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In einer schnelllebigen Welt, in der Innovation den Fortschritt vorantreibt, begann die Reise von Airizon am 29. September 2022 in der charmanten Stadt Torre del Greco. Ein engagiertes Team hatte drei Jahre lang akribisch an den Grundlagen dessen gearbeitet, was sich zu einer revolutionären Kraft in der Luftfahrt entwickeln sollte. Ohne es zu ahnen, war dies erst der Anfang eines außergewöhnlichen Abenteuers, das dieses Start-up zu einem echten Referenzpunkt machen würde.

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Oktober 2022: Das HANGAR-Konsortium betritt die Bühne

Während die herbstlichen Farben die Landschaft prägten, richteten wir unseren Blick auf den Horizont. Im Oktober führte Airizon die Einreichung des Projektvorschlags HANGAR an. Holistic ATM of New Generation Aircraft (HANGAR) stellte unseren ersten Schritt in das Feld des Air Traffic Management dar. Dieses von Airizon koordinierte, wegweisende Forschungsprojekt hatte zum Ziel, die komplexe Wechselwirkung zwischen Kondensstreifen wasserstoffbetriebener Flugzeuge und atmosphärischen Bestandteilen zu untersuchen. Doch damit nicht genug: Parallel dazu begannen wir mit der Entwicklung eines KI-basierten Algorithmus zur Optimierung des Air Traffic Management (ATM). Unsere Zusammenarbeit mit einem Konsortium gleichgesinnter Pioniere wird fortgesetzt, und wir blicken erwartungsvoll auf den nächsten Projektaufruf.

November 2022: Webpräsenz und neue Zusammenarbeit

Der November markierte einen wichtigen Meilenstein. Er stand für den Launch unserer ersten Website – noch in einer embryonalen Form – sowie für die Präsentation unseres allerersten Minimum Viable Product. Gleichzeitig öffneten wir uns für eine Zusammenarbeit mit dem renommierten Nationalen Forschungszentrum (CNR IRISS). Unsere Rolle bestand darin, die Doktorandin Francesca Carion bei ihrer Forschung zur urbanen Regeneration zu unterstützen.

Dezember 2022: SMAU Napoli 2022 und Promotion von HEAD

Zum Jahresende hin trat Airizon bei der SMAU Napoli 2022 in Neapel auf. Diese Veranstaltung stellte eine entscheidende Gelegenheit dar, unser Netzwerk zu erweitern, mit Stakeholdern in Kontakt zu treten und den Grundstein für zukünftige internationale Partnerschaften zu legen. Unsere kontinuierlichen Marketingaktivitäten konzentrierten sich auf die Promotion des HEAD-Projekts – mit einer äußerst positiven Resonanz.

Januar 2023: Engagement für Wachstum und Lernen

Das neue Jahr begann mit einem erneuerten Engagement für Wachstum. Im Januar starteten wir ein internes Disseminationsprogramm mit dem Ziel, die Kompetenzen unserer Teammitglieder weiterzuentwickeln. Durch eine Kombination aus virtuellen Meetings und Präsenzvorträgen konzentrierten wir uns sowohl auf Soft Skills als auch auf Hard Skills. Diese Initiative vertiefte nicht nur unser Verständnis für Unternehmensführung, sondern stärkte auch das Engagement unserer Mitarbeitenden und Gründer.

März 2023: ETAIS-Vorschlag und Pionierarbeit im Bereich KI

Im März begaben wir uns auf einen vielversprechenden Weg mit der Einreichung des ETAIS-Projektvorschlags (Efficient and Trustworthy AI Systems). Das Projekt, gemeinsam koordiniert von Airizon und der Universität Neapel „Federico II“, befasste sich mit der effizienten und vertrauenswürdigen Implementierung von KI-Systemen. Hervorzuheben ist, dass das Projekt renommierte Industriepartner und Forschungseinrichtungen aus ganz Europa einbezog. Unsere kollaborativen Aktivitäten in diesem Bereich tragen weiterhin Früchte.

