diensten zuordnen, die diese Maschinen direkt nutzen oder Kaufentscheidungen für Maschinen beeinflussen. Diese Detailgenauigkeit ermöglicht es uns, Emissionen Kunden basierend auf ihrer spezifischen Nutzung zuzuordnen.

Zusätzlich zu den unterschiedlichen Möglichkeiten, wie in den standortbasierten und marktbasierten Emissionsdaten der CO₂-freie Stromeinkauf von Google berücksichtigt wird, werden bei der Schätzung der standortbasierten und marktbasierten Emissionen auch unterschiedliche Emissionsfaktoren verwendet:

• Stündliche Treibhausgasemissionsfaktoren werden verwendet, um standortbasierte Emissionen zu berechnen. Das liegt daran, dass sich die Stromerzeuger, die Strom in das Netz einspeisen, ständig ändern. Ein stündlicher Treibhausgasemissionsfaktor berücksichtigt die Zusammensetzung der verwendeten Energiequellen stündlich. In Kombination mit stündlichen Daten zur Stromlast ergibt diese Berechnungsmethode einen Emissionswert, der vom Verhältnis zwischen dem Strombedarf im Netz und den dafür benötigten Ressourcen abhängt. Die erhöhte Detaillierung der Emissionsberechnung eignet sich besser zur Optimierung des Standorts und des Zeitpunkts der Arbeitslast, um die betrieblichen Treibhausgasemissionen zu reduzieren.
• Für die Berechnung der marktbasierten Emissionen werden jährliche Treibhausgasemissionsfaktoren verwendet. Das liegt daran, dass diese Emissionsfaktoren am häufigsten in anderen Bereichen der Unternehmensberichterstattung zu Treibhausgasen verwendet werden. Diese Emissionsfaktoren in Kombination mit den Auswirkungen der Käufe von CO2-freiem Strom durch Google machen sie zu einer geeigneten Datenquelle für die Erfassung von Scope 3-Emissionen.

Die Verwendung von Daten auf Geräteebene und stündlichen Emissionsfaktoren ist ein neuer Ansatz. Daher wurden diese Emissionsberichte noch nicht von Dritten verifiziert oder bestätigt. Google erhält jährlich eine Bestätigung von Dritten von einem unabhängigen, akkreditierten Prüfer für den Top-Down-CO2-Fußabdruck von Google. Die Datenstreams und Prozesse, die für die Erstellung dieser Kundenberichte erforderlich sind, wurden jedoch nicht in ähnlicher Weise überprüft oder bestätigt. Ein Drittanbieter hat jedoch eine detaillierte Überprüfung unserer Methode zur Berechnung und Zuordnung von Treibhausgasemissionen aus Google Cloud Produkten an einzelne Kunden gemäß dem GHG-Protokoll durchgeführt, um unsere Arbeit zu kritisieren und zu verbessern. Wir freuen uns auf weitere Verbesserungen, sobald diese Bemühungen ausgereift sind.

Grenzen

Der Bericht zum CO₂-Fußabdruck umfasst Emissionen aus den folgenden Aktivitäten:

• Geltungsbereich 1
  • Fossile Brennstoffe, die vor Ort verbrannt werden, z. B. Diesel für die Notstromversorgung, Erdgas für die Heizung und Kraftstoffe für Flottenfahrzeuge.
  • Leckemissionen aus Kühlmitteln des HLK-Systems von Rechenzentren.

• Scope 2

  • Google Cloud Produktverbrauchte Strommenge, einschließlich der von Google-eigenen Rechen- und Netzwerkgeräten sowie von Nebenstromdiensten wie Kühlung und Beleuchtung, unabhängig davon, ob sich das Rechenzentrum in Google-eigenem Besitz oder in dem eines anderen befindet (standort- und marktbasierte Berechnungen).

• Sektor 3

  • Vorgelagerte (verkörperte) Emissionen des Rechenzentrumslebenszyklus
  • Vorgelagerte (verkörperte) Lebenszyklusemissionen von Rechenzentrumsgebäuden.
  • Geschäftsreisen und Pendelfahrten von Mitarbeitern, die in Google-Rechenzentren arbeiten.
  • Stromerzeugung, die bei der Übertragung und Verteilung verloren geht.
  • Gewinnung, Herstellung und Transport von Brennstoffen, die zur Erzeugung von Netzstrom verwendet werden.

