Miljøvurdering af software

Bekendtgørelsen

Bekendtgørelsen i teknologi giver eleverne mulighed for at lave software som produktløsning. Der stilles de samme krav som til andre løsninger omkring fremstilling i værksteder og laboratorier, fremstilling i en god kvalitet, anvendelse af professionelle metoder m.m. Som i alle andre løsninger skal eleven redegøre for miljømæssige overvejelser under produktfremstillingen, produktets påvirkning af miljøet, samt i bedømmelsen af eksamensprojektet, hvordan miljømæssige overvejelser er inddraget af eleven.

For mange undervisere kan det være svært at vejlede eleverne om, hvordan de kan gennemføre de miljømæssige overvejelser, når produktet er en softwareløsning. Det er her vigtigt at huske, der ikke stilles bekendtgørelsesmæssige krav om beregninger, som et MEKA-skema, men at de ”kun” skal redegøre for deres overvejelser i projektet.

Hvad kan en softwareløsning være?

Eleverne kan arbejde med software i deres produktløsning på mange forskellige måder, det kan fx være en programmeringskode til en Arduino eller Raspberry Pi, som styrer en sensor. En Python kode som laver ansigtsgenkendelse og styrer en lås. Disse løsninger handler ofte om at styre elektronik eller opsamle data. I begge tilfælde opfattes det ikke som om, at programmeringskoden er en softwareløsning, men en del af et stykke elektronik-løsning, der kan udføres en miljøvurdering af.

De softwareløsninger, der primært er tænkt på i denne artikel, er løsninger som udformningen af en App (applikation) til fx en smartphone, et website til at hente kogebogsopskrifter, et workoutprogram med video tutorials, osv. Så hvordan kan eleven udføre en miljøvurdering af disse produktløsninger?

Der er ikke en klar grænse for, hvornår softwareløsningen er ”løsningen”, det er som regel en del af en større helhed.

Derfor er det endnu mere vigtigt, at eleven kan redegøre for sine overvejelser i en miljøvurdering, således de fremadrettet kan komme med miljømæssige forbedringstiltag og konsekvenser af deres løsning.

Informatik- og kommunikationsteknologi (IKT)

IKT-området i Danmark har skabt mange softwareløsninger som Skype, Endomondo, Navision, Just Eat, Jubii, Togoodtogo osv. Der findes ligeledes mange virksomheder som TDC, Nets, KMD, IBM m.m., hvor IT-løsninger er en kerneydelse.

IKT-området skønnes i øjeblikket at udlede 4% af de globale emissioner af drivhusgasser, på samme niveau som luftfartsindustrien i 2020. Prognoserne skønner, at 20-25% af de samlede udledninger af drivhusgasser vil komme fra IKT-området i 2040.

Det forventes, at datacentre og IT-netværk vil være de største energiforbrugere og udgøre omkring 80% af den energi, som anvendes inden for IKT-området i 2040. (Kilde: Energistyrelsen)

Udledningen af drivhusgasserne fra IKT-området kommer primært fra energien, der anvendes til datahåndtering. Når data skal lagres i datacentre, sendes fra en server (datacentre) til klient (brugeren), samt klientens anvendelse af data i deres IT-udstyr, som fx tv-boks, smartphone, mm, så kræver alle led i transmissionen energi.

Energiforbruget (kWh/GB), som håndtering af data kræver, kan være svært at bestemme. Der findes ikke nogen standardiseret metode til fastlæggelse af energiforbruget ved datahåndtering (EU arbejder på det). Forskellen i de mange skøn, der findes, er hvad der medregnes i skønnet.

Udviklingen i energiforbruget (kWh/GB) er faldet betragteligt de sidste 10 år. Fra omkring 12 kWh/GB (2010) til omkring 0,5 kWh/GB (2020) når data lagres, transmitteres og anvendes af en bruger. Udviklingen skyldes mange faktorer som netværksudvikling (fx, 2G->5G), algoritmer som pakker data, udstyr der anvendes af brugere (laptops, smartphones, m.m).

Udviklingen energiforbruget ved mobil datatransmission, det er dog ikke det samlede energiforbrug

Selvom energiforbruget er faldet i perioden 2010-2020, er datamængden der transmitteres i samme periode til gengæld vokset fra 0,25 zettabytes til 3,3 zettabytes på verdensplan. Højere billedkvalitet i vores TV og TV-bokse, nye apps som TikTok, Youtube, Netflix, osv., som alle kræver mere transmitteret data.

Estimeret udvikling af mobil datatransmission i verden

Måden vi kan forsøge at miljøvurdere en softwareløsning på, kan være ved at kigge på den datamængde, der transmitteres. Ud fra en kendt datamængde, kan det omregnes til energiforbrugestimat.

Website-løsninger

Mange softwareløsninger er udformninger af et website, hvor en bruger kan hente informationer om kostplaner, opskrifter, se videoer, uploade billeder, hente formler, udføre beregninger m.m.

Der er forskel på datamængden, når et website vises på en PC eller smartphone, men metoden er den samme, og forskellen er relativt lille.

Elever kan bruge mange forskellige software til at fremstille et website, fx Adobe Dreamweaver, WIX, Wordpress, osv. Der er ingen forskel, når det gælder miljøvurderingen, uanset platform.

Det vigtige er måske, at eleven kan se deres egen løsnings energiforbrug relativt i forhold til andre løsningers energiforbrug. Desuden er det også vigtigt, at eleverne kan vurdere, hvordan de kan optimere software-løsningen, så klimapåvirkningerne bliver mindre.

