Berichtsmethode für die CO₂-Bilanz

Auf dieser Seite finden Sie Informationen zum Hintergrund, zur allgemeinen Methodik und zu technischen Details der kundenspezifischen Berichte zu Treibhausgasemissionen, die von Carbon Footprint zur Verfügung gestellt werden. Alle zukünftigen Änderungen an Datenquellen und Methodik werden in den Release Notes aufgeführt.

Berichte zur CO₂-Bilanz

Google Cloud bietet den Carbon Footprint, um Kunden dabei zu helfen, ihr Unternehmen so umweltfreundlich wie möglich zu führen. Kunden erkennen dadurch, wie sich ihre bei Google Cloud gekauften Produkte auf das Klima auswirken, und können dann entsprechende Berichte erstellen und Maßnahmen ergreifen, um diese Auswirkungen 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. Damit Kunden einen Bericht erhalten, der auf ihre individuelle CO₂-Bilanz zugeschnitten ist, betrachtet Google die CO₂-Emissionen, die von der Recheninfrastruktur dieser Produkte erzeugt werden. Google ordnet diese Emissionen den einzelnen Google Cloud Produkten zu und weist sie einem Kunden zu, basierend auf der Nutzung dieserGoogle Cloud Produkte durch den Kunden.

Die Google Cloud kundenspezifischen Daten zu Treibhausgasemissionen, die im Bericht zur CO2-Bilanz enthalten sind, wurden nicht von Dritten geprüft oder bestätigt. Änderungen an unserer Methodik oder an den Datenquellen können zu erheblichen Änderungen bei unseren Berechnungen führen und zur Folge haben, dass die aktuellen und vorherigen Google Cloud kundenspezifischen Daten zu Treibhausgasemissionen, die im Bericht zum CO₂-Fußabdruck enthalten sind, angepasst werden müssen.

Hintergrund der Methodik

Die Carbon Footprint-Berichte werden gemäß den allgemein anerkannten Standards für Berichte zu und der Bilanzierung von Treibhausgasen (Greenhouse Gas Protocol, GHGP) erstellt. Im GHGP sind detaillierte Richtlinien für Emissionsberichte enthalten.

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

Für Berichte und Dashboards der Funktion „Carbon Footprint“ werden die Berichtsstandards des GHGP für standortbasierte und marktbasierte Daten verwendet.

• Standortbasierte Scope-2-Emissionsdaten bilden die Emissionen aus allen Stromerzeugungsquellen ab, die an einem bestimmten Standort verwendet werden. Bei den standortbasierten Emissionsdaten werden die Strombezugsverträge von Google für erneuerbare Energien oder andere Verträge für CO₂-freien Strom nicht berücksichtigt. Anhand dieser Daten können Kunden nachvollziehen, wie sich ihre Auswahl und Nutzung vonGoogle Cloud -Produkten auf die Treibhausgasemissionen auswirkt, ohne dass der CO₂-neutrale Strombezug von Google einberechnet wird.

• Marktbasierte Scope-2-Emissionsdaten berücksichtigen die Auswirkungen der Käufe von CO₂-freiem Strom durch Google für die entsprechenden Rechenzentren gemäß der marktbasierten Methode und den Standards des GHGP. Google Cloud -Kunden, die jährliche Scope-3-Emissionskataster für ihre eigenen Produkte und Dienstleistungen erstellen möchten, sind die marktbasierten Emissionen wahrscheinlich am hilfreichsten.

Die Berechnungen von Carbon Footprint erfolgen von unten nach oben und beruhen in hohem Maße auf dem Monitoring des Stromverbrauchs und der Aktivitäten auf Geräteebene innerhalb der Google-Rechenzentren. So lassen sich Emissionen den internen Diensten zuordnen, die auf diesen Geräten laufen oder die Kaufentscheidungen für Geräte beeinflussen. Dank dieser Detailgenauigkeit können Emissionen den einzelnen Kunden basierend auf ihrer spezifischen Nutzung zugeordnet werden.

