Berichtsmethode für die CO₂-Bilanz

Auf dieser Seite werden der Hintergrund, die allgemeine Methodik und die technischen Details der kundenspezifischen Berichte zu Treibhausgasemissionen von Carbon Footprint erläutert. Alle zukünftigen Änderungen an Datenquellen und Methodiken sind in Release Notes enthalten.

Berichte zur CO2-Bilanz

Google Cloud bietet Carbon Footprint, um Kunden dabei zu helfen, ihr Unternehmen so gering wie möglich zu führen. Es bietet jedem Kunden Einblick in die Auswirkungen der bei Google Cloud gekauften Produkte auf das Klima, sodass Kunden Berichte zu diesen Auswirkungen erstellen und Maßnahmen ergreifen können, um sie zu reduzieren.

Google Cloud-Kunden nutzen in der Regel ein vielfältiges Portfolio an Google Cloud-Produkten in mehreren Regionen, wodurch das Tracking der CO2-Bilanz ihrer Arbeitslasten komplex wird. Damit Kunden einen Bericht erhalten, der auf ihre spezifische CO2-Bilanz zugeschnitten ist, betrachtet Google den CO2-Ausstoß der Recheninfrastruktur für die internen Dienste. Google ordnet diese Emissionen jedem Google Cloud-Produkt und jedem Kunden basierend auf dessen Nutzung dieser Google Cloud-Produkte durch den Kunden zu.

Die kundenspezifischen Daten zu Treibhausgasemissionen von Google Cloud im Bericht zu Carbon Footprint wurden nicht von Dritten verifiziert oder bestätigt. Aktualisierungen unserer Methodik oder der Datenquellen können zu wesentlichen Änderungen an unseren Berechnungen führen und dazu führen, dass die aktuellen und vorherigen kundenspezifischen Treibhausgasemissionsdaten von Google Cloud aus dem Carbon Footprint-Bericht angepasst werden.

Informationen zur Methodik

Carbon Footprint-Berichte werden nach den allgemein anerkannten Carbon Reporting and Accounting Standards des Greenhouse Gas Protocol (GHGP) erstellt, die detaillierte Anleitungen für Emissionsberichte enthalten.

Google Cloud ordnet seine Emissionen (einschließlich der Scope-1-, Scope-2- und Scope-3-Emissionen von Google Cloud) nutzungsabhängig allen Kunden zu. Die Kunden können die zugeordneten Google Cloud-Emissionsdaten dann in ihre eigenen Berichte als Scope-3-Emissionen (indirekte Emissionen im Zusammenhang mit der Wertschöpfungskette) einbinden.

Carbon Footprint verwendet die standortbasierten und marktbasierten Berichtsstandards von GHGP in Berichten und Dashboards.

• Standortbasierte Emissionsdaten für Bereich 2 stellen Emissionen dar, die aus allen verwendeten Stromerzeugungsquellen an einem bestimmten Standort entstehen. Bei den standortbasierten Emissionsdaten werden die Kaufverträge für erneuerbare Energie von Google oder andere Verträge für CO2-freien Strom nicht berücksichtigt. Diese Messwerte helfen Kunden zu verstehen, wie sich ihre Google Cloud-Produktauswahl und -Nutzungsmuster auf Treibhausgasemissionen auswirken, ohne die Einkäufe von Google mit CO2-freiem Strom zu berücksichtigen.

• Marktbasierte Emissionsdaten für Bereich 2 beinhalten die Auswirkungen des CO2-freien Stromverbrauchs von Google an die entsprechenden Rechenzentren gemäß der marktbasierten Methode und den Standards von GHGP. Google Cloud-Kunden, die jährliche Scope-3-Emissionsverzeichnisse für ihre eigenen Produkte und Dienste erstellen möchten, werden wahrscheinlich die marktbasierte CO2-Bilanz am nützlichsten finden.

Carbon Footprint erstellt die Berechnungen von unten nach oben und stützt sich dabei stark auf die Leistungs- und Aktivitätsüberwachung auf Maschinenebene in den Google-Rechenzentren. So können wir Emissionen den internen Diensten zuordnen, die diese Maschinen direkt nutzen oder Maschinenkaufentscheidungen treffen. Dieser Detaillierungsgrad ermöglicht es uns letztendlich, Emissionen den Kunden basierend auf ihrer spezifischen Nutzung zuzuordnen.