Der Bericht zum CO₂-Fußabdruck enthält keine Emissionen aus den folgenden Aktivitäten:

• Emissionen, die durch die Bereitstellung kleiner Geräte bei Partnern von Internetanbietern entstehen.
• Emissionen aus Netzwerkausrüstung von Google, die außerhalb von Rechenzentren eingesetzt wird.
• Emissionen aus der End-of-Life-Verwertung von Rechenzentrumsgeräten und -gebäuden.
• Impliziter CO₂-Ausstoß, der mit Anlagen und Geräten zur Stromerzeugung im öffentlichen Netz verbunden ist.

Methodik

Der Google Cloud kundenspezifische Bericht zur CO₂-Bilanz (Bericht zur CO₂-Bilanz) wird automatisch berechnet. In diesem Abschnitt wird beschrieben, wie Google Cloud diese Berechnungen durchführt.

Wichtige Konzepte

• Google Cloud ist eine gemeinsame Computing-Plattform. Die Rechenressourcen wie Rechenleistung, Arbeitsspeicher, Speicherplatz und Netzwerk werden von Google Cloud Kunden gemeinsam genutzt.

• Google ist in funktionale Einheiten unterteilt, die als interne Dienste bezeichnet werden. Ein interner Dienst ist eine bestimmte Softwarefunktion, die auf den Rechenzentrumsmaschinen von Google ausgeführt wird.Google Cloud -Produkte verwenden interne Dienste und werden als kundenorientierte Produkteinheiten (SKUs) genutzt.

• Der Stromverbrauch ist eine der größten Quellen für Treibhausgasemissionen von Google Cloud. In Rechenzentren werden Rechenressourcen in gemeinsamen Gebäuden zusammengefasst. Diese Gebäude verbrauchen Strom für die Rechentechnik und zusätzlichen Strom für Beleuchtung, Kühlung, Stromversorgung und andere Nebenanforderungen.

• Strom wird von einer Vielzahl von Kraftwerken auf der ganzen Welt in individuellen Netzen bereitgestellt. Die durch die Stromerzeugung entstehenden Treibhausgase variieren unter anderem je nach Kraftstoff (z.B. Erdgas, Kohle, Wind, Sonne, Wasser). Die Energiequellen der einzelnen Netze unterscheiden sich und innerhalb eines Netzes variieren die Quellen im Laufe des Tages.

• Die Aufschlüsselung des Stromverbrauchs von Google Cloudund der daraus resultierenden CO₂-Bilanz auf bestimmte Produkte und Kunden stellt ein technisches Problem dar. Die Ermittlung des Fußabdrucks eines Kunden ist aufgrund der vielen Ebenen gemeinsam genutzter Ressourcen, die für die Rechenanforderungen des Kunden benötigt werden, sehr komplex. Durch die Entwicklung neuer Zuordnungsmethoden und -annahmen (wie unten ausführlich beschrieben) können Google Cloud Berichte zum Kunden-Footprint erstellt werden, die für die Cloud-Nutzung und die Produktauswahl der einzelnen Kunden angemessen und repräsentativ sind.

Berechnungsübersicht

Bei der CO₂-Bilanz wird zuerst der Energieverbrauch als Funktion der Rechennutzung und der Rechenzentrumsressourcenanforderungen berechnet. Anschließend werden mithilfe der CO₂-Bilanz standortbasierte und marktbasierte CO₂-Emissionen aus dem Stromverbrauch berechnet und den Kunden und den von ihnen gekauften Produkten zugeordnet. Die CO₂-Emissionen aus Strom pro Kunde und Produkt werden dann um proportionale Anteile der Emissionen aus anderen Quellen ergänzt.
Die marktbasierten Emissionsmesswerte gleichen den Kauf von grünem Strom durch Google mit den entsprechenden Rechenzentrumslasten ab, um regionale marktbasierte Stromemissionsfaktoren zu ermitteln, wo Google grüne Energie kauft. In den Berichten zu marktbezogenen Emissionen ersetzen die regionalen marktbezogenen Emissionsfaktoren die standortbezogenen Emissionsfaktoren.