April 2023: Gewinner der IX. Edition der 012Academy

Der April war ein außergewöhnlicher Monat für Airizon. Alessandro Montariello trat unserem Vorstand offiziell im Rahmen eines Work-for-Equity-Vertrags bei und brachte seine wertvolle Expertise als Front-End-Entwickler ein. Darüber hinaus erreichten wir einen bedeutenden Meilenstein, indem wir die IX. Edition der 012Academy gewannen – einen Inkubatorwettbewerb für Start-ups, organisiert von 012Factory.

Mai 2023: Erweiterung des Horizonts in London

Der Mai bot uns die Gelegenheit, unsere Vision auf internationaler Bühne zu präsentieren. Airizon nahm an der SMAU London 2023 teil, eingeladen als Teil des regionalen Ökosystems. Diese Veranstaltung erweiterte unser Netzwerk, brachte neue Stakeholder zusammen und ebnete den Weg für spannende Kooperationen. Gleichzeitig wurden wir geehrt, für das Take-Off Acceleration Programm ausgewählt zu werden.

Juni 2023: Start mit dem Take-Off Accelerator

Im Juni 2023 erreichte unsere Reise neue Höhen mit dem Eintritt in das Take-Off Acceleration Programm in Turin. Dieses intensive Accelerationsprogramm, das von Juni bis Oktober 2023 lief, bot uns wertvolles Mentoring durch Branchenexperten. Es war eine transformative Erfahrung, die unser Wissen vertiefte und uns befähigte, Innovation weiter voranzutreiben. In diesem Zeitraum arbeitete Airizon zudem mit Italiens führendem Flugzeughersteller Leonardo S.p.A. zusammen, um einen Proof of Concept zu definieren.

September 2023: Proof of Concept

Airizon glaubt fest an die Stärke von Diversität. Im September begrüßten wir Valeria Corradi, eine talentierte UX-Designerin, in unserem Team. Ihre Aufnahme stärkte nicht nur unsere fachliche Kompetenz, sondern unterstrich auch unser Engagement für Geschlechtervielfalt innerhalb des Unternehmens.

Oktober 2023: Gewinner des Top of the PID 2023

Als der Herbst erneut Einzug hielt, erreichte uns eine Nachricht, die uns mit großem Stolz erfüllte. Airizon wurde als Gewinner des nationalen Preises Top of the PID 2023 in der Kategorie „New Business Model 4.0“ ausgezeichnet. Diese renommierte Auszeichnung würdigte unser Engagement für die Digitalisierung und hob die Fortschritte hervor, die wir im Bereich modernster Technologien erzielt haben.

Während wir dieses bemerkenswerte erste Jahr feiern, sind wir zutiefst dankbar für die kontinuierliche Unterstützung unseres Teams, unserer Partner und unserer Mitwirkenden. Gemeinsam haben wir eine Reise der Innovation und Exzellenz begonnen – und es gibt kein Zurück. Die Zukunft ist vielversprechend, und Airizon ist bereit, weiterhin Grenzen zu verschieben, neue Horizonte zu erkunden und die Zukunft der Luftfahrt aktiv mitzugestalten. Vielen Dank, dass Sie Teil unserer Reise sind.

Auf viele weitere Jahre voller Innovation und Exzellenz,
Francesco Orefice, CEO von Airizon

Das HEAD-Projekt, entwickelt von Airizon, führt die HEAD Suite ein – eine digitale Plattform für die aeronautische Entwicklung, die Entwicklungszeiten um bis zu 60 % und Kosten um bis zu 40 % reduzieren kann und dabei Zuverlässigkeit und Nachhaltigkeit gewährleistet. HEAD zielt darauf ab, die digitale und nachhaltige Transformation der Luftfahrtbranche voranzutreiben. Bis heute wurden die Kernfunktionen des Back-Ends validiert und die grafische Benutzeroberfläche verbessert. Die Beta-Version ist für Januar 2025 vorgesehen, die kommerzielle Version für Mai 2025.