Zusätzlich zu den unterschiedlichen Möglichkeiten, wie standortbasierte und marktbasierte Emissionsdaten für den Kauf von CO2-freiem Strom durch Google berücksichtigt werden, verwendet Carbon Footprint bei der Schätzung von standortbasierten und marktbasierten Emissionen auch unterschiedliche Detaillierungsgrad der Emissionsfaktoren:

• Stündliche Treibhausgasemissionsfaktoren werden zur Berechnung der standortbasierten Emissionen verwendet. Das liegt daran, dass sich die Stromgeneratoren, die Strom in das Netz liefern, ständig ändern. Ein stündlicher Treibhausgasemissionsfaktor berücksichtigt den stündlichen Mix der verwendeten Erzeugungsquellen. In Kombination mit den stündlichen Daten der Stromlast liefert diese Berechnungsmethode eine Emissionszahl, die empfindlich auf die Beziehung zwischen dem Strombedarf im Netz und den für dessen Versorgung genutzten Ressourcen ist. Der höhere Detaillierungsgrad der Emissionsberechnung eignet sich besser, um den Arbeitslaststandort und den Zeitpunkt zu optimieren, um Ihre betrieblichen Treibhausgasemissionen zu reduzieren.
• Anhand der jährlichen Treibhausgasemissionsfaktoren werden die marktbasierten Emissionen berechnet. Das liegt daran, dass dies die Emissionsfaktoren sind, die am häufigsten in anderen Bereichen der Treibhausgasbilanzierung von Unternehmen verwendet werden. Diese Emissionsfaktoren machen zusammen mit den Auswirkungen des CO2-freien Stromkaufs von Google eine geeignete Datenquelle für die Aufnahme in gemeldete Scope-3-Emissionsinventare.

Die Verwendung von Daten auf Maschinenebene und stündlichen Emissionsfaktoren ist ein neuer Ansatz. Daher wurden diese Emissionsberichte noch nicht von Dritten verifiziert oder bestätigt. Während Google jährlich von einem unabhängigen, akkreditierten Prüfer für die Top-down-Bilanz von Google die Zusicherung durch Dritte erhält, wurden die zur Erstellung dieser Kundenberichte erforderlichen Datenströme und -prozesse nicht auf ähnliche Weise verifiziert oder bestätigt. Ein Dritter hat jedoch unsere Methodik zur Berechnung und Zuordnung von Treibhausgasemissionen, die aus Google Cloud-Produkten entstehen, per detaillierter Prüfung unserer Arbeit geprüft und weiter verbessert. Wir freuen uns darauf, im Laufe der Zeit weitere Optimierungen vorzunehmen.

Grenzen

Der Carbon Footprint-Bericht umfasst Emissionen, die aus den folgenden Aktivitäten entstehen:

• Geltungsbereich 1
  • Vor Ort verbrannte fossile Brennstoffe, z. B. Diesel zur Notstromversorgung, Erdgas zum Heizen und Kraftstoffe in Flottenfahrzeugen.
• Geltungsbereich 2
  • Stromverbrauch von Google Cloud-Produkten, einschließlich der Daten von Computing- und Netzwerkgeräten von Google sowie zusätzlichen Stromdiensten für die Kühlung und Beleuchtung, ob in einem Rechenzentrum von Google oder einer Einrichtung, die anderen gehört (standortbasierte und marktbasierte Berechnungen).
• Geltungsbereich 3
  • Upstream-Lebenszyklusemissionen (eingebettet) von Rechenzentrumsgeräten.
  • Eingebettete Emissionen des vorgelagerten Lebenszyklus von Rechenzentrumsgebäuden.
  • Geschäftsreisen und Arbeitswege im Zusammenhang mit Mitarbeitern, die in Google-Rechenzentren arbeiten.

Der Carbon Footprint-Bericht enthält keine Emissionen, die aus den folgenden Aktivitäten entstehen:

• Erzeugung von Elektrizität, die anschließend bei der Übertragung und Verteilung verloren geht.
• Gewinnung und Transport von Brennstoffen, die zur Stromerzeugung im Netz verwendet werden, sowie die Lebenszyklusemissionen der Erzeugungsanlagen und ‐anlagen.
• Flüchtige Emissionen der Kühlmittel von HLK-Systemen.
• Emissionen, die durch den Einsatz kleiner Geräte bei Partnern von Internetanbietern entstehen.
• Emissionen von Google-Netzwerkgeräten außerhalb von Rechenzentren.
• Nachgelagerte Emissionen am Ende des Produktzyklus von Rechenzentren und Gebäuden

Methodik

Der kundenspezifische CO2-Bilanz-Bericht von Google Cloud (der „Carbon Footprint-Bericht“) wird automatisch berechnet. In diesem Abschnitt wird beschrieben, wie Google Cloud diese Berechnungen durchführt.