Energieverbrauch und Zuweisung zu internen Diensten

Um den gesamten Energieverbrauch des Computers auf interne Dienste zu verteilen, vergleicht Google den Energieverbrauch beim Ausführen einer Arbeitslast („dynamische Leistung“) mit dem Energieverbrauch im Leerlauf („Leerlaufleistung“). Die stündliche dynamische Leistung jeder Maschine wird den internen Diensten zugewiesen, die sie in dieser Stunde unterstützt hat, basierend auf der relativen CPU-Auslastung des internen Dienstes. Die Inaktivitätsleistung der Maschine wird jedem internen Dienst basierend auf seiner Ressourcenzuweisung (CPU, RAM, SSD, HDD) im Rechenzentrum zugewiesen.

Der Energieaufwand für die Infrastruktur (Stromversorgung, Kühlung und Beleuchtung) wird jedem Computer und seinen Nutzern stündlich basierend auf dem Gesamtenergieverbrauch des Computers in dieser Stunde zugewiesen.

Die freigegebenen Infrastrukturdienste von Google erfassen die Nutzung anderer interner Dienste, die sie aufrufen. So kann der Energieverbrauch der gemeinsam genutzten Infrastrukturdienste basierend auf ihrer relativen Nutzung auf diese internen Dienste umverteilt werden. Bei einigen internen Diensten, für die nicht genügend Nutzungsdaten vorliegen, verwendet Google interne Kosten, um den Energieverbrauch der gemeinsamen Infrastruktur neu zu verteilen.

Nach Abschluss dieser Berechnungen und Zuordnungen wird jedem internen Dienst in jedem Rechenzentrum ein stündlicher Stromverbrauch zugewiesen.

Treibhausgasemissionen aus Strom: standortbasierte Berechnungen

Google berechnet standortbasierte Treibhausgasemissionen auf stündlicher Basis, indem der standortspezifische Energieverbrauch mit einem CO₂-Intensitätsfaktor für den Strom aus dem Netz multipliziert wird. Dieser Wert spiegelt die tatsächliche Mischung der Energiequellen (fossile Brennstoffe, erneuerbare Energien usw.) wider, die am Standort des Energieverbrauchs in das Netz eingespeist werden. Bei standortbasierten Scope-2-Emissionen werden insbesondere keine Entscheidungen oder Verträge für den Energieeinkauf berücksichtigt, z. B. Energiezertifikate (Energy Attribute Certificates, EACs) oder Strombezugsverträge (Power Purchase Agreements, PPAs).

Die stündlichen Daten zur Kohlenstoffintensität des Stromnetzes, die in Carbon Footprint-Berichte einfließen, umfassen nur die Emissionen, die mit der Stromerzeugung verbunden sind. Andere Lebenszyklusphasen sind nicht enthalten. Die Daten zu stündlichen Emissionsfaktoren werden von Electricity Maps bereitgestellt. Wenn keine Electricity Maps-Daten verfügbar sind, verwendet Google länderspezifische jährliche durchschnittliche Faktoren für die CO₂-Emissionsintensität, die von der Internationalen Energieagentur veröffentlicht werden.

Zur Berechnung der Emissionen multipliziert Google den stündlichen Energieverbrauch für jeden internen Dienst an jedem Standort mit dem entsprechenden CO₂-Intensitätsfaktor für diese Stunde und diesen Standort, um den standortbasierten CO₂-Fußabdruck des internen Dienstes pro Stunde und Standort zu ermitteln.

Treibhausgasemissionen aus Strom: marktbasierte Berechnungen

Der marktbasierte Stromverbrauch wird geschätzt, indem der Kauf von grünem Strom von Google den relevanten Datenzentrumslasten gemäß den GHGP-Standards zugeordnet wird.

Google berechnet seine marktbasierten Emissionen jährlich unter Berücksichtigung der tatsächlichen Erzeugung in unseren Anlagen für sauberen Strom und des an den einzelnen Standorten verwendeten Stroms. Bei dieser Berechnung werden öffentlich verfügbare jährliche Emissionsfaktoren aus staatlichen Quellen verwendet, die von der Internationalen Energieagentur veröffentlicht wurden.

