Enabling Organisational Change Through Ground-Up Initiatives: A Case Study from the STFC Scientific Computing Department

In der modernen Welt beruht die wissenschaftliche Entdeckung maßgeblich auf riesigen Computernetzwerken, die Zahlen berechnen, komplexe Systeme modellieren und immense Mengen an Daten speichern. Diese Maschinen, die oft in großen Rechenzentren untergebracht sind, sind die Motoren der Forschung, bringen jedoch einen hohen Preis mit sich: Sie verbrauchen enorme Mengen an Elektrizität. Während die Weltgemeinschaft bestrebt ist, „Netto-Null“-Ziele zu erreichen – ein Ziel, bei dem die Menge der in die Atmosphäre freigesetzten Treibhausgase durch die Menge der entfernten Gase ausgeglichen wird –, ist der Energieverbrauch dieser digitalen Werkzeuge zu einem kritischen Anliegen geworden. Die Nachfrage nach Elektrizität aus Rechenzentren steigt rasant an, angetrieben durch den wachsenden Einsatz künstlicher Intelligenz und das schiere Ausmaß moderner Computertechnik. Wenn die wissenschaftliche Gemeinschaft ihre Umweltziele erreichen will, muss sie einen Weg finden, ihre digitale Infrastruktur sauberer und effizienter zu gestalten, ohne dabei das Tempo der Entdeckungen zu drosseln.

Diese Herausforderung steht im Mittelpunkt einer aktuellen Fallstudie der Abteilung für wissenschaftliches Rechnen (Scientific Computing Department) beim Science and Technology Facilities Council im Vereinigten Königreich. Diese Abteilung unterstützt zehntausende Forscher mit einer massiven Menge an Rechenleistung und Software. Angesichts der Notwendigkeit, ihren CO2-Fußabdruck zu reduzieren, wartete die Abteilung nicht auf ein Mandat von oben, das jeden Schritt diktierte. Stattdessen bildete eine kleine Gruppe von Mitarbeitern ein Team, um eine Nachhaltigkeitsstrategie von Grund auf aufzubauen. Sie erkannten, dass zwar hochrangige Ziele existierten, die eigentliche Arbeit, die Art und Weise zu ändern, wie tausende Menschen Computer nutzen, jedoch einen anderen Ansatz erforderte. Ihre Geschichte bietet einen praktischen Bauplan dafür, wie eine große Organisation ihre täglichen Abläufe transformieren kann, um sie mit Umweltzielen in Einklang zu bringen und abstrakte Richtlinien in konkrete Taten umzuwandeln.

Die Reise begann mit einer Gruppe von Freiwilligen, die sich informell trafen, um über nachhaltiges Computing zu diskutieren. Sie erkannten schnell, dass ihre Ideen ohne engagierte Zeit und Ressourcen lediglich Ideen bleiben würden. Um voranzukommen, entwickelten sie eine strukturierte Strategie, die sich auf fünf Schlüsselbereiche konzentrierte, in denen sie einen direkten Unterschied machen konnten. Sie entschieden sich dagegen, alle Probleme auf einmal lösen zu wollen, wie etwa die Reparatur globaler Lieferketten, die außerhalb ihrer Kontrolle lagen. Stattdessen konzentrierten sie sich auf das, was sie beeinflussen konnten: die Überwachung ihrer eigenen Emissionen, die Schulung der Nutzer zur Steigerung der Effizienz, die Festlegung von Standards für Best Practices und die Bereitstellung langfristiger Unterstützung, um diese Bemühungen am Leben zu erhalten.

Ein zentraler Teil ihrer Arbeit bestand darin, genau zu verstehen, wie viel Kohlenstoff ihre Computer produzierten. In der Vergangenheit fehlten diese Daten oft oder waren über ihre vielfältigen Systeme hinweg zu schwer zu sammeln. Das Team begegnete diesem Problem, indem es Mitarbeiter am Anfang ihrer Karriere und Auszubildende schulte, um Werkzeuge zur Verfolgung des Energieverbrauchs zu entwickeln. Sie entwickelten Software, die die Emissionen spezifischer Rechenaufgaben überwachen konnte, sodass Nutzer die Umweltkosten ihrer Arbeit sehen konnten. Beispielsweise entwickelten sie ein System, das einem Forscher mitteilen konnte, wann der beste Zeitpunkt für eine Berechnung war, basierend darauf, wie sauber das Stromnetz in diesem Moment war. Sie bauten auch Dashboards, die den Nutzern zeigten, wie viel Kohlenstoff ihre virtuellen Maschinen erzeugten, und machten so unsichtbaren Energieverbrauch in sichtbare Daten verwandelt, auf die Menschen reagieren konnten.