Wichtige Konzepte

• Google Cloud ist eine gemeinsam genutzte Computing-Plattform. Die Rechenressourcen – Rechenleistung, Arbeitsspeicher, Speicher, Netzwerk usw. – werden von allen Google Cloud-Kunden gemeinsam genutzt.

• Google basiert auf Funktionseinheiten, die als interne Dienste bezeichnet werden. Ein interner Dienst ist eine bestimmte Softwarefunktion, die auf den Rechnern von Google-Rechenzentren ausgeführt wird. Google Cloud-Produkte nutzen interne Dienste und werden als kundenseitige Produkteinheiten (SKUs) verarbeitet.

• Stromnutzung ist eine der größten Quellen von Treibhausgasemissionen von Google Cloud. Rechenzentren fassen Rechenressourcen in gemeinsam genutzten Gebäuden zusammen. Diese Gebäude verbrauchen Strom, um die Computergeräte zu betreiben, und zusätzlichen Strom für Beleuchtung, Kühlung, Stromversorgungssysteme und andere Zusatzanforderungen.

• Der Strom wird von einer Vielzahl von Erzeugungsanlagen bereitgestellt, die weltweit in einzelnen Netzen betrieben werden.Die bei der Stromerzeugung entstehenden Treibhausgase variieren unter anderem je nach Brennstoff zur Erzeugung (z.B. Erdgas, Kohle, Wind, Sonne, Wasser). Die Generierungsquellen jedes Rasters unterscheiden sich und innerhalb eines Rasters unterscheiden sich die Quellen im Laufe eines Tages.

• Es ist ein technisches Rätsel, den Stromverbrauch von Google Cloud und die daraus resultierende CO2-Bilanz für bestimmte Produkte und Kunden aufzuschlüsseln. Die Ermittlung des Ressourcen-Ressourcenbedarfs eines Kunden ist aufgrund der vielen gemeinsam genutzten Ressourcen, die zur Erfüllung der Rechenanforderungen des Kunden benötigt werden, sehr komplex. Die Entwicklung neuer Zuordnungsmethoden und -annahmen (wie unten ausführlich erläutert) ermöglicht es Google Cloud, Berichte zur Kundenbilanz vorzulegen, die für die Cloud-Computing-Nutzung und die Produktauswahl der einzelnen Kunden angemessen und repräsentativ sind.

Zusammenfassung der Kalkulation

In Carbon Footprint wird zuerst der Energieverbrauch als Funktion der Computing-Nutzung und der Ressourcenanforderungen an Rechenzentren berechnet. Dann berechnet Carbon Footprint standort- und marktbasierte CO2-Emissionen aus dem Stromverbrauch und ordnet diese Emissionen den Kunden und den erworbenen Produkten zu. Die CO2-Emissionen aus Strom pro Kunde und Produkt werden dann mit proportionalen Zuteilungen von Emissionen aus Nicht-Elektrizitätsquellen erhöht.
Die Messwerte zu marktbasierten Emissionswerten werden anhand des Kaufs von sauberem Strom durch Google mit den relevanten Lasten des Rechenzentrums abgeglichen, um überall dort, wo Google saubere Energie kauft, regionale marktbasierte Emissionsfaktoren zu ermitteln. In den marktbasierten Emissionsberichten werden die standortbasierten Emissionsfaktoren durch die regionalen marktbasierten Emissionsfaktoren ersetzt.

Energieverbrauch und Zuweisung an interne Dienste

Um den gesamten Energieverbrauch der Maschinen internen Diensten zuzuordnen, wertet Google den Energieverbrauch beim Ausführen einer Arbeitslast separat („dynamische Leistung“) mit dem Stromverbrauch bei inaktiven Maschinen („Inaktivitätsstrom“). Die stündliche dynamische Leistung jeder Maschine wird den internen Diensten, die in dieser Stunde unterstützt wurden, basierend auf der relativen internen Dienst-CPU-Nutzung zugewiesen. Jedem internen Dienst wird die Leerlaufzeit gemäß seiner Ressourcenzuweisung (CPU, RAM, SDD, HDD) im Rechenzentrum zugewiesen.

Der Overhead-Energieverbrauch – Energiesysteme, Kühlung und Beleuchtung – wird jeder Maschine und ihren Nutzern basierend auf dem Gesamtenergieverbrauch der Maschine in dieser Stunde stündlich zugewiesen.