In jeder Region, in der wir Ökostrom kaufen, wird für die Rechenzentren von Google eine marktbasierte jährliche Emissionssumme berechnet. Die standortbezogenen Stromemissionen werden mit dem Verhältnis des Prozentsatzes der erneuerbaren Energien im Vorjahr in der Region verkleinert. Dieser Skalierungsfaktor wird mit den detaillierten standortbasierten Emissionsberechnungen in der entsprechenden Region multipliziert, um monatliche marktbasierte Emissionsberichte nach Kunde und Produkt zu erstellen.

Der marktbasierte Skalierungsfaktor wird einmal pro Jahr aktualisiert, da er auf den marktbasierten Emissionsberechnungen für Google insgesamt basiert. Aus diesem Grund bieten die Berichte zu marktbasierten Emissionen keinen dynamischen Überblick über die Stromkäufe und die Erzeugung erneuerbarer Energien von Google zu einem bestimmten Zeitpunkt. Sie sind vielmehr repräsentativ für unsere Aktivitäten im Bereich erneuerbare Energien im Vorjahr.

Die GHGP-Leitfäden für den Scope 2 beschränken die Behauptungen zu Nullemissionen aus gekaufter sauberer Energie auf Fälle, in denen die saubere Energie in derselben geografischen Region und innerhalb eines angemessenen Zeitraums erzeugt und dann verwendet wird.

Die Emissionsfaktoren unterscheiden sich zwischen standortbezogenen und marktbezogenen Emissionsdaten.

• Stündliche Treibhausgasemissionsfaktoren werden verwendet, um standortbasierte Emissionen zu berechnen. Das liegt daran, dass sich die Stromerzeuger, die das Netz mit Strom versorgen, ständig ändern. Ein stündlicher Treibhausgasemissionsfaktor berücksichtigt die Zusammensetzung der verwendeten Energiequellen stündlich. In Kombination mit stündlichen Daten zur Stromlast ergibt diese Berechnungsmethode einen Emissionswert, der vom Verhältnis zwischen dem Strombedarf im Netz und den dafür benötigten Ressourcen abhängt. Die erhöhte Detaillierung der Emissionsberechnung eignet sich besser zur Optimierung des Standorts und des Zeitpunkts der Arbeitslast, um die betrieblichen Treibhausgasemissionen zu reduzieren.
• Für die Berechnung der marktbasierten Emissionen werden jährliche Treibhausgasemissionsfaktoren verwendet. Das liegt daran, dass diese Emissionsfaktoren am häufigsten in anderen Bereichen der Treibhausgasbilanzierung von Unternehmen verwendet werden. Diese Emissionsfaktoren in Kombination mit den Auswirkungen der Käufe von CO2-freiem Strom durch Google sind eine geeignete Datenquelle für die Aufnahme in die gemeldeten Scope 3-Emissionsinventare.

Stromverbrauchsanteil auf SKUs verteilen

Jedes Google Cloud Produkt wird als kundenorientierte Produkteinheit verwendet, die anhand ihrer eindeutigen SKUs identifiziert wird. Google verknüpft jede SKU mit dem internen Dienst, der sie bereitstellt. Dieser Dienst ist oft eine Eins-zu-Eins-Zuordnung zum entsprechenden Google Cloud Produkt. Nicht alle Google Cloud Produkte sind im Bericht zum CO₂-Fußabdruck enthalten, da diese Zuordnung nicht immer möglich ist. Die SKU-Nutzung ist das primäre Mittel, um die gesamte CO₂-Bilanz des Stromverbrauchs eines Google Cloud Produkts auf die Kunden aufzuteilen.