Zusätzlich zu den unterschiedlichen Möglichkeiten, wie bei standortbasierten und marktbasierten Emissionsdaten die Käufe von CO₂-freiem Strom durch Google berücksichtigt werden, werden bei der Schätzung von standortbasierten und marktbasierten Emissionen auch unterschiedliche Detailebenen der Emissionsfaktoren verwendet:

• Für die Berechnung standortbasierter Emissionen werden stündliche Treibhausgas-Emissionsfaktoren verwendet, da ständig wechselnde Stromerzeuger Strom in das Netz einspeisen. Ein stündlicher Treibhausgas-Emissionsfaktor berücksichtigt Stunde um Stunde, aus welchen Energiequellen sich der Strom-Mix zusammensetzt. Beim Abgleich mit stündlich erhobenen Daten zur Stromlast ergibt diese Berechnungsmethode einen Emissionswert, der auf das Verhältnis zwischen dem Strombedarf im Netz und den Ressourcen, die diesen Strom liefern, reagiert. 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 Treibhausgas-Emissionsfaktoren verwendet, da diese Emissionsfaktoren am häufigsten in anderen Bereichen (Scopes) der Unternehmensbilanzen für den Ausstoß von Treibhausgasen verwendet werden. Diese Emissionsfaktoren in Kombination mit den Auswirkungen der Käufe von CO₂-freiem Strom durch Google sind eine geeignete Datenquelle für Scope-3-Emissionskataster.

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 für die CO₂-Bilanz (Top-Down-Ansatz) durch einen unabhängigen, akkreditierten Prüfer. Die Datenstreams und Prozesse, die erforderlich sind, um diese Kundenberichte zu erstellen, wurden jedoch nicht auf ähnliche 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 Carbon Footprint berücksichtigt Emissionen aus den folgenden Aktivitäten:

• Scope 1
  • Fossile Energieträger, die vor Ort verbrannt werden, z. B. Diesel für die Notstromversorgung, Erdgas für die Heizung und Kraftstoffe für Flottenfahrzeuge.
  • Flüchtige Emissionen der Kühlmittel, die in HLK-Systemen von Rechenzentren eingesetzt werden.

• Scope 2

  • Stromverbrauch durch Google Cloud Produkte, einschließlich der von Google selbst betriebenen Rechen- und Netzwerkgeräte sowie der sekundären Stromversorgung z. B. für Kühlung und Beleuchtung, unabhängig davon, ob sie sich in einem von Google betriebenen Rechenzentrum oder in einer Einrichtung Dritter befinden (standort- und marktbasierte Berechnungen).

• Bereich 3

  • Upstream-Emissionen (eingebettete Emissionen) während des Lebenszyklus der Geräte im Rechenzentrum.
  • Upstream-Emissionen (eingebettete Emissionen) während des Lebenszyklus der Gebäude des Rechenzentrums.
  • Geschäftsreisen und Arbeitswege der Mitarbeiter, die in Google-Rechenzentren tätig sind.
  • Erzeugung von Strom, der bei der Übertragung und Verteilung verloren geht.
  • Förderung, Produktion und Transport von Energieträgern, die zur Erzeugung von Netzstrom verwendet werden.

Der Bericht zum Carbon Footprint berücksichtigt keine Emissionen, die durch die folgenden Aktivitäten entstehen:

• Emissionen, die durch die Bereitstellung kleiner Geräte bei Partnern von Internetanbietern entstehen.
• Emissionen aus Netzwerkgeräten von Google, die außerhalb von Rechenzentren eingesetzt werden.
• Downstream-Emissionen nach dem Ende der Lebensdauer von Geräten und Gebäuden der Rechenzentren.
• Eingebettete Emissionen, die mit Anlagen und Geräten zur Stromerzeugung im öffentlichen Netz verbunden sind.

Methodik

Die Berechnungen für den Google Cloud kundenspezifischen Bericht zur CO₂-Bilanz (den „Bericht zur CO₂-Bilanz“) werden automatisch erstellt. In diesem Abschnitt wird beschrieben, wie Google Cloud diese Berechnungen durchführt.

Wichtige Konzepte

• Google Cloud ist eine gemeinsame Computing-Plattform. Die Rechenressourcen – Rechenleistung, Arbeitsspeicher, Speicher, Netzwerk usw. – 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 Geräten in den Rechenzentren von Google ausgeführt wird.Google Cloud -Produkte nutzen interne Dienste und werden als kundenorientierte Produkteinheiten (SKUs) genutzt.