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Das HEAD-Projekt

HEAD (Hybrid and Electric Aircraft Designer) hat das Ziel, die namensgleichen Softwareprodukte der Suite auf den Markt zu bringen. Diese von Airizon entwickelte digitale Suite stellt einen grundlegenden Schritt zur Digitalisierung aeronautischer Entwicklungsprozesse dar, indem sie Entwicklerinnen und Entwicklern ein Werkzeug bereitstellt, das Entwicklungszeiten und -kosten deutlich reduziert und zugleich eine zuverlässige Auslegung innovativer und „green“ Konfigurationen ermöglicht.

Die HEAD Suite besteht aus drei Modulen, die den Phasen der aeronautischen Entwicklung gewidmet sind. Erstmals im Bereich der aeronautischen Entwicklung können Nutzerinnen und Nutzer von HEAD ein Werkzeug verwenden, das verschiedene Arten von Antriebssystemen integrieren und die Auslegung einer unbegrenzten Anzahl unterschiedlicher Konfigurationen unterstützen kann.

Airizon überwindet die Grenzen bereits am Markt verfügbarer Tools und ermöglicht eine bislang unerreichte Designflexibilität; zudem bietet das Unternehmen ein Produkt, das sich mit anderer Software verbinden lässt, um die Integration von Informationen zu erleichtern – mit einer Reduktion der Entwicklungskosten um bis zu 40 % und der Entwicklungszeiten um bis zu 60 %.

Projektziele

Das HEAD-Projekt wurde konzipiert, um die kritischsten Herausforderungen der modernen aeronautischen Entwicklung zu adressieren, indem technologische Innovation, Nachhaltigkeit und Digitalisierung kombiniert werden. Zu den wichtigsten Zielen gehören:

Markteinführung der HEAD Suite

Das Projekt unterstützt die Markteinführung des Flaggschiffprodukts von Airizon durch die Finanzierung eines firmeneigenen E-Commerce-Systems zur Lizenzverwaltung.

Digitalisierung und Integration der Entwicklungsprozesse

Der gesamte Entwicklungsprozess wird um ein einziges digitales Modell des Luftfahrzeugs herum aufgebaut. Diese „Single Source of Truth“ dient der Koordination aller Entwicklungsprozesse.

Unterstützung der technologischen Transition

Im Einklang mit den europäischen Nachhaltigkeitszielen der Agenda 2030 für nachhaltige Entwicklung hat das Forschungsteam von Airizon neue Methoden für die aeronautische Entwicklung „green“ Plattformen entwickelt. Diese Methodiken bilden den Kern der Features innerhalb der HEAD Suite.

Erreichte und erwartete Ergebnisse

Bereits sechs Monate nach Projektstart wurden wichtige Meilensteine erreicht. Auf der technologischen Entwicklungsseite wurde die Validierung der wichtigsten Back-End-Funktionen abgeschlossen; das Back-End integriert nun skalierbare digitale Modelle, die die Phasen der konzeptionellen und vorläufigen Entwicklung abdecken. Parallel dazu wurde die grafische Benutzeroberfläche zugänglicher gestaltet, um die Nutzung durch ein breiteres Anwenderspektrum zu ermöglichen und die Marktadoption zu fördern.

Hinsichtlich der Effizienz zeigten die nach der Veröffentlichung der Alpha-Version im September 2024 mit Partnerunternehmen durchgeführten Tests eine deutliche Reduktion der Entwicklungszeiten um 60 % sowie eine Kostenreduktion um 40 % – Ergebnisse, die mit den Projektzielen übereinstimmen.

Mit Blick in die Zukunft plant Airizon die Veröffentlichung der Beta-Version im Januar 2025 sowie einer kommerziellen Version im Mai 2025.