Google quantifiziert zuerst den Emissionsausstoß jeder Artikelnummer. Die CO2-Bilanz eines internen Dienstes wird proportional zur Nutzung (gekaufte Menge) und zu den Listenpreisen (alle in US-Dollar) auf die SKUs verteilt. Dabei werden auch die unterschiedlichen CO2-Intensitäten an den Standorten berücksichtigt, an denen der interne Dienst bereitgestellt wird. Diese Zuordnung wird als Reihe von Gleichungen gelöst, die den folgenden Prinzipien entsprechen:

• SKUs für einen bestimmten internen Dienst, der am selben Standort bereitgestellt wird, haben einen CO₂-Fußabdruck, der proportional zum Listenpreis ist.
• Eine bestimmte SKU für einen bestimmten internen Dienst, die an mehreren Standorten bereitgestellt wird, hat an jedem Standort einen unterschiedlichen CO₂-Fußabdruck, der proportional zur CO₂-Intensität des Netzes an jedem Standort ist.
• Der aggregierte CO₂-Fußabdruck aller Artikelnummern innerhalb jedes internen Dienstes entspricht dem Gesamt-CO₂-Fußabdruck des internen Dienstes zuzüglich eines gewissen Overheads für bestimmte Aktivitäten, die in den oben beschriebenen Zuordnungen zu internen Diensten nicht berücksichtigt werden. Die standortbasierte CO₂-Bilanz für Strom, die für alle Artikelnummern aggregiert wurde, entspricht der standortbasierten CO₂-Bilanz für Strom vonGoogle Cloud .

Zuweisung des Stromverbrauchs an Kunden

Die Lösung dieser Gleichungen ergibt den gesamten CO₂-Fußabdruck für jede Artikelnummer in jeder Region, in der die Artikelnummer bereitgestellt wird. Im letzten Schritt der Berechnungen für den Stromverbrauch werden die regionalen CO₂-Fußabdrücke der Artikelnummern bestimmten Kunden zugewiesen und in sinnvolle Einheiten (Produkte, Projekte, Regionen) zusammengefasst. Hier eine Übersicht über diesen Prozess:

1. Zuerst wird der CO₂-Fußabdruck jeder SKU durch die Gesamtnutzung der SKU (Volumenmesswert) für eine bestimmte Region geteilt, um den CO₂-Intensitätsfaktor pro Nutzung der einzelnen SKU für diese Region zu ermitteln.
2. Die Nutzung jeder SKU eines Kunden in jeder Region wird dann mit dem jeweiligen Faktor für die CO₂-Intensität der SKU multipliziert. Dies führt zu einer CO₂-Bilanz pro Artikelnummer, pro Region und pro Kunde.
3. Die Kunden-SKU-Fußabdrücke werden dann zu kundenspezifischenGoogle Cloud Produkt-Fußabdrücken zusammengefasst, um die Zuverlässigkeit der gemeldeten CO₂-Emissionszahlen zu erhöhen.
4. Schließlich werden die Daten auf Monatsbasis zusammengefasst, um tägliche Schwankungen zu minimieren. Der resultierende Bericht enthält eine kundenspezifische standortbasierte CO₂-Bilanz für Strom, die insgesamt pro Monat summiert wird, mit Aufschlüsselungen nachGoogle Cloud Produkt, nach vom Kunden definiertem Projekt und nach Region.

Hinweis: Es wird geprüft, ob die Summe der CO₂-Bilanzen für den Stromverbrauch der Kunden der standortbasierten CO₂-Bilanz für den Stromverbrauch entspricht. Google Cloud

Nicht elektrische Emissionsquellen

Die Emissionen aus der Stromerzeugung machen zwar den Großteil der CO₂-Emissionen vonGoogle Cloudaus, aber auch andere Emissionsquellen tragen zur Gesamtsumme bei.

Für diese nicht strombezogenen Quellen werden in Carbon Footprint Datenstreams verwendet, die aus dem unternehmensweiten Emissionsinventar von Google stammen. Daher werden Emissionen aus anderen Quellen weniger dynamisch und weniger detailliert berechnet und der Google Cloud-Bilanz hinzugefügt als Emissionen aus Strom. Wir messen den Stromverbrauch und die zugehörigen standortbasierten Emissionen stündlich. Emissionen aus anderen Quellen werden entweder monatlich oder jährlich ermittelt und sind nicht geografisch spezifisch verfügbar. Die unternehmensweiten Daten von Google zu den gebundenen Emissionen von Rechenzentrumsgeräten und Rechenzentrumseinrichtungen wurden nicht überprüft.