• Der Stromverbrauch ist eine der größten Quellen von Treibhausgasemissionen von Google Cloud. In Rechenzentren werden Computing-Ressourcen in gemeinsam genutzten Gebäuden zusammengefasst. Diese Gebäude verbrauchen Strom für die Rechentechnik, aber auch für sekundäre Anforderungen wie Beleuchtung, Kühlung und Energiesysteme.

• Strom wird von einer Vielzahl von Kraftwerken in einzelnen Netzen auf der ganzen Welt bereitgestellt. Die Menge der durch die Stromerzeugung entstehenden Treibhausgase variiert und ist unter anderem vom verwendeten Energieträger (z.B. Erdgas, Kohle, Wind, Sonne, Wasser) abhängig. Die Energiequellen der einzelnen Netze unterscheiden sich und auch innerhalb eines Netzes variieren die Quellen im Laufe eines Tages.

• Den Stromverbrauch von Google Cloudund die daraus resultierende CO₂-Bilanz für bestimmte Produkte und Kunden aufzuschlüsseln, ist technisch schwierig. Die Ermittlung des ökologischen Fußabdrucks eines Kunden ist sehr komplex, da viele Ebenen gemeinsam genutzter Ressourcen für die Rechenanforderungen der Kunden verwendet werden. Durch die Entwicklung neuer Zuordnungsmethoden und Annahmen (wie unten ausführlich beschrieben) können Google Cloud Berichte zur CO₂-Bilanz von Kunden erstellt werden, in denen die genutzte Rechenleistung und Produktauswahl der jeweiligen Kunden angemessen und repräsentativ berücksichtigt werden.

Berechnungsübersicht

Carbon Footprint berechnet zuerst den Energieverbrauch als Funktion der Rechennutzung und der Ressourcenanforderungen des Rechenzentrums. Anschließend werden standortbasierte und marktbasierte CO₂-Emissionen aus dem Stromverbrauch berechnet und den Kunden und den von ihnen gekauften Produkten zugeordnet. Die CO₂-Emissionen aus dem Stromverbrauch pro Kunde und Produkt werden dann um proportionale Zuordnungen von Emissionen aus anderen Quellen ergänzt.
Bei den marktbasierten Emissionsmesswerten werden die Käufe von CO₂-freiem Strom durch Google mit den entsprechenden Lasten der Rechenzentren abgeglichen, um regionale marktbasierte stromabhängige Emissionsfaktoren zu ermitteln, sofern Google dort saubere Energie kauft. In den Berichten zu marktbasierten Emissionen ersetzen die regionalen marktbasierten Emissionsfaktoren die standortbasierten Emissionsfaktoren.

Energieverbrauch und Zuordnung zu internen Diensten

Um den gesamten Energieverbrauch der Geräte internen Diensten zuzuschreiben, berechnet Google den Energieverbrauch unter Arbeitslast („dynamischer Verbrauch“) separat vom Energieverbrauch bei Nichtnutzung („Leerlaufverbrauch“). Der stündliche dynamische Verbrauch jedes Geräts wird den internen Diensten zugeordnet, für die es in dieser Stunde genutzt wurde, basierend auf der relativen CPU-Nutzung des internen Dienstes. Der Leerlaufverbrauch des Geräts wird jedem internen Dienst basierend auf seiner Ressourcenzuweisung (CPU, RAM, SSD, HDD) im Rechenzentrum zugeordnet.

Der sekundäre Stromverbrauch – für Energieanlagen, Kühlung und Beleuchtung – wird jedem Gerät und seinen Nutzern stündlich zugeordnet, basierend auf dem Gesamtenergieverbrauch des Geräts in dieser Stunde.

Die gemeinsam genutzten Infrastrukturdienste von Google erfassen die Nutzung anderer interner Dienste, die sie in Anspruch nehmen. So kann der Energieverbrauch der gemeinsam genutzten Infrastrukturdienste wieder diesen internen Diensten zugeordnet werden, basierend auf ihrer relativen Nutzung. Bei einigen internen Diensten, für die nicht genügend Nutzungsdaten vorliegen, verwendet Google interne Finanzdaten, um ihnen einen Anteil am Energieverbrauch der gemeinsamen Infrastruktur zuzuordnen.

Durch diese Berechnungen und Zuordnungen erhalten wir die stündliche Stromnutzung der einzelnen internen Dienste in jedem Rechenzentrum.