Gleichzeitig wurde das Team durch die Einstellung spezialisierter Front-End- und Back-End-Ressourcen erweitert – ein wesentlicher Schritt, um interne Kompetenzen zu stärken und die kontinuierliche Projektentwicklung zu unterstützen.

Die weiteren erwarteten Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen:

• Abschluss der Entwicklung des Moduls HEAD STAR für die aeronautische Entwicklung.
• Unterstützung der Marktpräsenz durch die Erstellung eines E-Commerce-Systems.
• Beitrag zur digitalen Transformation neuer Kunden im Einklang mit europäischen Technologiepfaden und den SDGs der Agenda 2030.

Update – 31/07/2025 – Projektende

Das HEAD-Projekt, entwickelt von Airizon, führt die HEAD Suite ein – eine digitale Plattform für die aeronautische Entwicklung, die Entwicklungszeiten um bis zu 60 % und Kosten um bis zu 40 % reduzieren kann und dabei Zuverlässigkeit und Nachhaltigkeit gewährleistet. HEAD zielt darauf ab, die digitale und nachhaltige Transformation der Luftfahrtbranche voranzutreiben. Alle Projektziele wurden erreicht, einschließlich des Marktzugangs durch die Veröffentlichung der kommerziellen Version im Juli 2025. Diese Version zeichnet sich durch eine user-friendly grafische Benutzeroberfläche, ein flüssiges und reaktionsschnelles Back-End sowie sichere Lizenzschlüssel aus.

Die modernen Herausforderungen des technologischen Fortschritts

Seit Anbeginn der Menschheit wurde Technologie als Verbündeter genutzt, um die durch Umweltbedingungen gesetzten Grenzen der eigenen Entwicklung zu überwinden. Der technologische Fortschritt hat den Aufstieg und den Beginn verschiedener Zeitalter bestimmt und prägt heute das digitale Zeitalter, in dem Algorithmen und elektronische Geräte die zentralen Komponenten der Innovation darstellen. Digitale Produkte unterstützen unterschiedliche Industrien, verkürzen die Markteinführungszeit von Produkten und rationalisieren repetitive und zeitaufwändige Tätigkeiten, die früher auf den Schultern der Mitarbeitenden lasteten.

Das digitale Zeitalter eröffnet der Menschheit eine neue Chance, das zu erreichen, was vor 50 Jahren noch undenkbar war: automatisierte Produktionslinien durch das Internet der Dinge (IoT), Big-Data-Verarbeitung für maßgeschneiderte Produkte sowie eine verbesserte Kundenerfahrung auf Basis künstlicher Intelligenz. IoT und cyber-physische Systeme zählen zu den wichtigsten Technologien der Industrie 4.0, deren Ziel es ist, Produktionsprozesse zu optimieren, Ersatzteile zu reduzieren und Risiken für menschliche Bediener zu minimieren. Während Industrie 4.0 industrielle Prozesse beschleunigt, wird der nächste Schritt, Industrie 5.0, die bei der Datenübertragung verlorene Zeit reduzieren und kollaborative Rahmenbedingungen entlang der Lieferkette stärken.

Doch es liegt in der Natur der Zeit, dass jedes neue Zeitalter auch neue Herausforderungen mit sich bringt. Während wir in das digitale Zeitalter eintreten, nehmen diese zeitgenössischen Probleme allmählich Gestalt an. Der Klimawandel wird zu einer der höchsten Prioritäten für Regierungen und Institutionen, da seine Auswirkungen schneller als erwartet den Punkt ohne Wiederkehr erreichen. Innerhalb von fünf Jahren wird der Klimawandel irreversibel sein und das Leben aller Menschen beeinflussen. Die Weltgesundheitsorganisation schätzt, dass die Zahl zusätzlicher Todesfälle infolge des Klimawandels zwischen 2030 und 2050 bei etwa 250.000 pro Jahr liegen wird (insgesamt 5 Millionen), da bereits 3,6 Milliarden Menschen in Gebieten leben, die stark anfällig für die Folgen der globalen Erwärmung sind.