Mit den gemeinsam genutzten Infrastrukturdiensten von Google wird die Nutzung anderer interner Dienste erfasst, von denen sie aufgerufen werden. Dadurch kann der Energieverbrauch der gemeinsam genutzten Infrastrukturdienste auf der Grundlage ihrer relativen Nutzung diesen internen Diensten neu zugewiesen werden. Bei einigen internen Diensten, für die nicht genügend Nutzungsdaten vorhanden sind, nutzt Google interne Kosten, um den Energieverbrauch der gemeinsam genutzten Infrastruktur umzuverteilen.

Wenn diese Berechnungen und Zuweisungen abgeschlossen sind, wird jedem internen Dienst in jedem Rechenzentrum ein stündlicher Stromverbrauch zugewiesen.

Treibhausgasemissionen durch Strom: standortbezogene Berechnungen

Google berechnet die standortbasierten Treibhausgasemissionen auf Stundenbasis. Dazu wird der standortspezifische Energieverbrauch mit einem Faktor für die CO2-Emissionsintensität des Stromnetzes multipliziert. Dies entspricht der tatsächlichen Mischung der Energiequellen (fossile Brennstoffe, erneuerbare Energien usw.), die am Ort des Energieverbrauchs in das Netz eingespeist werden. Standortbasierte Scope-2-Emissionen berücksichtigen keine Energiebeschaffungsentscheidungen oder ‐verträge wie Energy Attribut Certificates (EACs) oder Strombezugsverträge.

Die stündlichen Daten zur CO2-Emissionsintensität des Netzes, die in Carbon Footprint-Berichte aufgenommen werden, umfassen nur die Emissionen im Zusammenhang mit der Stromerzeugung. Andere Lebenszyklusphasen werden nicht berücksichtigt. Die stündlichen Daten zu Emissionsfaktor werden von Electricity Maps bereitgestellt. Wenn keine Electricity Maps-Daten verfügbar sind, verwendet Google die länderspezifischen durchschnittlichen CO2-Emissionsintensitätsfaktoren, die von der Internationalen Energieagentur veröffentlicht wurden.

Zur Berechnung der Emissionen multipliziert Google den stündlichen Energieverbrauch für jeden internen Dienst an jedem Standort mit dem entsprechenden CO2-Emissionsintensitätsfaktor für die Stunde und den Standort, um die standortbasierte CO2-Bilanz des internen Dienstes pro Stunde und Standort zu ermitteln.

Treibhausgasemissionen durch Strom: marktbasierte Berechnungen

Die marktbasierte Strombilanz wird geschätzt, indem der Bezug von sauberem Strom von Google den relevanten Rechenzentrumslasten gemäß GHGP-Standards zugeordnet wird.

Google berechnet seine marktbasierten Emissionen jährlich. Dabei werden die tatsächliche Erzeugung unserer Verträge für sauberen Strom sowie der an jedem Standort verbrauchte Strom berücksichtigt. Für diese Berechnung werden öffentlich verfügbare jährliche Emissionsfaktoren aus staatlichen Quellen verwendet, die von der Internationalen Energieagentur veröffentlicht wurden.

In jeder Region, in der wir sauberen Strom kaufen, wird für die Rechenzentren von Google ein marktbasierter jährlicher CO2-Ausstoß berechnet. Die standortbasierten Stromemissionen werden auf Basis des Verhältnisses des Vorjahresanteils an erneuerbarem Strom in der Region reduziert. Dieser Skalierungsfaktor wird mit den detaillierten standortbasierten Emissionsberechnungen in der entsprechenden Region multipliziert, um monatliche marktbasierte Emissionsberichte zu erstellen, die nach Kunde und Produkt aufgeschlüsselt sind.

Der marktbasierte Skalierungsfaktor wird einmal pro Jahr aktualisiert, da er auf den marktbasierten Emissionsberechnungen für Google als Ganzes basiert. Aus diesem Grund bieten die Berichte zu marktbasierten Emissionen keine dynamische Sicht auf den Stromabnahmen und die Erzeugung von erneuerbarer Energie durch Google zu einem bestimmten Zeitpunkt. Sie sind vielmehr repräsentativ für unsere Aktivität im Zusammenhang mit erneuerbaren Energien aus dem Vorjahr.

Die GHGP Scope-2-Leitlinien schränken die Emissionen von null Emissionen von erworbener sauberer Energie auf diejenigen Fälle ein, in denen saubere Energie erzeugt und dann in derselben geografischen Region innerhalb eines angemessenen Zeitraums genutzt wird.

Beachten Sie, dass sich die Emissionsfaktoren zwischen standort- und marktbasierten Emissionsdaten unterscheiden.

