Künstliche Intelligenz
Nachhaltige Softwarearchitekturen: Energieeffizienz als Designziel
Als Grenzgänger zwischen Software Engineer und Software Architect ist Noah Neukam in Web-Architekturen heimisch. Seine Steckenpferde sind qualitätsgetriebene Softwarearchitekturarbeit, Kommunikation und Umfeld, sowie die Auswirkungen von Strukturen und Strukturmustern auf Software.
Uwe Neukam ist Software Architect bei DATEV eG und hat in mehr als 20 Berufsjahren in mehreren Unternehmen den Wandel von on-premises Entwicklung hin zur Webentwicklung begleitet. In individuellen Analysen und auf das Unternehmen zugeschnittenen Umsetzungen sieht er den Schlüssel dafür.
Für IT-Spezialisten und Softwarearchitektinnen ist Nachhaltigkeit ein wichtiger Aspekt ihrer Arbeit und das entscheidende Stichwort dabei lautet: Energieverbrauch. Diesen beschreibt das Borderstep Institut in Bezug auf Deutschland 2024 wie folgt:
„Zwischen 2010 und 2024 ist der Stromverbrauch der Rechenzentren und kleineren IT-Installationen um über 90 % auf knapp 20 Mrd. kWh im Jahr angestiegen. […] Das beschleunigte Wachstum der RZ-Branche wird zwangsläufig zu einem weiteren Anstieg des Energiebedarfs führen. Bis zum Jahr 2030 wird erwartet, dass Rechenzentren in Deutschland etwas mehr als 30 Milliarden Kilowattstunden Strom pro Jahr verbrauchen. Diese Prognose berücksichtigt die Anforderungen des Energieeffizienzgesetzes und geht von einer erheblichen Verbesserung der Effizienz der Gebäudetechnik aus […] Die durch den Stromverbrauch der Rechenzentren erzeugten Treibhausgasemissionen werden in Deutschland deutlich abnehmen, weil die Stromversorgung zunehmend auf erneuerbare Energien umgebaut wird. Bis zum Jahr 2030 werden sie voraussichtlich um 30 % sinken“.
Diagramm über Energiebedarf und Entwicklung in Deutschland (Abb. 1)
Die Rolle der Software bei der CO2-Ersparnis
Nachhaltigkeit hat viele Facetten, wie etwa ein Blick auf die UN-Nachhaltigkeitsziele zeigt. Auch die Definition des Bitkom (2021) im Umfeld „Ressourceneffiziente Programmierung“ fasst den Begriff sehr weit, wie der folgende Auszug aus der Begriffserklärung zeigt:
„Dauerhafte Entwicklung, die die Bedürfnisse der Gegenwart befriedigt, ohne zu riskieren, dass künftige Generationen ihre eigenen Bedürfnisse nicht befriedigen können […].“
Die entscheidende Frage ist allerdings: Wo gibt es bei der Entwicklung von Software direkte Einflussmöglichkeiten? Der naheliegendste Aspekt ist eindeutig der Energieverbrauch der IT, der im täglichen Betrieb immer präsent ist. Warum ist das so wichtig? Bei Software geht es im Allgemeinen nicht um den Selbstzweck, sondern um die Unterstützung bei Aufgaben und Problemen im täglichen Leben. So kann es passieren, dass eine für sich genommen lapidare Tätigkeit eines Menschen in Summe einen sehr hohen Energieverbrauch erzeugt. Nehmen wir als Beispiel eine Google-Suchanfrage. Sie hat im Schnitt einen Strombedarf von 0,3 Watt. Je nachdem, welchen Modellen gefolgt wird, entsteht bei einem durchschnittlichen Volumen von 75.000 Suchanfragen pro Sekunde im Jahr ein Strombedarf von ca. 720 GWh. Dies entspricht ca. 400.000 Single-Haushalten in Deutschland. Mit dem Einzug von KI-gestützten Systemen hat sich der Verbrauch verzehnfacht.
Zwar wird die Hardware immer effizienter im Verbrauch, aber das Benutzerverhalten (Beispiel: „Wie viele Streamingdienste habe ich abonniert?“) und das Softwareangebot fressen die Einsparungen oft wieder auf. So ist immer mehr Hardware nötig, um mit dem stetig wachsenden Softwareangebot mithalten zu können. Im Resultat steigt der Energieverbrauch unaufhörlich.