Um unternehmensweite Emissionen aus nicht elektrischen Quellen den kundenspezifischen Aufschlüsselungen in CO₂-Bilanzberichten zuzuordnen, berechnen wir einen Zuordnungsfaktor – ein Verhältnis des Google Cloud Stromverbrauchs des Kunden zum Google Cloud Gesamtstromverbrauch – und multiplizieren diesen Faktor mit den weltweiten Google Cloud Emissionen aus den einzelnen Quellen, die wie hier beschrieben ermittelt werden.

• Emissionen aus der Herstellung von Rechenzentrumsgeräten: Diese Emissionsquelle umfasst die Aktivitäten, die für die Gewinnung, Verarbeitung und den Transport von Materialien zu den Standorten der Geräteherstellung erforderlich sind, sowie die mit den Herstellungsprozessen verbundenen Emissionen. Anhand einer Lebenszyklusanalyse hat Google den CO₂-Fußabdruck pro Rechenzentrumsgerät ermittelt. Dieser Fußabdruck wird dann über einen Zeitraum von vier Jahren abgeschrieben (dieser Zeitraum wurde gewählt, um unseren Standards für die Finanzbuchhaltung zu entsprechen, obwohl unsere Geräte in der Praxis eine deutlich längere Lebensdauer haben), um eine jährliche Emissionsbelastung für jedes Gerät zu ermitteln.

  Die Gesamtzahl der in Google-Rechenzentren befindlichen Maschinen und die Summe der Emissionen aller Geräte werden monatlich aktualisiert, indem die neuen Maschinen hinzugefügt und die nach vier Jahren ausrangierten Maschinen entfernt werden.

• Integrierte Emissionen von Rechenzentren: Diese Emissionsquelle umfasst die Aktivitäten, die zum Gewinnen, Raffinieren und Transportieren von Materialien zu den Standorten für den Bau von Rechenzentren erforderlich sind, sowie die mit dem Bau selbst verbundenen Emissionen, einschließlich der Standortinfrastruktur wie Kühlsysteme und Energiesysteme. Anhand einer Lebenszyklusanalyse hat Google einen Emissionsausstoß für den Bau von Rechenzentren ermittelt, der dann je nach Größe (Datenkapazität) der neuen Rechenzentren vergrößert oder verkleinert wird. Dieser skalierte Fußabdruck wird dann über einen Zeitraum von 20 Jahren abgeschrieben (dieser Zeitraum wurde so gewählt, dass er unseren Standards für die Finanzbuchhaltung entspricht).

  Google fügt monatlich neu verfügbare Gebäudekapazitäten in die laufende Berechnung der gebäudebezogenen Emissionen ein.

• Vor Ort verbrannte fossile Brennstoffe:Diese Emissionsquelle umfasst den gesamten Kraftstoffverbrauch vor Ort im Rechenzentrum, z. B. für Notstromversorgung, Wasser- und Raumheizung sowie Transport (Flotte). Google erfasst jährlich alle relevanten Daten, summiert den gesamten Kraftstoffverbrauch in seinen Rechenzentren und berechnet den daraus resultierenden CO₂-Fußabdruck im Rahmen seiner jährlichen Emissionsberichterstattung.

  Die Gesamtzahl der Kraftstoffemissionen von Rechenzentren wird jährlich für die Berechnung der CO₂-Bilanz aktualisiert.

• Arbeitsweg und Geschäftsreisen von Rechenzentrumsmitarbeitern:Diese Emissionsquelle umfasst Geschäftsreisen und den Arbeitsweg von Mitarbeitern, die in Google-Rechenzentren arbeiten. Google erhebt jährlich Reisedaten und Schätzungen der Mobilitätsformen der Mitarbeiter und erstellt in jedem Fall einen weltweiten Gesamtemisssionsausstoß für die Aktivität. Diese weltweite Google-Gesamtzahl wird dann auf die Mitarbeiter in Rechenzentren herunterskaliert, indem der Anteil der Mitarbeiter in Rechenzentren an der Gesamtzahl der Google-Mitarbeiter multipliziert wird, um die Gesamtzahl der Emissionen aus Rechenzentren zu erhalten.