Der Klimawandel ist ein schreckliches Problem und muss gelöst werden. Er verdient höchste Priorität.
— Bill Gates, Gründer von Microsoft

Reale Verschmutzung aus einer virtuellen Welt

Die wissenschaftliche und industrielle Forschung konzentriert sich derzeit auf die Reduktion von CO₂-Emissionen. Die jüngste weltweite Verbreitung digitaler Technologien hat das Potenzial, die ökologische Transformation zu beschleunigen. Gleichzeitig sind digitale Technologien in den letzten Jahren zu einer der größten Quellen von Umweltverschmutzung geworden.

Laut Frans Berkhout und Julia Hertin in „De-materialising and re-materialising: digital technologies and the environment“ lassen sich die Auswirkungen von Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) auf die Umwelt in direkte, indirekte sowie strukturelle bzw. verhaltensbezogene Effekte unterteilen. Direkte Effekte stehen im Zusammenhang mit der Herstellung und Wartung von Hardware (Server, Kabel, Motherboards usw.) und ähneln jenen anderer Industrieprodukte mit negativen Folgen für das Klima. Indirekte Effekte betreffen hauptsächlich die „Dematerialisierung“ bestimmter Produkte und Dienstleistungen, was insgesamt positive Auswirkungen auf den Klimawandel hat. Strukturelle und verhaltensbezogene Effekte beziehen sich auf grundlegende Dynamiken wie gesellschaftliche, wirtschaftliche und rechtliche Veränderungen.

Es ist schwierig, die Gesamtwirkung der Digitalisierung auf den Klimawandel vorherzusagen. Die ADEME (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie) hat gezeigt, dass die CO₂-Emissionen einer einzelnen E-Mail mit nur 1 Megabyte etwa 19 Gramm betragen. Betrachtet man die enorme Anzahl an E-Mails, die täglich weltweit in Unternehmen versendet werden, ergeben sich gewaltige Emissionsmengen. Anders ausgedrückt: 15 durchschnittliche E-Mails verursachen mehr Verschmutzung als eine Autofahrt von 1 km.

Darüber hinaus hat das ESG Karma Metrix Observatory gezeigt, dass andere digitale Technologien einen unerwartet hohen ökologischen Fußabdruck haben. Wie oft nutzen wir Suchmaschinen wie Google oder streamen Filme und Serien auf Netflix? Solche Plattformen sind extrem ressourcenintensiv. Es wurde sogar geschätzt, dass das Internet, wäre es ein Land, der viertgrößte Umweltverschmutzer der Welt wäre.

Diese Beispiele verdeutlichen, dass digitale Technologien ein zweischneidiges Schwert sind. Wir müssen unseren Planeten schützen, indem wir technologische Errungenschaften verantwortungsvoll nutzen. Wie bekannt ist, arbeitet Airizon aktiv daran, CO₂-Emissionen zu reduzieren, indem die Markteinführungszeit hybrider, vollständig elektrischer und wasserstoffbetriebener Flugzeuge verkürzt wird. Die digitale Suite HEAD (Hydrogen and Electric Aircraft Designer) integriert modernste Designmethoden für diese Flugzeugtypen und hilft Entwicklern, den Prozess erheblich zu beschleunigen.

Als Teil einer Menschheit, die Verantwortung für diesen Planeten übernimmt, ermutigen wir unser Netzwerk, unsere Kunden und Mitarbeitenden, einige einfache Maßnahmen zur Reduzierung des ökologischen Fußabdrucks zu berücksichtigen:

• Antworten Sie nicht unnötig auf E-Mails, indem Sie den gesamten E-Mail-Verlauf zitieren.
• Löschen Sie E-Mails mit trivialen Inhalten (z. B. „Danke für das Dokument“).
• Behalten Sie in E-Mail-Ketten nur die letzte Nachricht und löschen Sie die vorherigen.
• Löschen Sie regelmäßig inaktive Chats in sozialen Netzwerken.
• Entfernen Sie Social-Media-Gruppen, die keinen Zweck mehr erfüllen.
• Öffnen Sie nicht gleichzeitig viele Internetseiten, wenn dies nicht erforderlich ist.
• Gehen Sie zu Fuß zur Arbeit, wann immer es möglich ist.