Grundlast einer Softwarearchitektur
Beim Blick auf die tägliche Arbeit von Softwarearchitekten drängt sich schnell der Gedanke auf, dass der Energieverbrauch der jeweiligen Architektur einfach zu ermitteln sein sollte. Dafür wäre die Einführung eines Energielabels eine geeignete Maßnahme, die einer Software ein CO2-Preisschild umhängen würde. Leider lässt es sich nicht so einfach bewerkstelligen, denn die Softwarearchitektur ist eine wichtige, aber nicht die einzige Komponente, die einen Einfluss auf den Energieverbrauch hat.
Zu den weiteren Faktoren gehören die Umsetzung der Softwarearchitektur und die Verwendung der Software durch den Benutzer. Schaut man in die Vergangenheit, zeigt sich immer wieder, dass Applikationen zweckentfremdet wurden. Der Klassiker für umfangreiche Nutzung außerhalb des ursprünglich gedachten Nutzungszwecks ist Microsoft Excel. Das System wird mittlerweile für viele Use Cases eingesetzt, was auf der einen Seite Kreativität im Umgang mit Systemen zeigt, aber, wie schon angesprochen, die Kontrolle unmöglich macht.
Bei der Umsetzung der Softwarearchitektur kann es schon mal passieren, dass sich unnötig komplizierte Codezeilen einschleichen. Um den Qualitätsanforderungen dennoch zu entsprechen, ist im Softwarebetrieb letztlich mehr Hardware nötig als geplant.
Diese Beispiele zeigen, wie komplex das Thema Energieverbrauch von Software ist. Es gibt eine Reihe Faktoren, um darauf Einfluss zu nehmen und auch die Softwarearchitektur hat ihren Anteil daran. Woran lässt sich festmachen, was gutes oder schlechtes Softwaredesign im Sinne von Nachhaltigkeit ausmacht? Sind zwei Microservices nachhaltiger als einer? Ist ein Monolith ineffizienter als Microservices? Entwicklungsteams und das Management erwarten Antworten auf diese Fragen.
Was hat Einfluss auf den Energieverbrauch?
Angesichts der komplexen Gemengelage liegt die Frage nahe: Gibt es einen Ansatz, um für weniger Energiehunger bei einer Software zu sorgen? Vielen Softwareherstellern ist das Thema mittlerweile wichtig und dementsprechend geben sie Empfehlungen oder Handlungsanweisungen heraus. Aber auch hier gilt: Was bei dem einen funktioniert, muss bei einem anderen noch lange nicht zum Erfolg führen. Markus Eisele von Red Hat hat eine Reihenfolge formuliert, der wir gerne folgen:
- Datendesign, -nutzung und -speicherung: Weniger ist hier mehr! Entwicklerinnen und Entwickler neigen dazu, zukunftssicher zu arbeiten: „Es kann ja mal sein, dass dies benötigt wird.“ So kommt es häufig zu Überprovisionierung, sodass beispielsweise mehr Daten als notwendig über die Netzwerke verteilt werden. Oder viele Zugriffe werden bis zur Datenhaltung weitergeleitet, auch wenn das nicht notwendig ist. Entwicklerinnen und Entwickler sollten einmal prüfen, welchen Stromverbrauch ein Speichern oder echtes Löschen auf einer Festplatte generiert.
- Anwendungsdesign: Das Internet hat es geschafft, dass Software immer erreichbar ist. Dieses „Always on“ hat die gleichen Auswirkungen wie der Stand-by-Modus bei Haushaltsgeräten. Dabei kommen die bereitgestellten Ressourcen nicht wirklich zum Einsatz. Die meisten Applikationen arbeiten immer noch synchron, obwohl sich viele ihrer Prozesse parallelisieren ließen.
- Plattformbereitstellung, -nutzung und -skalierung: Bei diesem Punkt zeigt sich eine direkte Auswirkung von Softwarearchitekturen. Provisionierungskonfigurationen können dazu führen, dass zusätzliche Hardware notwendig ist. Obwohl das zumeist nicht der wesentliche Punkt im Sinne der Nachhaltigkeit ist (Entwickler betrachten nur den Applikationskontext), kann das im schlechtesten Fall einen Dominoeffekt auslösen: Markus Eisele hat recht, wenn er bemerkt, dass man die Konfiguration unter Umständen in ihrer Gesamtheit betrachten muss.
