Green IT für Frankfurter Stadtverwaltung hier: Leitbild für die Stadtverwaltung Frankfurt am Main zur Optimierung des Energieverbrauchs beim Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnik (Green-IT-Konzept)

S A C H S T A N D : Vortrag des Magistrats vom 17.05.2013, M 80 Betreff: Green IT für Frankfurter Stadtverwaltung hier: Leitbild für die Stadtverwaltung Frankfurt am Main zur Optimierung des Energieverbrauchs beim Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnik (Green-IT-Konzept) Vorgang: Beschl. d. Stv.-V. vom 27.01.2011, § 9316 (NR 2092) 1. Das beigefügte Leitbild für die Stadtverwaltung Frankfurt am Main zur Optimierung des Energieverbrauchs beim Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnik (Green-IT-Konzept) ist in Kraft zu setzen. 2. Der Magistrat wird beauftragt, alles Weitere, einschließlich der Veröffentlichung in den Nachrichten der Stadtverwaltung zu regeln. Begründung: Die Stadtverordnetenversammlung hat mit § 9316 vom 27.01.2011 den Magistrat aufgefordert, die bisherigen Maßnahmen für eine umwelt- und ressourcenschonende Informations- und Kommunikationstechnologie zu einem Gesamtkonzept für Green IT zusammenzuführen und weiterzuentwickeln. Nachdem die hierfür erforderlichen Vorarbeiten abgeschlossen sind, wird das beigefügte Leitbild für die Stadtverwaltung Frankfurt am Main zur Optimierung des Energieverbrauchs beim Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnik (Green-IT-Konzept) mit der Bitte um Beschlussfassung vorgelegt. A. Zielsetzung/Lösung Der Bereich Informationstechnologie (IT) der Stadt Frankfurt am Main umfasst neben den zentralen Rechenzentren und Netzknoten auch die Server, Netzwerkschränke, Personal-Computer und IT-Peripherie in den Liegenschaften, jeweils inklusive einer installierten Kühlung für die IT. Derzeit betragen die Stromkosten für den IT-Bereich in der Stadtverwaltung Frankfurt am Main 2,5 Mio. Euro im Jahr, das sind ca. 20% der gesamten Stromkosten in den städtischen Liegenschaften. 2/3 davon tragen hierzu die ca. 1.300 Server, ca. 600 Netzwerkschränke sowie ca. 29.000 Personalcomputerarbeitsplätze (sogenannte Clients) bei. Die IT-Infrastruktur trägt mit 9.000 to CO2 pro Jahr erheblich zu den Treibhausgasemissionen der Stadt bei, die im Rahmen der Klimaschutzbemühungen deutlich gesenkt werden müssen. Gleichzeitig laufen viele Geräte (Server und Netzwerkkomponenten) rund um die Uhr und stellen damit eine Grundlast dar, die im Rahmen der Energiewende möglichst reduziert werden soll: geringere Stromaufnahme der Geräte mit lastabhängigem Betrieb mit weniger Kühlbedarf bei gleicher Rechenleistung. Der Magistrat strebt an, die Stromverbräuche und die damit verbundenen Schadstoff-Emissionen im Informationstechnik-Sektor bis zum Jahr 2020 zu halbieren. Gleichzeitig soll die Verfügbarkeit (Ausfallsicherheit) erhöht und der Wartungs- und Betriebsaufwand verringert werden. Nicht nur im Rahmen des Klimaschutzes und der Abkehr von der Kernenergie hat die Energieeffizienz im IT-Bereich daher höchste Priorität. Durch die kurzen Erneuerungszyklen der IT-Geräte (ca. alle 5 Jahre) werden Effizienzsteigerungen in diesem Bereich im Gegensatz zu anderen Energiesparmaßnahmen im Gebäudebereich sehr schnell wirksam. Bei der Beschaffung