Metode til vurdering af eksisterende website-løsninger

Den simple metode er at bruge et website som websitecarbon.com, det kan være effektivt hvis flere websites skal sammenlignes og et overfladisk indtryk skal dannes. De data som vises kan dog være svære at analysere og begrunde.

En anden relativ simpel metode er ved at undersøge antal besøgende på et website (Similarweb.com), finde den hentede data pr. besøgende (download en webside), og udregne energiforbruget (0,5 kWh/GB).

Eks. (BT.DK som undersøges)

Similarweb: BT.dk, besøgende 26.2 Mill/måned, 7,26 sider/besøg.

Eksempel på brug af similarweb med bt.dk

Download: BT.dk (højreklik-gem, egenskaber mappe). 9,32 MB

Beregning: (26.200.000 * 7,26 * 9,32 =1.772.775.840 MB/måned.)

Svarende til 20.774.716 GB/år. (1000 MB = 0,97 GB)

10.387.358 kWh/år (0,5 kWh/GB)

1.298.419 kg CO2/år (0,125 kg CO2/kWh)

Eller 0,58 g CO2/webside visning (sammenlignet med 0,34 g CO2/webside (websitecarbon.com))

Analyse af website-løsning

Beregningerne viser, at der udledes en mængde CO2, hver gang vi henter en webside. 50% af udledningen skyldes billeder og videoer som hentes, 30% skyldes programmeringskoder samt 10 % tekstfont.

Eleven kan evt. arbejde med nødvendigheden af reklamer, som ofte er billeder og videoer, og hvordan de vises, den rigtige tekstfont, billedformater og kvaliteten af disse m.m., når et websites klimaaftryk skal analyseres.

Der findes flere websites, som kan hjælpe med optimering af et website, ellers kan artiklen fra The Conversion om det ”mørke dataforbrug” anbefales som inspiration.

Metoden, som kunne bruges af eleven:

Eleven udarbejder sit website, estimerer antal besøgende (eleven forventer), bestemmer dataforbruget en besøgende anvender, beregner deres forventede CO2-udledning og sammenligner med konkurrerende websites. (optimering af website (billeder, navigation, reklamer, energikilder, osv.)

App-løsninger

En app (applikation) er en af de softwareløsninger, elever ofte fremstiller. Mange gange er deres app reelt et ”website” dog udformet som en app. Eleverne anvender ofte Adobe XD, Scratch, App lab, AppSheet, Zoho Creater, m.m. som deres udviklingsplatform. Som ved website-løsninger har platformen minimal betydning for klimaaftrykket, deres software-løsning efterlader.

En metode, som App-løsninger kan miljøvurderes på, er igen ved at kigge på dataforbruget. Nogle smartphones har installeret en funktion, der kan vise dataforbruget af de enkelte applikationer, der er installeret, ellers kan man med fordel installere fx ”Data Counter Widget” (DCW).

Eksempel:

Fra DCW kan det aflæses, at brugeren har anvendt Facebook og hentet fx 58 GB/måned.

58 GB * 0,5 kWh/GB = 29 kWh/måned

Svarende til 43 kg CO2/år (0,125 kg CO2/kWh)

Samme beregningsmodel kan eleven anvende ved at afprøve sin app i en given periode, bestemme den anvendte datamængde og antal brugere. Herved kan eleven opsamle data til miljøvurderingen af løsningen samt analysere påvirkningerne.

Miljøvurdering af IKT uden beregninger

Forsimplet er der 3 faktorer i vurderingen af miljøpåvirkningen: dataforbruget (GB), energien, som anvendes (kWh) og CO2-udledningen (0,125 kg CO2/kWh).

Hvis eleverne ønsker at lave en miljøvurdering uden at regne på deres egen IT-løsning, kunne de måske inddrage følgende i deres projekt:

Dataforbruget, ”bedre billedkvalitet og videoer i hverdagen”, ”hvordan streaming som Netflix, Disney+, m.m. har indflydelse på vores hverdag”, ”udvikling fra fysiske medier til digitale medier”, osv.

Energien, ”Datacentre og energiforbrug i Danmark”, ”IOT (Internet Of Things) styring/kontrol af vores hverdag, som Siri, Google assistent, osv.”, Udvikling af netværk, fibernet, 5G bredbånd, m.m.)

CO2-udledning, ”Greenwashing og IKT, energiforbrug og grøn energi”, ”CO2-udledning fra elektricitetsproduktion i verden”.

Afgrænsninger af emnet

Det er muligt at diskutere, hvilket programmeringssprog eleven ønsker at anvende i sin løsning. Det bliver ofte meget kompliceret, men har dog betydning for miljøpåvirkningen. Med de softwareløsninger eleverne arbejder med giver det ikke nogen signifikant forskel, og miljøvurderingen forsvinder i tekniske spidsfindigheder.

Ligeledes kan antal beregninger, softwareprogrammet udfører, opdateringer af software, netværkstyper osv. inddrages, men igen drukner det tekniske i formålet med en miljøvurdering.

Mere information om emnet

Der findes meget interessant materiale om emnet, som kan være spændende for eleverne.

Mikkel Thorup, Professor ved ITU arbejder blandt andet med algoritmer inden for IT, og hvordan algoritmer kan mindske datatransmissionen fra servere.

Maja Hanne Kirkeby, Adjunkt RUC arbejder med energiforbrug af softwareløsninger, har tidligere lavet online forelæsninger om emnet.

Kreditering

Lars Lundberg
Underviser
Hillerød Tekniske Gymnasium

Artikel