• Stündliche Treibhausgasemissionsfaktoren werden zur Berechnung der standortbasierten Emissionen verwendet. Das liegt daran, dass sich die Stromgeneratoren, die das Netz versorgen, ständig ändern. Ein stündlicher Treibhausgasemissionsfaktor berücksichtigt den stündlichen Mix der verwendeten Erzeugungsquellen. In Kombination mit den stündlichen Daten der Stromlast liefert diese Berechnungsmethode eine Emissionszahl, die empfindlich auf die Beziehung zwischen dem Strombedarf im Netz und den für dessen Versorgung genutzten Ressourcen ist. Der höhere Detaillierungsgrad der Emissionsberechnung eignet sich besser, um den Arbeitslaststandort und den Zeitpunkt zu optimieren, um Ihre betrieblichen Treibhausgasemissionen zu reduzieren.
• Anhand der jährlichen Treibhausgasemissionsfaktoren werden die marktbasierten Emissionen berechnet. Das liegt daran, dass dies die Emissionsfaktoren sind, die am häufigsten in anderen Bereichen der Treibhausgasbilanzierung von Unternehmen verwendet werden. Diese Emissionsfaktoren machen zusammen mit den Auswirkungen des CO2-freien Stromkaufs von Google eine geeignete Datenquelle für die Aufnahme in gemeldete Scope-3-Emissionsverzeichnisse.

Zuordnung des Stromverbrauchs nach SKUs

Jedes Google Cloud-Produkt wird als kundenseitige Produkteinheiten genutzt, die durch ihre eindeutige Artikelnummer identifiziert werden. Google verknüpft jede SKU mit dem internen Dienst, der sie bereitstellt. Dieser Dienst hat oft eine 1:1-Zuordnung zum entsprechenden Google Cloud-Produkt. Da diese Zuordnung nicht immer möglich ist, sind nicht alle Google Cloud-Produkte vom Carbon Footprint-Bericht abgedeckt. Die Nutzung von SKUs ist das wichtigste Mittel, um die gesamte CO2-Bilanz des Stromverbrauchs jedes Google Cloud-Produkts seinen Kunden zuzuordnen.

Google quantifiziert zuerst die Emissionsbilanz jeder SKU. Die CO2-Bilanz eines internen Dienstes wird unter seinen SKUs proportional zur Nutzung (gekaufte Menge) und Listenpreisen (alle in US-Dollar) aufgeteilt. Gleichzeitig werden unterschiedliche CO2-Intensitäten an jedem Standort berücksichtigt, an dem der interne Dienst bereitgestellt wird. Diese Zuordnung wird als eine Reihe von Gleichungen gelöst, die die folgenden Prinzipien erfüllen:

• SKUs für einen bestimmten internen Dienst, die am selben Standort bereitgestellt werden, haben eine CO2-Bilanz, die proportional zum Listenpreis ist.
• Eine bestimmte SKU für einen bestimmten internen Dienst, die an mehreren Standorten bereitgestellt wird, hat an jedem Standort eine unterschiedliche CO2-Bilanz, proportional zur CO2-Intensität des Netzes an jedem Standort
• Die aggregierte Bilanz aller SKUs innerhalb jedes internen Dienstes entspricht der gesamten CO2-Bilanz des internen Dienstes, zuzüglich eines gewissen Aufwands für bestimmte Aktivitäten, die in den oben beschriebenen internen Dienstzuweisungen nicht berücksichtigt werden. Die über alle SKUs hinweg aggregierte CO2-Bilanz entspricht der gesamten standortbasierten Google Cloud-CO2-Bilanz.

Zuordnung der Strombilanz an Kunden

Das Lösen dieser Gleichungen führt zu einer Gesamt-CO2-Bilanz für jede SKU in jeder Region, in der die SKU bereitgestellt wird. Der letzte Schritt für Stromberechnungen besteht darin, die regionalen CO2-Bilanzen (SKUs) bestimmten Kunden zuzuordnen, die in aussagekräftige Einheiten (Produkte, Projekte, Regionen) zusammengefasst sind. Überblick über diesen Prozess:

1. Zuerst wird die CO2-Bilanz jeder SKU durch die gesamte SKU-Nutzung (Volumenmesswert) für eine bestimmte Region geteilt, um den CO2-Intensitätsfaktor jeder SKU für diese Region zu ermitteln.
2. Die Nutzung jeder SKU in jeder Region durch den Kunden wird dann mit dem jeweiligen SKU-Kohlenstoffintensitätsfaktor multipliziert. Daraus ergibt sich eine SKU-, Regions- und Kundenbilanz.
3. Die SKU-Fußabdrucke des Kunden werden dann in kundenspezifische Google Cloud-Produkt-Fußabdrucke aggregiert, um die Zuverlässigkeit der gemeldeten CO2-Emissionen zu erhöhen.
4. Schließlich werden die Daten mit einem monatlichen Detaillierungsgrad aggregiert, um tägliche Schwankungen zu minimieren. Der daraus resultierende Bericht enthält eine kundenspezifische standortbasierte CO2-Bilanz, die insgesamt pro Monat mit Aufschlüsselungen nach Google Cloud-Produkt, pro benutzerdefiniertem Projekt und pro Region berechnet wird.