Mit besseren Daten in der Hand wandte sich das Team den Menschen zu, die die Systeme nutzten. Sie verstanden, dass es nicht ausreichte, Forschern einfach nur zu sagen, sie sollten „grüner werden“; sie mussten ihnen zeigen, wie. Das Team organisierte Workshops und erstellte Trainingsmodule, um Entwicklern und Nutzern zu helfen, die Umweltauswirkungen ihrer Entscheidungen zu verstehen. Sie arbeiteten an Funktionen, die Echtzeit-Verbrauchsgrafiken und Prognosen anzeigten, was Wissenschaftlern half zu entscheiden, wann sie ihre Aufgaben planen oder wann sie ungenutzte Arbeitsbereiche abschalten sollten, um Energie zu sparen. Indem sie diese Nachhaltigkeitsaspekte direkt in die Werkzeuge einbetteten, die Forscher täglich verwendeten, machten sie es Einzelpersonen leichter, informierte Entscheidungen zu treffen, ohne selbst Experten für Umweltwissenschaften sein zu müssen.

Um sicherzustellen, dass diese Änderungen Bestand hatten, konzentrierte sich das Team auch auf den Aufbau einer Kultur der Zertifizierung und des Wissensaustauschs. Sie ermutigten verschiedene Gruppen innerhalb der Abteilung, eine anerkannte digitale Nachhaltigkeitszertifizierung anzustreben, die einen klaren Fahrplan für Verbesserungen bot. Um diesen Gruppen zum Erfolg zu verhelfen, erstellte das Team Vorlagen und Leitfäden, die den Aufwand für den Einstieg verringerten. Sie etablierten ein Netzwerk von Vertretern aus jedem Forschungsthema, um Updates zu teilen und das Gespräch am Laufen zu halten. Während die Aufrechterhaltung dieses Schwungs schwierig war, da Menschen oft mit ihrer primären Forschung beschäftigt sind, stellte das Team fest, dass regelmäßige Treffen und ein klares Gemeinschaftsgefühl halfen, die Initiative lebendig zu halten. Sie legten zudem Wert darauf, ihre Arbeit zu dokumentieren und mit anderen zu teilen, um ein Protokoll dessen zu erstellen, was funktionierte und was nicht.

Die Ergebnisse dieses Ansatzes sind vielversprechend. Die Abteilung hat es erfolgreich geschafft, von einem Zustand verstreuter, freiwilliger Bemühungen zu einer koordinierten Strategie mit klaren Zielen und messbaren Fortschritten überzugehen. Sie haben eine neue Generation von Mitarbeitern in nachhaltigen Computing-Fähigkeiten geschult, Werkzeuge entwickelt, die den Nutzern Sichtbarkeit über ihren CO2-Fußabdruck geben, und einen Rahmen geschaffen, dem andere Abteilungen folgen können. Das Team räumt ein, dass es weiterhin vor Herausforderungen steht, insbesondere bei der Sicherung von ausreichend Mitteln und Mitarbeiterzeit, um diese Bemühungen langfristig aufrechtzuerhalten. Sie haben noch nicht alle Probleme gelöst, wie etwa die Umweltkosten der Hardware selbst oder die Speicherung massiver Datensätze, aber sie haben ein solides Fundament gelegt.

Letztlich zeigt diese Fallstudie, dass bedeutender organisatorischer Wandel nicht immer eine massive Umgestaltung von oben erfordert. Indem man eine kleine Gruppe befähigt, Bemühungen zu koordinieren, Werkzeuge bereitzustellen und eine Kultur der gemeinsamen Verantwortung zu fördern, kann eine große wissenschaftliche Abteilung damit beginnen, ihre Abläufe mit globalen Umweltzielen in Einklang zu bringen. Die Arbeit zeigt, dass Forscher, wenn ihnen die richtigen Informationen und die richtige Unterstützung gegeben werden, die Veränderungen vornehmen können, die notwendig sind, um die Umweltauswirkungen der digitalen Werkzeuge zu reduzieren, die die moderne Wissenschaft vorantreiben. Dieser Ansatz bietet einen praktischen Weg für jede Organisation, die danach strebt, die breite Ambition von Netto-Null in die tägliche Realität ihres Betriebs zu verwandeln.