- Codeeffizienz: Auch wenn Entwickler und Entwicklerinnen es nicht gerne hören: Der effizienteste Code ist kein Code. Wenn sie Code schreiben, sollten sie bereits beim Design auf den Workload achten.
- Betrieb: Cloudsysteme bieten eine hohe Rechendichte für ihre gemanagten Serviceangebote. Anwenderinnen und Anwender können im Vergleich zu selbst virtualisierten Applikationsservern in der Cloud mehr Software auf weniger Hardware betreiben. Das sollte man unbedingt nutzen.
Künstliche Intelligenz
Google gegen Epic: App-Store-Änderungen doch noch aufgeschoben
Google muss die Änderungen in seinem Android-Ökosystem, die auf ein Gerichtsurteil von Ende 2023 zurückgehen, doch nicht bis zum 22. Oktober umsetzen. Beide Parteien des Gerichtsstreits, also neben Google auch Kläger Epic, haben einer weiteren Aufschiebung der Frist zugestimmt, berichtet The Verge. Neuer Stichtag ist nun der 29. Oktober.
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Warum Epic Games diesem erneuten Aufschub zugestimmt hat, ist nicht klar. Im Dezember 2023 hatte ein Geschworenengericht Epic in allen Punkten recht gegeben, nachdem das Unternehmen hinter „Fortnite“ und der Unreal Engine Google vor Gericht das Ausnutzen seines Android-Monopols und wettbewerbswidrige Praktiken vorgeworfen hatte. Ein Jahr später legte Richter James Donato die Maßnahmen vor, mit denen Google sein Android-Ökosystem öffnen soll. Diese Verfügungen hat Google mit verschiedenen Rechtsmitteln immer weiter nach hinten verschoben.
Streit geht vor Supreme Court
Bis Ende Oktober will die Firma beim Supreme Court Berufung einlegen. Das höchste US-Gericht hat aber bereits entschieden, dass es die Verfügungen aus dem Urteil von 2023 vorerst nicht aussetzen möchte. Entsprechend müsste Google die Verordnungen ab dem 29. Oktober zumindest zwischenzeitlich umsetzen – auch während das Berufungsverfahren beim Supreme Court läuft.
Gemäß den 2023 festgesetzten Verfügungen muss Google unter anderem aufhören, aus den Play Store heruntergeladenen Apps das Google Play Billing System für Abrechnungen vorzuschreiben. Entwickler sollen ihre eigenen Bezahlmethoden benutzen dürfen und müssten in diesem Fall keine Provisionen mehr an Google abtreten.
Zudem muss Google seinen Play Store für alternative Stores öffnen. Android-Apps sollen standardmäßig auch in alternativen Stores verfügbar sein, solange die Entwickler das nicht aktiv ausschlagen. Alternative App Stores müssen zudem auch im Play Store angeboten werden – der Umweg über APKs soll also wegfallen.
Nicht alle dieser Verfügungen greifen ab dem 29. Oktober. Komplexere Änderungen, etwa der vollständige Zugang zum App-Katalog für unabhängige Stores, müssen erst bis Juli 2026 umgesetzt werden. Die Verfügungen sollen für drei Jahre gelten.
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(dahe)
Künstliche Intelligenz
Microsoft: Update außer der Reihe für Windows Recovery Environment
Microsoft hat in der Nacht zum Dienstag ein ungeplantes Update für die Windows Recovery Environment (WinRE) veröffentlicht. Die soll sich nach Anwendung wieder bedienen lassen, auch mit USB-Tastatur und -Maus. Das Update erfordert einen Rechnerneustart.
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Ein eigener Eintrag im Windows-Versionsverlauf beschreibt das Update außer der üblichen Reihe. Es hat den KB-Eintrag KB5070773 erhalten und hievt Windows auf die Versionsnummern 26200.6901 respektive 26100.6901. Es handelt sich um ein kumulatives Windows-Update, das auch die bisherigen Patches vom Okober-Patchday enthält.