  Die Gesamtzahl der Emissionen aus dem Arbeitsweg und den Reisen der Mitarbeiter von Rechenzentren wird jährlich für die Berechnung der CO₂-Bilanz aktualisiert.

Technische Details

Stromverbrauch

In diesem Abschnitt wird die Bottom-Up-Methode von Google zur Berechnung des Energieverbrauchs beschrieben.

Zuerst führt jede Maschine Arbeitslasten für einen oder mehrere interne Dienste aus. Google erfasst die internen Dienste, die auf den einzelnen Maschinen verwendet werden, stündlich. Außerdem erfasst Google den Energieverbrauch der einzelnen Maschinen auf Stundenbasis.

Der Energieverbrauch eines Computers setzt sich aus dem Energieverbrauch für die Ausführung von Arbeitslasten (dynamischer Energieverbrauch) und dem Energieverbrauch im Leerlauf (Leerlaufverbrauch) zusammen. Es gibt zwei verschiedene Methoden, um diese Energieverbräuche auf Maschinenebene der internen Dienstebene zuzuordnen:

• Die stündliche dynamische Leistung jeder Maschine wird den internen Diensten zugewiesen, die sie in dieser Stunde unterstützt hat. Wenn eine Arbeitslast ausgeführt wird, ist die CPU-Auslastung der Hauptfaktor für den Energieverbrauch. Google überwacht die CPU-Auslastung in seinen Rechenzentren pro Maschine und internen Dienstarbeitslast. Wenn ein interner Dienst den Computer nutzt, wird der dynamische Energieverbrauch des Computers diesem internen Dienst zugewiesen. Wenn ein Computer mehr als einen internen Dienst unterstützt, weist Google die dynamische Leistung proportional zur CPU-Auslastung jedes internen Dienstes zu, der auf dem Computer ausgeführt wird.
• Der Energieverbrauch im Ruhemodus wird den internen Google-Diensten basierend auf der Ressourcenzuweisung jedes internen Dienstes im Rechenzentrum zugewiesen. Ein wichtiger Grund für inaktive Maschinen ist der Wunsch, Rechenressourcen (CPU, RAM, HDD, SDD) „in Bereitschaft“ zu haben, um ungewisse, aber potenziell große Arbeitslasten ohne Verzögerung oder Unterbrechung auszuführen. Die Inaktivitätsleistung wird basierend auf der Menge der erworbenen Rechenressourcen verteilt, unabhängig davon, ob der interne Dienst diese Ressourcen nutzt. Diese Zuordnung führt zu einer Zuweisung von Leerlaufstrom pro internem Dienst für jeden Rechenzentrumsstandort.

Die elektrische Grundlast des Rechenzentrums (Stromversorgung, Kühlung, Beleuchtung) wird dann jedem Gerät im Rechenzentrum zugewiesen. Google misst diese Last auf Gebäudeebene und schätzt sie auf Ebene der Gebäudeteile genauer mithilfe validierter Algorithmen im Rahmen des Monitoringsystems für die Energieeffizienz von Google. Die Schätzungen für das Nebengebäude werden den bereitgestellten Maschinen des Sektors im selben Verhältnis wie die abgeschlossenen dynamischen und inaktiven Energiezuweisungen zugewiesen.

Als Nächstes wird die für die Softwareschicht der freigegebenen Infrastrukturdienste erforderliche Leistung basierend auf der Nutzung dieser Infrastrukturdienste durch interne Dienste höherer Ebene zugewiesen. Die Overhead-Last für freigegebene Infrastrukturdienste ist in den Zuweisungen enthalten. Diese Zuweisungen bleiben auf Ebene des internen Dienstes (nicht des Computers).

Für interne Dienste, für die nicht genügend Nutzungsdaten vorhanden sind, verwendet Google Kosten, die zwischen den internen Diensten in Rechnung gestellt werden, um den Energieverbrauch der gemeinsamen Infrastruktur neu zu verteilen. Artifact Registry verwendet beispielsweise Cloud Storage. Der Anteil der Energienutzung von Cloud Storage, der auf Artifact Registry umverteilt wird, entspricht also den Kosten für die Nutzung des Cloud Storage-Dienstes durch Artifact Registry geteilt durch die Gesamtkosten von Cloud Storage. Einige interne Dienste sind umsatzneutral. Wenn ein interner Dienst umsatzneutral oder umsatzpositiv ist, wird seine gesamte Energienutzung auf die anderen internen Dienste umverteilt, die ihn nutzen.