Als ersten Schritt zur Reduzierung unseres ökologischen Fußabdrucks hat Airizon ein eigenes E-Mail-Emissionshandelssystem entwickelt. Dieses interne Tool erfasst die Emissionen, die durch jede von Teammitgliedern versendete E-Mail entstehen. Mitarbeitende, die ihr Limit überschreiten, können zusätzliche E-Mail-Kontingente von besonders sparsamen Kolleginnen und Kollegen beantragen. Werden die monatlichen Gesamtemissionen überschritten, werden die E-Mails überprüft, um im Folgemonat Korrekturmaßnahmen umzusetzen.

Figure 1: Das von Airizon entwickelte Emissionshandelssystem. Die Oberfläche zeigt die von jedem Teammitglied verursachten CO₂-Emissionen basierend auf der Anzahl der im Monat versendeten E-Mails.

Figure 2: Benutzeransicht des von Airizon entwickelten E-Mail-Emissionshandelssystems.

Nachhaltigkeitsstrategien: Green Computing

Wie zuvor erwähnt, gibt es eine klare Unterscheidung zwischen direkten, indirekten sowie strukturellen oder verhaltensbezogenen Auswirkungen. Diese Unterscheidung ist besonders wichtig für einen Ingenieurbereich, der sich gezielt mit der Nachhaltigkeit der IT befasst: Green Computing. Green Computing ist ein Teilbereich der Sustainable IT und konzentriert sich auf die Entwicklung von Praktiken und Verfahren zur umweltfreundlichen Nutzung von IT-Ressourcen, ohne die Leistungsfähigkeit zu beeinträchtigen.

Ziel ist es, Lösungen zu finden, die die Ressourceneffizienz verbessern und Reduktion, Wiederverwendung und Recycling fördern.

Die Forschung zu den Vorteilen von Green Computing konzentriert sich vor allem auf zwei Hauptaspekte:

• Den sozialen Aspekt, da Green Computing das Umweltbewusstsein der Verbraucher erhöht hat, die zunehmend Produkte, Unternehmen und Organisationen bevorzugen, welche ihre Umweltauswirkungen berücksichtigen.
• Den wirtschaftlichen Aspekt, da Unternehmen durch Green-Computing-Prozesse ihren Stromverbrauch erheblich senken können, was zu deutlichen Kosteneinsparungen führt.

Unabhängig davon, wie stark physische Systeme optimiert oder mit erneuerbaren Energien betrieben werden: Wenn die darauf laufende Software mehr Hardware-Ressourcen verbraucht als notwendig, sind die Energieeinsparungen wirkungslos.

Werden IT-Infrastrukturen nachhaltiger, müssen auch die darauf betriebenen Softwaresysteme nachhaltig sein. Daraus entstand Green Software Development – ein Bereich der Informatik, der die Prinzipien des Green Computing durch Softwareoptimierung konkret umsetzt. Während Green Computing physische, strukturelle und soziale Aspekte adressiert, konzentriert sich Green Software Development auf das Immaterielle und Digitale.

Das Asternox-Team ist auf Forschung im Bereich Green Computing und Green Software Development spezialisiert. Dennoch stehen wir weiterhin vor Herausforderungen bei der präzisen Definition und Messung softwarebezogener Emissionen.

Diese Komplexität ergibt sich unter anderem aus:

• der Definition von Standards und Tools zur Ãœberwachung von Softwaresystemen und deren Laufzeitumgebungen,
• der inhärenten Unfassbarkeit von Software mit ihren vielfältigen Dynamiken,
• der Vielfalt an Maschinen und Infrastrukturen, auf denen Software ausgeführt wird.