Der Energieverbrauch, der mit der Nutzung jedes Kunden verbunden ist, ist für Kunden verfügbar, die an einer privaten Vorabversion teilnehmen.

Treibhausgasemissionen im Zusammenhang mit Strom: standortbasierte Berechnungen

Google berechnet standortbasierte Treibhausgasemissionen stündlich, indem der standortspezifische Energieverbrauch mit einem Emissionsfaktor für Strom aus dem Netz multipliziert wird. Dieser Wert spiegelt den tatsächlichen Mix der Energiequellen (fossile Energie, erneuerbare Energien usw.) wider, die am Standort des Stromverbrauchs in das Netz eingespeist werden. Bei standortbasierten Scope-2-Emissionen werden keine Energiekäufe oder ‑verträge berücksichtigt, z. B. Grünstromzertifikate oder Strombezugsverträge.

Die stündlichen Daten zur Intensität der CO₂-Emissionen des Stromnetzes, die in Carbon Footprint-Berichte einfließen, umfassen nur die Emissionen, die mit der Stromerzeugung verbunden sind. Andere Lebenszyklusphasen werden nicht berücksichtigt. Die Daten zum stündlichen Emissionsfaktor stammen von Electricity Maps. Wenn keine Daten von Electricity Maps verfügbar sind, verwendet Google länderspezifische durchschnittliche jährliche Faktoren für die Intensität des CO₂-Ausstoßes, die von der Internationalen Energieagentur veröffentlicht werden.

Zur Berechnung der Emissionen multipliziert Google den stündlichen Energieverbrauch der einzelnen internen Dienste an den einzelnen Standorten mit dem jeweiligen Emissionsfaktor für diese Stunde und diesen Standort. So wird die standortbasierte CO₂-Bilanz für den Stromverbrauch des internen Dienstes pro Stunde und Standort ermittelt.

Treibhausgasemissionen im Zusammenhang mit Strom: marktbasierte Berechnungen

Die marktbasierte CO₂-Bilanz für den Stromverbrauch wird geschätzt, indem der von Google eingekaufte Strom aus erneuerbaren Energien den entsprechenden Rechenzentrumslasten gemäß den GHGP-Standards zugeordnet wird.

Die marktbasierten Emissionen von Google werden jährlich berechnet. Dabei werden die tatsächliche Stromerzeugung in den Anlagen für sauberen Strom, mit deren Betreibern Google Verträge hat, sowie der an den einzelnen Standorten verbrauchte Strom berücksichtigt. Bei dieser Berechnung werden öffentlich verfügbare jährliche Emissionsfaktoren aus staatlichen Quellen verwendet, die von der Internationalen Energieagentur veröffentlicht wurden.

In jeder Region, in der Google sauberen Strom kauft, wird für die Rechenzentren von Google eine marktbasierte jährliche Emissionssumme berechnet. Die standortbezogenen Emissionen, die bei der Stromerzeugung entstehen, werden herunterskaliert. Dabei wird der Anteil der erneuerbaren Energien im Vorjahr in der Region zugrunde gelegt. Dieser Skalierungsfaktor wird mit den Ergebnissen der detaillierten standortbasierten Emissionsberechnungen in der entsprechenden Region multipliziert, um monatliche marktbasierte Emissionsberichte zu erstellen, die nach Kunden und Produkt aufgeschlüsselt sind.

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 von Google und die Erzeugung erneuerbarer Energien zu einem bestimmten Zeitpunkt. Sie sind vielmehr repräsentativ für unsere Aktivitäten im Bereich erneuerbare Energien im Vorjahr.

Gemäß den GHGP-Leitfäden für Scope 2 darf nur dann behauptet werden, dass gekaufte saubere Energie keine Emissionen verursacht, wenn die saubere Energie in derselben geografischen Region erzeugt und dann innerhalb eines angemessenen Zeitraums verbraucht wird.

Die Emissionsfaktoren unterscheiden sich zwischen standortbezogenen und marktbezogenen Emissionsdaten.