Treibhausgasemissionen

In diesem Abschnitt wird die Berechnung von Electricity Maps beschrieben.

Die CO₂-Emissionsfaktoren für das Stromnetz basieren auf Daten zur Stromerzeugung von Regelzonenbetreibern. Diese Daten liefern den intraday-Energiemix, also die relative Stromerzeugung der verschiedenen Kraftwerke im Netz. In Electricity Maps werden dann der Echtzeit-Import und -Export von Strom zwischen miteinander verbundenen Netzen hinzugefügt.

Schließlich werden in Electricity Maps die Emissionsfaktoren für die Stromerzeugung des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) (2014) für jede Stromquelle (z.B. Kohle, Erdgas, Wasserkraft usw.) verwendet, um für jedes Stromnetz einen volumengewichteten stündlichen Kohlenstoffintensitätsfaktor (Emissionen pro erzeugter Megawattstunde) zu erstellen. Die Faktoren für die Kohlenstoffintensität von Electricity Maps finden Sie hier.

Beachten Sie, dass Electricity Maps nicht für alle Google Cloud Standorte Daten bereitstellt. Insbesondere in Asien gibt es Lücken. Wenn solche Daten nicht verfügbar sind, verwendet Google länderspezifische durchschnittliche jährliche Kohlenstoffintensitätsfaktoren, die von der Internationalen Energieagentur veröffentlicht werden.

Google ordnet jedem seiner Cloud-Standorte die relevanten Faktoren für die Kohlenstoffintensität der Emissionen zu. Anschließend multiplizieren wir den stündlichen Energieverbrauch für jeden internen Dienst an jedem Standort mit dem entsprechenden Faktor für die Kohlenstoffintensität an diesem Standort, um den standortbasierten CO₂-Fußabdruck des internen Dienstes pro Stunde und Standort zu ermitteln. Der Fußabdruck jedes internen Dienstes wird alle 24 Stunden summiert, um einen täglichen Fußabdruck für diesen internen Dienst an jedem Standort zu erstellen. Diese standortbasierten Fußabdrücke werden täglich zu einem internen Dienst-Fußabdruck pro Google Cloud Region und zu einer weltweiten Gesamtsumme zusammengefasst.

Zuweisung zu Artikelnummern und Kunden

Die standortbezogenen Emissionen jedes internen Dienstes werden den Google Cloudzum Kauf verfügbaren Produkteinheiten (SKUs) zugewiesen. Die standortbezogenen Fußabdrücke der SKUs werden dann zu Google Cloud Produkten zusammengefasst, um Kundenberichte zu erstellen.

Jedes Google Cloud Produkt besteht aus einer oder mehreren für den Kunden sichtbaren Einheiten, die zum Kauf verfügbar sind und durch eindeutige SKUs gekennzeichnet sind (siehe alle Google Cloud SKUs). Cloud Storage ist beispielsweise ein Dienst. „Standard Storage Finland“, „Nearline Storage Finland“, „Coldline Storage Finland“ und „Archive Storage Finland“ sind SKUs, die verschiedene Speicherklassen des Cloud Storage-Dienstes in Finnland darstellen (siehe alle Cloud Storage-SKUs).

Google Cloud verwendet „Gekaufte Artikelnummern“ als primäres Mittel, um die gesamte standortbasierte CO₂-Bilanz jedesGoogle Cloud Produkts auf Google CloudKunden zu verteilen. Die meisten Google Cloud  SKUs sind volumenbasiert. So werden einige Speicher-SKUs beispielsweise pro Terabyte berechnet und gekauft. Die Stückzahl, die ein Kunde von einem bestimmten Produkt kauft (die sogenannte „SKU-Nutzung“), ist ein wichtiger Faktor für die Verpflichtungen und die Auslastung von Rechenzentren.