Es wird eine Validierung durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Aggregation aller CO2-Bilanzen für den Stromverbrauch des Kunden mit der gesamten standortbasierten Google Cloud-CO2-Bilanz übereinstimmt.

Elektrische Emissionsquellen

Während die Emissionen aus der Stromerzeugung den Großteil des CO2-Ausstoßes von Google Cloud ausmachen, tragen andere Emissionsquellen zum Gesamtausstoß bei.

Carbon Footprint verwendet Datenstreams für diese nicht elektrischen Quellen, die aus dem unternehmensweiten Emissionsverzeichnis von Google stammen. Daher werden Emissionen aus anderen Quellen weniger dynamisch und weniger detailliert als die Emissionen aus Strom berechnet und in die Google Cloud-Bilanz aufgenommen. Obwohl wir den Stromverbrauch und die damit verbundenen standortbasierten Emissionen auf Stundenbasis messen, werden Emissionen aus anderen Quellen entweder monatlich oder jährlich ermittelt und sind nicht mit einer geografischen Spezifität verfügbar. Beachten Sie, dass die unternehmensweiten Daten von Google für eingebettete Emissionen von Rechenzentrumsanlagen und -einrichtungen nicht zugesichert wurden.

Um unternehmensweite Emissionen aus Nicht-Stromquellen den kundenspezifischen Aufschlüsselungen in Carbon Footprint-Berichten zuzuordnen, erstellen wir einen Zuordnungsfaktor – ein Verhältnis des Stromverbrauchs von Google Cloud zum gesamten Google Cloud-Stromverbrauch – und multiplizieren diesen Faktor mit den weltweiten Google Cloud-Emissionen aus jeder Quelle, wie hier beschrieben.

• Eingebettete Emissionen der Rechenzentrumsgeräte:Diese Emissionsquelle umfasst die Aktivitäten, die zum Abbauen, Verfeinern und Transportieren von Materialien zu den Produktionsstandorten erforderlich sind, und umfasst die mit den Fertigungsprozessen verbundenen Emissionen. Mithilfe der Lebenszyklusanalyse hat Google eine eingebettete Emissionsbilanz für die Geräte in Rechenzentren ermittelt, die stückweise erfasst wurden. Diese Bilanz wird dann über einen Zeitraum von 4 Jahren amortisiert (gewählt, um unseren Standards für die Finanzbuchhaltung zu entsprechen, obwohl wir in der Praxis eine deutlich längere Lebensdauer für unsere Geräte sehen), um eine jährliche Emissionsbelastung für jedes Gerät zu erstellen.

  Die Gesamtzahl der Maschinen in Google-Rechenzentren und die summierten Emissionen aller Geräte werden monatlich aktualisiert, indem neue Maschinen hinzugefügt und nach der 4-Jahres-Marke entfernt werden.

• Eingebettete Emissionen von Rechenzentrumsanlagen:Diese Emissionsquelle umfasst die Aktivitäten, die zur Gewinnung, Verfeinerung und dem Transport von Material zu den Rechenzentrumsstandorten erforderlich sind, sowie die mit der Konstruktion selbst verbundenen Emissionen – einschließlich der Standortinfrastruktur wie Kühlmittel- und Energiesysteme. Mithilfe von Lebenszyklusanalysen hat Google eine CO2-Bilanz beim Bau von Rechenzentren ermittelt, die dann je nach Größe (Datenkapazität) neu hinzugefügter Rechenzentren herauf- oder herunterskaliert wird. Diese skalierte Bilanz wird dann über einen Zeitraum von 20 Jahren (gewählt gemäß unseren Standards für die Finanzbuchhaltung) amortisiert.

  Google ergänzt jeden Monat neue verfügbare Gebäudekapazitäten zu seiner laufenden Berechnung der Emissionen eingebetteter Einrichtungen.

• Vor Ort verbrannte Fussilbrennstoffe:Diese Emissionsquelle umfasst alle Brennstoffe in Rechenzentren vor Ort, z. B. für Reserveenergie, Wasser- und Raumheizung und den Transport (Flottenfahrzeuge). Jedes Jahr erfasst Google alle relevanten Aufzeichnungen, fasst den gesamten Brennstoffverbrauch der Rechenzentren zusammen und berechnet die resultierende CO2-Bilanz im Rahmen der jährlichen Emissionsberichte.