Als Fachleute erkennen wir jedoch unsere Verantwortung, evidenzbasierte Messmethoden zu entwickeln und umzusetzen. Unser Ziel ist es, möglichst genaue und repräsentative Schätzungen realer Softwareemissionen zu liefern und damit zu mehr Nachhaltigkeit in der Technologiebranche beizutragen.

Zahlreiche Forschungs- und Entwicklerteams arbeiten ebenfalls an effizienten Monitoring-Lösungen. Ein Beispiel ist Scaphandre, das Unternehmen und Fachkräften ermöglicht, den Energieverbrauch ihrer technologischen Dienste zu messen und diese Daten über beliebige Monitoring- oder Analyse-Toolchains weiterzugeben. Viele weitere Teams engagieren sich in diesem Bereich, was den starken Willen der Entwicklergemeinschaft zeigt, möglichst optimierte und „energieneutrale“ Softwareprodukte zu schaffen.

Als Entwicklungsteam bei Asternox haben wir uns zum Ziel gesetzt, die Weblandschaft zu analysieren und Lösungen zu entwickeln, die die Konzepte von Green Computing und Green Software Development widerspiegeln. Auf diese Weise unterstützen wir Airizon bei seinem Ziel, „smarte Lösungen für einen sauberen Himmel“ zu schaffen.

Reduzierung des digitalen Konsums durch optimierte Website-Entwicklung

Wie unsere Kolleginnen und Kollegen von Airizon zutreffend festgestellt haben, verursachen viele digitale Technologien einen hohen CO₂-Fußabdruck. Die Emissionen einer einzelnen E-Mail sind gering, werden jedoch relevant, wenn man bedenkt, dass täglich etwa 227 Milliarden E-Mails versendet werden. Gleiches gilt für eine ebenso einfache und häufige Tätigkeit wie das Surfen im Internet.

Nach dem Vorbild von Airizon, das ein System zur Kompensation von E-Mail-Emissionen entwickelt hat, engagieren wir uns bei Asternox dafür, die durch Webnutzung verursachten Emissionen zu analysieren und Wege zu deren Reduzierung zu finden.

Die zentrale Frage lautet: Welchen ökologischen Einfluss haben Websites und Webanwendungen auf das Internet – und warum ist ihr CO₂-Fußabdruck so hoch? Die Antwort ist simpel: Er lässt sich nicht exakt bestimmen, zumindest nicht ohne detaillierte Berechnungen.

Hardware- und Softwarekomponenten sind von Natur aus schwer messbar. Es wäre einfacher, die Anzahl der Reiskörner weltweit zu zählen, als jedes Computersystem zu quantifizieren, das mit einem Netzwerk verbunden oder auf einer digitalen Plattform gehostet ist.

Trotzdem ist es möglich, vergleichbare Bedingungen zu schaffen, um die Effizienz bestimmter Lösungen auf eigenen Systemen oder Cloud-Diensten näherungsweise zu messen. Ziel eines der jüngsten Experimente von Asternox ist es, solche Messungen zu instrumentieren und einen nachhaltigen Website-Entwicklungsstack mit relevanten Kennzahlen zu definieren.

Als Beispiel betrachten wir die Airizon-Website, die von Asternox entwickelt wurde: Sie verbraucht derzeit 458 MB RAM und 0,01 vCPU – sowohl bei Spitzenlast als auch im Leerlauf.

Die größte Ressourcennutzung entfällt auf den Client mit 250 MB RAM und den Server mit 131 MB RAM. Content-Delivery-Netzwerke (CDNs) und das E-Mail-Gateway verbrauchen zusammen 77 MB RAM.