hochwertigerer Geräte mit geringerer Abwärme und höherer Temperaturtoleranz könnten diese Zyklen im Sinne der Nachhaltigkeit künftig verlängert werden, was auch den Energieaufwand zur Herstellung und Entsorgung sowie die Transaktionskosten für Beschaffung und Installation verringern würde. Mit dem Bau des neuen Rechenzentrums für das Amt für Informations- und Kommunikationstechnik sowie der Integrierten Gesamtverkehrs-Leitzentrale des Straßenverkehrsamtes sind neben den bautechnischen Optimierungen der Gebäudehülle die haustechnischen und IT-Komponenten energieeffizient vernetzt worden. Im Winter wird Abwärme des Rechenzentrums über Wärmerückgewinnung für das Gesamtgebäude zum Heizen genutzt. Die Überschusswärme kann bei einer Außentemperatur von unter 5° Celsius (tags und/oder nachts), als freie Kühlung ohne den Verbrauch von Primärenergie erfolgen. Der Wärmeaustausch erfolgt über Hybridrückkühler mit hohem Wirkungsgrad, die hierdurch sehr wirtschaftlich arbeiten. Erst bei höheren Außentemperaturen ist der Einsatz der Kältemaschinen erforderlich. Durch eine Optimierung der Steuerung im laufenden Betrieb ist die freie Kühlung ggf. bis zu einer Außentemperatur von 7°Celsius realisierbar. Auch die Kühlung der Büroräume (Abwärme aus IT-Geräten) kann durch die Bauteilaktivierung der Betondecken als freie Kühlung ohne den Verbrauch von Primärenergie erfolgen. Bei Außentemperaturen von unter 12°Celsius wird das Wasser der Heiz- und Kühldecken auf ca. 18° Celsius gekühlt. Die hierdurch in der Nacht gekühlten Speichermassen kühlen tags darauf die Büro- und Aufenthaltsräume. Der Magistrat strebt an, die bisher dezentral betriebenen Serversysteme im zentralen Rechenzentrum zu konsolidieren. Für die eigentlichen IT-Geräte und die Rechner der Rechenzentren würde die Konzentration der Datenhaltung in diesem Rechenzentrum (RZ) dazu führen, dass rund 30 Rechenzentren unterschiedlichster Größe mit allen RZ-typischen baulichen Gegebenheiten und damit erforderlichen Energie-, Betriebs- und Wartungskosten aufgegeben werden können. Die derzeit in dezentralen Strukturen vorzuhaltenden Ausbau- und Ausfallreserven werden drastisch kleiner sein, wodurch die energetische Effizienz insgesamt steigt. Durch diese und den weiteren in dem Leitbild für die Stadtverwaltung Frankfurt am Main zur Optimierung des Energieverbrauchs beim Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnik (Green-IT-Konzept) beschriebenen Maßnahmen kann das Ziel des Magistrats erreicht werden, den Energieverbrauch bis zum Jahr 2020 im IT-Sektor zu halbieren. Das Leitbild dient als verbindliche Regelung für die Ämter und Betriebe und soll durch Veröffentlichung in den Nachrichten der Stadtverwaltung zum nächstmöglichen Zeitpunkt in Kraft gesetzt werden. Die Wirksamkeit der Maßnahmen ist regelmäßig zu überprüfen und jährlich zu berichten. B. Alternativen Die weltweiten Ressourcen für Energie werden immer knapper. Die Nachfrage an IT-Leistungen steigt weiter stetig an. Aus diesem Grund werden die Energiekosten ohne übergeordnetes Handeln in den nächsten Jahren weiter ansteigen, dies kann auch nicht durch den Einsatz erneuerbarer Energien kompensiert werden. Es gibt somit keine Alternative zum Energiesparen. Wenn das Konzept nicht beschlossen