Die Beschreibung zur Windows-Aktualisierung lautet schlicht: „Korrigiert: Nach der Installation des am 14. Oktober 2025 veröffentlichten Windows-Sicherheitsupdates (KB5066835) funktionieren USB-Geräte wie Tastaturen und Mäuse in der Windows-Wiederherstellungsumgebung (WinRE) nicht mehr. Dieses Problem verhindert die Navigation zu den Wiederherstellungsoptionen innerhalb von WinRE. Beachten Sie, dass die USB-Geräte innerhalb des Windows-Betriebssystems weiterhin normal funktionieren.“
Automatische Update-Installation
Microsoft macht das Update-außer-der-Reihe über Windows Update verfügbar. Es lädt dadurch automatisch auf betroffene Windows-Rechner herunter und installiert sich auch selbst. Nutzerinnen und Nutzer können daher mit einer Neustart-Aufforderung des Rechners begrüßt werden. Die Aktualisierung steht für Windows 11 25H2, 24H2 und Windows Server 2025 bereit.
Microsoft hat bereits mehrere Probleme mit den Sicherheitsupdates aus dem Oktober eingeräumt. Neben dem nun gelösten Fehler in der Windows Recovery Environment gab es mit IIS-Webseiten etwa auf Probleme. Zudem führt der Wechsel vom Certificate Service Provider (CSP) zum Key Storage Provider (KSP) für RSA-basierte Smartcard-Zertifikate in einigen Fällen zu Fehlermeldungen, die Admins aktiv angehen müssen.
(dmk)
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Mitsubishi Outlander PHEV: Eigenwillig-geschmeidiger Plug-in-Hybrid im Test
Momentan besteht fast das gesamte Angebot von Mitsubishi aus Renault-Derivaten. Ausnahme im Portfolio ist der Outlander, der in diesem Jahr in runderneuerter Form nach Europa kam. Das SUV geht in mancher Hinsicht sehr eigene Wege, was insbesondere beim Antrieb deutlich wird. Denn anders als in vielen Konkurrenten steckt in diesem Plug-in-Hybrid eine Menge Aufwand, der Verbrauch und Fahreindruck entscheidend prägt – oder dies zumindest sollte. Zusätzlich hat Mitsubishi die Listenpreise im Herbst 2025 um 3000 Euro gesenkt. Ist das SUV auch vor diesem Hintergrund insgesamt empfehlenswert? Unser Test zeigt einige Stärken, aber auch bemerkenswerte Schwächen des Konzepts.
- vierte Generation seit 2021 auf dem Markt, 2025 überarbeitet
- Abmessungen: 4,72 m lang, 1,86 m breit, 1,75 m hoch, Radstand: 2,7 m
- Antrieb: Plug-in-Hybrid, der seriell, parallel und elektrisch fahren kann
- Preis ab 46.990 Euro
- der größte Pluspunkt: spontan ansprechender, leiser Antrieb
- die größte Schwäche: nervende Assistenten
Etwas weniger geräumig als ein Kodiaq
Der Outlander ist für europäische Verhältnisse ein schon recht üppiges SUV. Er misst 4,72 m in der Länge, zwischen den Achsen sind es allerdings nur 2,7 m. Das Raumangebot fällt damit doch spürbar weniger geräumig aus als im Skoda Kodiaq. Auch der Kofferraum ist mit 495 Liter für diese Größe nicht riesig. Doch Mitsubishi musste einen Heckmotor und eine Traktionsbatterie unterbringen. Drangvolle Enge herrscht natürlich nicht, aber das wäre in einem mehr als 4,7 m langen SUV auch kaum vermittelbar. Einzig die Kopffreiheit hinten ist, auch durch das Glasschiebedach im Testwagen, nicht gerade üppig.
Nichts wirkt billig
Verarbeitet war der Testwagen tadellos, und beim oberflächlichen Qualitätseindruck lässt der Outlander so manch teureren Konkurrenten hinter sich – was über die Gegner mehr sagt als über dieses Auto. Nichts wirkt irgendwie billig, alles erscheint zudem so solide zusammengefügt, dass es wohl viele Jahre keine Klappergeräusche geben wird. Sie würden rasch auffallen, denn der Outlander ist recht gut gedämmt – sofern man den Antrieb nicht hetzt. Da fällt ein leises Pfeifen der E-Motoren auf. Stört es? Viele vermutlich nicht, doch diesbezüglich empfindliche Fahrer werden sich fragen, warum Mitsubishi das nicht vermieden hat.
Das war die Leseprobe unseres heise-Plus-Artikels „Mitsubishi Outlander PHEV: Eigenwillig-geschmeidiger Plug-in-Hybrid im Test“.
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