• Für die Berechnung standortbasierter Emissionen werden stündliche Treibhausgas-Emissionsfaktoren verwendet, da ständig wechselnde Stromerzeuger Strom in das Netz einspeisen. Ein stündlicher Treibhausgas-Emissionsfaktor berücksichtigt Stunde um Stunde, aus welchen Energiequellen sich der Strom-Mix zusammensetzt. Beim Abgleich mit stündlich erhobenen Daten zur Stromlast ergibt diese Berechnungsmethode einen Emissionswert, der auf das Verhältnis zwischen dem Strombedarf im Netz und den Ressourcen, die diesen Strom liefern, reagiert. 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 Treibhausgas-Emissionsfaktoren verwendet, da diese Emissionsfaktoren am häufigsten in anderen Bereichen (Scopes) der Unternehmensbilanzen für den Ausstoß von Treibhausgasen verwendet werden. Diese Emissionsfaktoren in Kombination mit den Auswirkungen der Käufe von CO₂-freiem Strom durch Google sind eine geeignete Datenquelle für Scope-3-Emissionskataster.

Zuordnung der CO₂-Bilanz für den Stromverbrauch zu SKUs

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 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, die proportional zur CO₂-Intensität des jeweiligen Standorts ist.
• Die aggregierte Bilanz aller Artikelnummern innerhalb jedes internen Dienstes entspricht der gesamten CO₂-Bilanz des internen Dienstes zuzüglich eines Overheads für bestimmte Aktivitäten, die in den oben beschriebenen Zuordnungen zu internen Diensten nicht berücksichtigt werden. Die CO₂-Bilanz für den Stromverbrauch, die für alle Artikelnummern aggregiert wurde, entspricht der standortbasierten CO₂-Gesamtbilanz für den Stromverbrauch vonGoogle Cloud .

Zuordnung der CO₂-Bilanz für den Stromverbrauchs zu Kunden

Die Lösung dieser Gleichungen ergibt die gesamte CO₂-Bilanz für jede Artikelnummer in jeder Region, in der die Artikelnummer bereitgestellt wird. Im letzten Schritt der Berechnungen für den Stromverbrauch werden die regionalen CO₂-Bilanzen der Artikelnummern spezifischen Kunden zugewiesen und in aussagekräftige Einheiten (Produkte, Projekte, Regionen) aggregiert. Hier eine Übersicht über diesen Prozess:

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

Zur Validierung wird überprüft, ob die Aggregation aller CO₂-Bilanzen der Kunden für den Stromverbrauch der standortbasierten CO₂-Gesamtbilanz entspricht. Google Cloud

Emissionen aus anderen Quellen als der Stromerzeugung

Emissionen aus der Stromerzeugung machen zwar den Großteil des CO₂-Ausstoßes vonGoogle Cloudaus, aber auch andere Emissionsquellen tragen zum Gesamtwert bei.

Carbon Footprint nutzt Datenstreams für diese nicht strombezogenen Quellen, die aus dem unternehmensweiten Emissionskataster von Google stammen. Emissionen aus anderen Quellen werden weniger dynamisch und weniger detailliert berechnet und der CO₂-Bilanz der Werbeprodukte hinzugefügt als Emissionen aus der Stromerzeugung. Google Cloud Google misst den Stromverbrauch und die zugehörigen standortbezogenen Emissionen stündlich. Emissionen aus anderen Quellen werden dagegen monatlich oder jährlich ermittelt und sind nicht für jede geografische Region spezifisch verfügbar. Die unternehmensweiten Daten von Google zu den eingebetteten Emissionen der in Rechenzentren verwendeten Geräten und der Anlagen selbst wurden nicht überprüft.

Um unternehmensweite Emissionen aus nicht strombezogenen Quellen den kundenspezifischen Aufschlüsselungen in Carbon Footprint-Berichten zuzuordnen, berechnen wir einen Zuordnungsfaktor – das Verhältnis des Google Cloud Stromverbrauchs des Kunden zum gesamten Google Cloud Stromverbrauch – und multiplizieren diesen Faktor mit den weltweiten Google Cloud Emissionen aus den einzelnen Quellen, die wie hier beschrieben ermittelt werden.

• Eingebettete Emissionen von Geräten in Rechenzentren: Diese Emissionsquelle umfasst die Aktivitäten, die für Gewinnung, Raffination und Transport von Materialien zu Produktionsanlagen der Geräte erforderlich sind, sowie die mit den Herstellungsprozessen verbundenen Emissionen. Anhand einer Lebenszyklusanalyse hat Google die CO₂-Bilanz für eingebettete Emissionen der einzelnen Geräte in Rechenzentren ermittelt. Diese Bilanz wird dann auf einen Zeitraum von vier Jahren verteilt (dieser Zeitraum entspricht unseren Standards für die Finanzbuchhaltung, obwohl wir in der Praxis eine deutlich längere Lebensdauer für unsere Geräte sehen), um die jährlichen Emissionen für jedes Gerät zu bestimmen.