wird, bleiben deshalb erhebliche Effizienzpotentiale in der IT ungenutzt. C. Kosten Die aktuellen Verbrauchskosten und das sich daraus ergebende Einsparungspotenzial können nicht vollumfänglich ermittelt werden, da es bei den meisten Ämtern und Betrieben der Stadtverwaltung bei den Energiekosten für IT keine IT-bezogene Verbrauchsermittlung und somit eine separate Kostenabrechnung gibt. Einzelne Verwaltungsstandorte wurden jedoch durch das Hochbauamt mit entsprechender Messtechnik ausgestattet. Die Auswertung stellt somit belastbare Referenzwerte bereit, die für ein gesamtstädtisches Bild hochgerechnet werden können. Auf der Grundlage dieser ermittelten Daten ist davon auszugehen, dass bei einer sukzessiven Ablösung von dezentralen Rechenzentren und Verlagerung von Serversystemen in das zentrale Rechenzentrum des Amtes für Informations- und Kommunikationstechnik sowie der Integrierten Gesamtverkehrs-Leitzentrale des Straßenverkehrsamtes gesamtstädtisch erhebliche Energiekosten eingespart werden könnten. Durch die Gesamtkostenberechnung wird somit sichergestellt, dass die Lebenszykluskosten (Summe aus Kapitalkosten, Betriebskosten und Folgekosten) durch die im Leitbild beschriebenen Maßnahme gesenkt werden. Gleichzeitig wird der Strombedarf erheblich verringert und die lokale Wertschöpfung erhöht. Anlage Leitbild (ca. 21 KB) Vertraulichkeit: Nein dazugehörende Vorlage: Antrag vom 17.11.2010, NR 2092 Bericht des Magistrats vom 22.08.2016, B 213 Bericht des Magistrats vom 01.11.2019, B 398 Bericht des Magistrats vom 20.07.2020, B 322 Bericht des Magistrats vom 31.10.2022, B 422 Zuständige Ausschüsse: Ausschuss für Recht, Verwaltung und Sicherheit Ausschuss für Umwelt und Sport Haupt- und Finanzausschuss Versandpaket: 22.05.2013 Beratungsergebnisse: 21. Sitzung des Ausschusses für Umwelt und Sport am 20.06.2013, TO I, TOP 13 Bericht: TO II Die Stadtverordnetenversammlung wolle beschließen: Es dient zur Kenntnis, dass der Ausschuss für Umwelt und Sport die Beratung der Vorlage M 80 auf den Ausschuss für Recht, Verwaltung und Sicherheit delegiert hat. Abstimmung: CDU, GRÜNE, SPD, LINKE., FDP, FREIE WÄHLER, Piraten und RÖMER 21. Sitzung des Ausschusses für Recht, Verwaltung und Sicherheit am 01.07.2013, TO I, TOP 9 Bericht: TO II Die Stadtverordnetenversammlung wolle beschließen: Der Vorlage M 80 wird in der vorgelegten Fassung zugestimmt. Abstimmung: CDU, GRÜNE, SPD, LINKE. und FDP; FREIE WÄHLER (= Enthaltung) Sonstige Voten/Protokollerklärung: Piraten, RÖMER und REP (= Annahme) ÖkoLinX-ARL (= Ablehnung) 22. Sitzung des Haupt- und Finanzausschusses am 02.07.2013, TO II, TOP 6 Bericht: TO II Die Stadtverordnetenversammlung wolle beschließen: Der Vorlage M 80 wird in der vorgelegten Fassung zugestimmt. Abstimmung: CDU, GRÜNE, SPD, LINKE., FDP, Piraten und RÖMER; FREIE WÄHLER (= Enthaltung) 23. Sitzung der Stadtverordnetenversammlung am 04.07.2013, TO II, TOP 29 Beschluss: Der Vorlage M 80 wird in der vorgelegten Fassung zugestimmt. Abstimmung: CDU, GRÜNE, SPD, LINKE., FDP, Piraten, RÖMER und REP; FREIE WÄHLER (= Enthaltung) Sonstige Voten/Protokollerklärung: ÖkoLinX-ARL (= Ablehnung) Beschlussausfertigung(en): § 3379, 23. Sitzung der Stadtverordnetenversammlung vom 04.07.2013 Aktenzeichen: 16 1