  Die Gesamtzahl der Kraftstoffemissionen in Rechenzentren wird jährlich für die Berechnung der Carbon Footprint aktualisiert.

• Pendeln und Geschäftsreisen der Mitarbeiter von Rechenzentren: Diese Emissionsquelle umfasst Reisen und An- und Abfahrten von Mitarbeitern, die in Google-Rechenzentren arbeiten. Google erfasst jährlich Reiseunterlagen und Schätzungen der Arbeitswege von Mitarbeitenden und erstellt so eine weltweite Gesamtemissionsbilanz für die Aktivitäten. Diese weltweite Google-Gesamtzahl wird dann auf die Rechenzentrumsmitarbeiter herunterskaliert. Dazu wird der Anteil der Mitarbeitenden im Rechenzentrum mit der Gesamtzahl der Mitarbeiter von Google multipliziert, um die Gesamtemissionen des Rechenzentrums zu ermitteln.

  Die Gesamtzahl der Emissionen für Pendelstrecken und Fahrten in Rechenzentren wird jährlich für die Berechnung der Carbon Footprint aktualisiert.

Technische Details

Stromverbrauch

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

Zuerst führt jede Maschine Arbeitslasten für einen oder mehrere interne Dienste aus. Google zeichnet die internen Dienste für jede Maschine auf stündlicher Basis auf. In ähnlicher Weise zeichnet Google den Stromverbrauch der einzelnen Geräte stündlich auf.

Der Stromverbrauch einer Maschine ist eine Mischung aus Energie, die für die Ausführung von Arbeitslasten (dynamische Leistung) und Strom verbraucht wird, wenn die Maschine inaktiv ist (Leerlauf). Es gibt zwei verschiedene Methoden, diesen Stromverbrauch auf Maschinenebene der internen Serviceebene zuzuordnen:

• Die stündliche dynamische Leistung jeder Maschine wird den internen Diensten zugewiesen, die während dieser Stunde unterstützt wurden. Wenn eine Arbeitslast ausgeführt wird, ist die CPU-Nutzung der Hauptbeitrag einer Ressource zum Energieverbrauch. Google überwacht die CPU-Nutzung in seinen Rechenzentren pro Maschine und interner Dienstarbeitslast. Wenn ein interner Dienst die Maschine verwendet, wird der dynamische Energieverbrauch der Maschine diesem internen Dienst zugeordnet. Wenn ein Computer mehr als einen internen Dienst unterstützt, weist Google die dynamische Leistung proportional zur CPU-Nutzung jedes internen Dienstes zu, der auf dem Computer ausgeführt wird.
• Der inaktive Energieverbrauch wird internen Google-Diensten auf Grundlage der Ressourcenzuweisung jedes internen Dienstes im Rechenzentrum zugeordnet. Ein wichtiger Treiber von inaktiven Maschinen ist der Wunsch, Rechenressourcen (CPU, RAM, HDD, SDD) griffbereit zu haben, um unsichere, aber potenziell große Arbeitslasten ohne Verzögerung oder Unterbrechung auszuführen. Die Leistung im Leerlauf wird entsprechend der Ebene der gekauften Rechenressourcen verteilt, unabhängig davon, ob der interne Dienst diese Ressourcen verwendet oder nicht. Diese Zuweisung führt zu inaktiven Energiezuweisungen pro internem Dienst und für jeden Standort des Rechenzentrums.

Die elektrische Oberlast des Rechenzentrums (Energiesysteme, Kühlung, Beleuchtung) wird dann jeder Maschine innerhalb des Rechenzentrums zugeordnet. Google misst diese Last auf Gebäudeebene und schätzt sie für die untergeordneten Gebäude genauer. Dazu werden validierte Algorithmen im Rahmen des Monitoringsystems der Effektivität der Stromnutzung von Google verwendet. Die Schätzungen für die Untergebäude werden im selben Anteil auf die bereitgestellten Maschinen des Sektors des Untergebäudes verteilt wie die abgeschlossenen dynamischen und Leerstromzuweisungen.

Als Nächstes wird die von der Softwareebene der gemeinsam genutzten Infrastrukturdienste benötigte Energie basierend auf der Nutzung dieser Infrastrukturdienste durch übergeordnete interne Dienste zugewiesen. Die Aufwandslast für gemeinsam genutzte Infrastrukturdienste ist in den Zuweisungen enthalten. Diese Zuweisungen verbleiben auf der internen Dienstebene (nicht auf der Maschinenebene).