Zum Vergleich dient WordPress: Eine einfache WordPress-Website ohne zusätzliche Plugins verbraucht durchschnittlich 613 MB RAM und 0,3 vCPU bei Spitzenlast. Mit Plugins steigt der Verbrauch auf 1,32 GB RAM und 0,3 vCPU. Komplexere Websites benötigen somit deutlich mehr Ressourcen und verursachen höhere Emissionen.

Unsere Infrastruktur basiert auf Microservices, bei denen jede Komponente eine klar definierte Aufgabe erfüllt. Im Gegensatz zur monolithischen Architektur von WordPress ermöglicht dieser Ansatz eine geringere Gesamtressourcennutzung, höhere Modularität, bessere Wartbarkeit und optimierte Energieeffizienz.

Umweltvorteile kompilierter Sprachen wie Rust gegenüber Garbage-Collected-Sprachen

Im Kontext ökologischer Nachhaltigkeit spielt die Effizienz von Programmiersprachen eine entscheidende Rolle. Kompilierte Sprachen wie Rust bieten erhebliche Vorteile gegenüber Garbage-Collected-Sprachen wie JavaScript und Python, insbesondere im Hinblick auf Energieverbrauch und Ressourcennutzung.

Effizienz und Leistung

Kompilierte Sprachen übersetzen Code vor der Ausführung direkt in Maschinensprache. Dadurch entstehen hochoptimierte Binärdateien mit minimalem Overhead. Rust wurde speziell für hohe Performance entwickelt und bietet gleichzeitig Speicher- und Typsicherheit.

Garbage-Collected-Sprachen hingegen erzeugen zusätzlichen Laufzeit-Overhead, da der Garbage Collector regelmäßig Speicher bereinigt und dabei CPU-Zyklen und Energie verbraucht.

Speicherverwaltung

Rust verwaltet Speicher zur Compile-Zeit mittels Ownership, Borrowing und Lifetimes, wodurch Garbage Collection überflüssig wird. Das führt zu vorhersehbarem Speicherverhalten und geringerer Energieaufnahme.

Garbage-Collected-Sprachen überwachen Speicher kontinuierlich, was zu Fragmentierung, Pausen und erhöhtem Energieverbrauch führt.

Geringerer Energieverbrauch

Studien zeigen, dass kompilierte Sprachen energieeffizienter sind. Laut dem Journal of Green Software Engineering verbrauchen Rust und C für gleiche Aufgaben deutlich weniger Energie als Python oder JavaScript.

Ressourcennutzung

Durch effizientes Ressourcenmanagement benötigt Rust weniger Hardware für gleiche Arbeitslasten. Das reduziert Serverbedarf, Elektroschrott und Gesamtenergieverbrauch.

Kompilierte Sprachen wie Rust bieten somit erhebliche ökologische Vorteile und stellen nachhaltigere Optionen für die Softwareentwicklung dar.

Fazit

Technologische Fortschritte treiben die moderne Gesellschaft voran, bringen jedoch erhebliche ökologische Herausforderungen mit sich. Der Energiebedarf von KI, Big Data, IoT, Blockchain-Technologien und weiteren digitalen Infrastrukturen wächst exponentiell und trägt erheblich zu CO₂-Emissionen bei – insbesondere bei Nutzung nicht erneuerbarer Energiequellen.

Dennoch ist die Zukunft nachhaltiger IT vielversprechend. Durch einen ganzheitlichen Ansatz aus Energieeffizienz, nachhaltigem Design, umweltfreundlicher Softwareentwicklung, Regulierung und Aufklärung kann technologisches Wachstum zu einer nachhaltigen Zukunft beitragen.

Die wichtigste Investition für Unternehmen besteht darin, die langfristige Tragfähigkeit ihrer Software- und IT-Architekturen zu sichern. Nachhaltigkeit bedeutet nicht nur Effizienz, sondern auch soziale und ethische Verantwortung.

Jetzt zu handeln ist wichtiger denn je. Alle Fachkräfte müssen ihren Beitrag zu einer nachhaltigen Zukunft leisten.