  Die Gesamtzahl der Geräte in Google-Rechenzentren und die Summe der Emissionen aller Geräte werden monatlich aktualisiert. Dabei werden neue Maschinen hinzugefügt und Maschinen herausgenommen, die die Vier-Jahres-Grenze erreicht haben.

• Eingebettete Emissionen von Rechenzentren: Diese Emissionsquelle umfasst die Aktivitäten, die für die Gewinnung, Raffination und den Transport von Materialien zu den Standorten der Rechenzentren erforderlich sind, sowie die mit dem Bau selbst verbundenen Emissionen, einschließlich der Standortinfrastruktur wie Kühlsysteme und Stromversorgungssysteme. Anhand einer Lebenszyklusanalyse hat Google eine Emissionsbilanz für den Bau von Rechenzentren ermittelt, die dann je nach Größe (Datenkapazität) der neu hinzugefügten Rechenzentren herauf- oder herunterskaliert wird. Diese skalierte Bilanz wird dann auf einen Zeitraum von 20 Jahren verteilt (dieser Zeitraum entspricht unseren Standards für die Finanzbuchhaltung).

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

• Vor Ort verbrannte fossile Energieträger: Diese Emissionsquelle umfasst den gesamten Verbrauch von fossilen Energieträgern vor Ort im Rechenzentrum, z. B. für die Notstromversorgung, Warmwasserbereitung und Raumheizung sowie für den Transport (Flotte). Google erfasst jährlich alle relevanten Daten, summiert den gesamten Verbrauch fossiler Energieträger durch die Rechenzentren und berechnet die daraus resultierende CO₂-Bilanz im Rahmen der jährlichen Emissionsberichte.

  Die Gesamtmenge der Emissionen aus der Nutzung fossiler Energieträger durch die Rechenzentren wird jährlich für die Berechnungen 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 Fahrtendaten und Schätzungen der für den Arbeitsweg genutzten Transportmittel. Für beide Aktivitäten wird eine weltweite Gesamtemissionsbilanz erstellt. Diese weltweite Google-Gesamtmenge wird dann auf die Rechenzentrumsmitarbeiter herunterskaliert, indem sie mit dem prozentualen Anteil der Rechenzentrumsmitarbeiter an der Gesamtzahl der Google-Mitarbeiter multipliziert wird, um die Gesamtmenge der Rechenzentrumsemissionen zu erhalten.

  Die Gesamtmenge der Emissionen aus dem Arbeitsweg und den Geschäftsreisen der Mitarbeiter von Rechenzentren wird jährlich für die Berechnungen des Carbon Footprints aktualisiert.

Technische Details

Stromverbrauch

In diesem Abschnitt wird der Bottom-Up-Ansatz von Google zur Berechnung des Energieverbrauchs beschrieben.

Jedes Gerät führt Arbeitslasten für einen oder mehrere interne Dienste aus. Google erfasst die internen Dienste, die auf den einzelnen Geräten laufen, stündlich. Auch der Energieverbrauch der einzelnen Geräte wird stündlich erfasst.

Der Energieverbrauch eines Computers setzt sich aus dem Energieverbrauch für die Ausführung von Arbeitslasten („dynamischer Verbrauch“) und dem Energieverbrauch im Leerlauf („Leerlaufverbrauch“) zusammen. Es gibt zwei verschiedene Methoden, um diese Energieverbräuche auf Geräteebene den internen Diensten zuzuordnen:

• Der stündliche dynamische Verbrauch jedes Geräts wird den internen Diensten zugeordnet, für die es in dieser Stunde genutzt wurde. Wenn eine Arbeitslast ausgeführt wird, entsteht ein Großteil des Energieverbrauchs durch die CPU-Auslastung. Google erfasst die CPU-Auslastung in Rechenzentren pro Gerät und Arbeitslast interner Dienste. Wenn ein interner Dienst das Gerät nutzt, wird der dynamische Energieverbrauch des Geräts diesem internen Dienst zugewiesen. Wenn auf einem Gerät mehrere interne Dienste ausgeführt wurden, weist Google den dynamischen Energieverbrauch proportional zur CPU-Nutzung jedes internen Dienstes zu, der auf dem Gerät ausgeführt wird.
• Der Energieverbrauch im Leerlauf wird den internen Google-Diensten basierend auf der Ressourcenzuweisung jedes internen Dienstes im Rechenzentrum zugeordnet. Ein wichtiger Grund für Geräte im Leerlauf ist die Notwendigkeit, Rechenressourcen (CPU, RAM, HDD, SDD) in Bereitschaft zu haben, damit ungewisse, aber potenziell große Arbeitslasten ohne Verzögerung oder Unterbrechung ausgeführt werden. Der Energieverbrauch im Leerlauf wird basierend auf der Menge der erworbenen Rechenressourcen zugeordnet, unabhängig davon, ob der interne Dienst diese Ressourcen nutzt oder nicht. Auf diese Weise wird der Energieverbrauch im Leerlauf jedem Rechenzentrum pro internem Dienst zugeordnet.

Der sekundäre Stromverbrauch des Rechenzentrums (für Energieanlagen, Kühlung, Beleuchtung) wird dann jedem Gerät im Rechenzentrum zugeordnet. Google misst diesen Verbrauch auf Gebäudeebene und schätzt sie genauer auf Ebene der Gebäudeteile. Dabei werden validierte Algorithmen im Rahmen des Monitoring-Systems von Google für die Effizienz der Stromnutzung verwendet. Die Schätzungen für die Gebäudeteile werden den in den einzelnen Gebäudeteilen bereitgestellten Geräten im selben Verhältnis zugeordnet wie die abgeschlossenen Zuordnungen des dynamischen und Leerlaufverbrauchs.

Als Nächstes wird der für die Softwareschicht der gemeinsam genutzten Infrastrukturdienste erforderliche Strom basierend auf der Nutzung dieser Infrastrukturdienste durch interne Dienste auf höherer Ebene zugeordnet. Der sekundäre Verbrauch für gemeinsam genutzte Infrastrukturdienste ist in den jeweiligen Zuordnungen enthalten. Diese Zuordnungen verbleiben auf der Ebene des internen Dienstes (nicht auf Geräteebene).

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 zuzuordnen. 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 umsatzfördernd ist, wird sein gesamter Energieverbrauch den anderen internen Diensten, die ihn nutzen, neu zugewiesen.

Treibhausgasemissionen

In diesem Abschnitt wird die von Electricity Maps verwendete Berechnung beschrieben.

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

Schließlich verwendet Electricity Maps die Emissionsfaktoren für die Stromerzeugung des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) (2014) für jede Stromquelle (z.B. Kohle, Erdgas, Wasserkraft usw.), um für jedes Stromnetz einen volumengewichteten stündlichen Faktor für die CO₂-Intensität (Emissionen pro erzeugter Megawattstunde) zu erstellen. Die Faktoren für die Kohlenstoffintensität von Electricity Maps finden Sie hier.

Zu beachten ist, 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 Faktoren für die CO₂-Intensität, die von der Internationalen Energieagentur veröffentlicht werden.

Google ordnet jedem Cloud-Standort die relevanten Faktoren für die CO₂-Intensität zu. Anschließend wird der Energieverbrauch pro Stunde für jeden internen Dienst an jedem Standort mit dem entsprechenden Faktor für die CO₂-Emissionsintensität an diesem Standort multipliziert, um die standortbasierte CO₂-Bilanz des internen Dienstes pro Stunde und Standort zu ermitteln. Die Bilanz jedes internen Dienstes wird alle 24 Stunden summiert, um eine tägliche Bilanz für diesen internen Dienst an dem jeweiligen Standort zu erstellen. Diese standortbasierten Bilanzen werden täglich zu einer Bilanz für interne Dienste pro Google Cloud Region und zu einer weltweiten Gesamtbilanz zusammengefasst.

Zuordnung zu Artikelnummern und Kunden

Die standortbezogenen Emissionen jedes internen Dienstes werden den Google Cloudzum Kauf verfügbaren Produkteinheiten (SKUs) zugeordnet. Die standortbezogenen Emissionen der SKUs werden dann zu Google Cloud Produkten aggregiert, 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.