Für die internen Dienste, für die nicht genügend Nutzungsdaten vorhanden sind, verwendet Google rückwirkende Kosten zwischen den internen Diensten, um den Energieverbrauch der gemeinsam genutzten Infrastruktur umzuverteilen. Artifact Registry verwendet beispielsweise Cloud Storage. Der Anteil des Energieverbrauchs von Cloud Storage, der Artifact Registry umverteilt wird, ist also die Kosten von Artifact Registry für die Nutzung des Cloud Storage-Dienstes geteilt durch die Gesamtkosten von Cloud Storage. Einige interne Dienste sind umsatzneutral. Wenn ein interner Dienst umsatzneutral oder umsatzförderlich ist, wird der gesamte Energieverbrauch der anderen internen Dienste, die ihn nutzen, umverteilt.

Treibhausgasemissionen

In diesem Abschnitt wird die Berechnung von Stromkarten beschrieben.

Die CO2-Emissionsfaktoren des Stromnetzes beginnen mit den Daten zur Stromerzeugung von Ausgleichsbehörden. Diese Daten geben den Tagesenergiemix an, d. h. die relative Stromerzeugung durch die verschiedenen im Netz verfügbaren Kraftwerke. Electricity Maps fügt dann die Echtzeitimporte und -exporte zwischen den Netzen hinzu.

Electricity Maps ermittelt mithilfe des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) (2014) die Emissionsfaktoren der Stromerzeugung für jede Stromerzeugungsquelle (z.B. Kohle, Erdgas, Wasserkraft usw.), um für jedes Stromnetz einen volumengewichteten stündlichen CO2-Intensitätsfaktor (Emissionen pro erzeugter Megawattstunde) zu ermitteln. Die CO2-Intensitätsfaktoren von Electricity Maps finden Sie hier.

Beachten Sie, dass Electricity Maps nicht für alle Google Cloud-Standorte Daten zur Verfügung stellt, mit bestimmten Lücken in Asien. Sind solche Daten nicht verfügbar, verwendet Google die von der Internationalen Energieagentur veröffentlichten länderspezifischen durchschnittlichen CO2-Intensitätsfaktoren.

Google ordnet jedem seiner Cloud-Standorte die relevanten Faktoren für die CO2-Emissionsintensität zu. Anschließend multiplizieren wir den stündlichen Energieverbrauch für jeden internen Dienst an jedem Standort mit dem entsprechenden CO2-Emissionsintensitätsfaktor für diesen Standort, um die standortbasierte CO2-Bilanz pro Stunde und Standort des internen Dienstes zu ermitteln. Der Ressourcenbedarf jedes internen Dienstes wird alle 24 Stunden addiert, um einen täglichen Ressourcenverbrauch für diesen internen Dienst an jedem Standort zu erstellen. Diese standortbasierten Ressourcen werden täglich in einem internen Dienst-Fußabdruck pro Google Cloud-Region und in einem weltweiten Gesamtbetrieb zusammengefasst.

Zuordnung zu SKUs und Kunden

Die standortbasierten Emissionen jedes internen Dienstes werden den für Kunden zum Kauf verfügbaren Google Cloud-Produkteinheiten (SKUs) zugeordnet. Die standortbasierten SKU-Emissionen werden dann für Kundenberichte im Google Cloud-Produkt zusammengefasst.

Jedes Google Cloud-Produkt umfasst eine oder mehrere kundenseitige Einheiten, die zum Kauf verfügbar sind und durch eindeutige SKUs gekennzeichnet sind (siehe alle Google Cloud-SKUs). Cloud Storage ist beispielsweise ein Dienst und Cloud Storage Standard Storage Finnland, Nearline Storage Finnland, Coldline Storage Finnland und Archive Storage Finnland sind SKUs, die verschiedene Speicherklassen des Cloud Storage-Dienstes in Finnland darstellen (siehe alle Cloud Storage-SKUs).

Google Cloud verwendet in erster Linie „erworbene SKUs“, um die gesamte standortbasierte CO2-Bilanz jedes Google Cloud-Produkts den Google Cloud-Kunden zuzuordnen. Dabei handelt es sich um die meisten Google Cloud-SKUs. Beispielsweise werden einige Speicher-SKUs auf Terabyte-Basis abgerechnet und erworben. Die Menge, die ein Kunde bei einem bestimmten Produkt kauft (sogenannte Artikelnummernutzung), ist ein wichtiger Faktor bei Verpflichtungen und Lasten von Rechenzentren.