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Publikationen

Measure Once, Model Everywhere: Model-Based Per-Request Resource Consumption for HTTP

LIMITS 2026

Jüngste Vorschläge zur nachhaltigkeitsbezogenen Offenlegung über HTTP konzentrieren sich darauf, welche Umweltinformationen an der Protokollgrenze übertragen werden sollen, lassen aber offen, wie sich solche Werte pro Anfrage in realen Deployments erzeugen lassen. Wir stellen einen modellbasierten Ansatz vor, der Ressourcenverbrauch und CO2e pro HTTP-Anfrage schätzt, ohne feingranulare Energiemessung im Produktivbetrieb zu erfordern. Endpunkte werden offline unter kontrollierten Bedingungen vermessen, um kompakte Energiemodelle abzuleiten, die online an der HTTP-Servergrenze ausgewertet werden. Wir implementieren dies als nginx-Erweiterung, die eine JSON-Modell-Registry lädt und pro Anfrage Metadaten zu Energie, Netz-Intensität, eingebetteten Emissionen und Gesamtwirkung ausgibt—bei nur geringem Laufzeit-Overhead.

Sustainability-Aware Workload Shifting Beyond Carbon Intensity

IC4S 2026

Das zeitliche und räumliche Verschieben von Rechenlasten wird häufig vorgeschlagen, um Emissionen von Rechenzentren durch Ausnutzung der schwankenden CO2-Intensität von Strom zu senken. Eine rein auf CO2 ausgerichtete Optimierung kann jedoch Belastungen dorthin verlagern, wo Auswirkungen lokal spürbar sind—etwa Wasserentnahmen in wasserarmen Regionen, erhöhte Luftschadstoffbelastung und stärkere Belastung angespannter Stromnetze. Wir stellen Orca vor, ein nachhaltigkeitsbewusstes Workload-Shifting-Framework, das globale Klimaauswirkungen und heterogene lokale Kriterien gemeinsam berücksichtigt und die Planung als Mehrziel-Optimierungsproblem formuliert. Eine Fallstudie mit drei Regionen zeigt, dass CO2-optimales Verschieben lokale Ergebnisse verschlechtern kann, während Orca kontextsensitive Pläne erzeugt, die globale und lokale Nachhaltigkeitsziele besser ausbalancieren.

Resource Efficiency Software Index (RESI): Towards Software Product Comparability

SusTech 2026

Es fehlt eine standardisierte, reproduzierbare Methode, um die Ressourceneffizienz von Softwareprodukten mit ähnlicher Funktionalität zu vergleichen. Wir stellen den Resource Efficiency Software Index (RESI) vor, ein messbasiertes Framework, das Produkten innerhalb einer durch gemeinsame Kern-Use-Cases definierten Softwarekategorie eine interpretierbare Effizienzklasse (A–E) zuweist. RESI bewertet den operativen Ressourcenverbrauch über vier Lebenszyklusphasen (INSTALL, IDLE, RUN, UNINSTALL) mittels einer fünfstufigen Pipeline. Wir instanziieren RESI für zehn weit verbreitete Webbrowser, führen die Pipeline in einem kontrollierten Setup aus und untersuchen Plattformeffekte durch erneute Ausführung auf einem Consumer-Laptop.

MLOX: Open-Source MLOps for the Rest of Us

CAIN 2026

MLOps bleibt eine große Herausforderung für Einzelpersonen und kleine Teams, denen Budget, Expertise oder Infrastruktur für Systeme auf Unternehmensniveau fehlen. MLOX (MLOps-in-a-Box) schließt diese Lücke mit einem einfach zu bedienenden, sicheren und vollständig quelloffenen Framework, das gewöhnliche virtuelle oder On-Premise-Server in zusammenhängende, beobachtbare und nachhaltige MLOps-Umgebungen verwandelt. Mit einer service-zentrierten, backend-agnostischen Architektur, die Docker, Kubernetes, native und hybride Connectors unterstützt, integriert es den gesamten KI-Workflow—Tracking, Orchestrierung, Serving, Monitoring, Registry-Verwaltung und Secret-Handling—auf kostengünstiger Hardware und legt dabei Wert auf Transparenz, Energieeffizienz und Reproduzierbarkeit.

Sustainable Software Development - The State of Green Coding in Germany

ICT4S 2025

Deutschlands Verpflichtung zur Klimaneutralität bis 2045 rückt den schnell wachsenden IKT-Sektor in den Fokus. Auf Basis einer Umfrage mit 141 Teilnehmenden sowie gezielten Interviews mit Fachleuten aus Wissenschaft, Industrie und Politik untersucht dieses Paper den aktuellen Stand, die Herausforderungen und die Hürden für eine breite Umsetzung von Green Coding in der deutschen Softwareentwicklung. Unsere Ergebnisse zeigen anhaltende Unklarheiten bei standardisierten Definitionen, Messmethoden und Best Practices, während Hürden wie unzureichende Weiterbildung, begrenzte wirtschaftliche Anreize und organisatorische Zwänge eine breite Einführung erschweren.

PowerLetrics: An Open-Source Framework for Power and Energy Metrics for Linux

ICSE

Der zunehmende Energieverbrauch von Software- und Hardwaresystemen ist aufgrund seiner Umweltauswirkungen und Betriebskosten zu einem bedeutenden Anliegen geworden. Während Betriebssysteme wie Windows und macOS proprietäre, nicht dokumentierte Energieanalysefunktionen besitzen, fehlt eine solche Funktionalität bisher in Linux. In diesem Paper stellen wir PowerLetrics vor, ein Open-Source-Framework, das entwickelt wurde, um den Energieverbrauch auf Prozessebene unter Linux zu überwachen und zu analysieren.

Optimizing Green Coding Practices: Measurement Accuracy and Best Practices

PEACHES - Dagstuhl Seminar 24351

Dieser Vortrag behandelt Best Practices und Herausforderungen bei der Messung des Energieverbrauchs von Software, einschließlich der Grenzen von Tools wie Intel RAPL und dem Gude Power Meter sowie der Bedeutung konsistenter Testbedingungen, CPU-Einstellungen und automatisierter Validierung. Er gibt praktische Tipps zu spezialisierten Betriebssystemen, Abtastintervallen und Netzwerkverkehr, mit dem Ziel, umweltfreundliche Programmierpraktiken zu verbessern und die Umweltbelastung durch Software zu reduzieren.

Green Metrics Tool: Measuring for fun and profit

arXiv

Die Umweltbelastung durch Software gewinnt zunehmend an Bedeutung, da der Bedarf an Rechenressourcen weiter steigt. Um den Ressourcenverbrauch von Software zu optimieren und CO₂-Emissionen zu reduzieren, ist die Messung und Bewertung von Software ein erster wesentlicher Schritt. In diesem Artikel diskutieren wir, welche Metriken für fundierte Entscheidungen wichtig sind. Wir stellen das Green Metrics Tool (GMT) vor, ein neuartiges Framework zur genauen Messung des Ressourcenverbrauchs von Software. Das Tool bietet einen containerisierten, kontrollierten und reproduzierbaren, lebenszyklusbasierten Ansatz, um den Ressourcenverbrauch von Software in entscheidenden Phasen zu bewerten. Abschließend diskutieren wir die Funktionen von GMT, wie Visualisierung, Vergleichbarkeit sowie regel- und LLM-basierte Optimierungen, und heben sein Potenzial hervor, Entwicklern und Forschern bei der Reduzierung der Umweltbelastung ihrer Software zu helfen.

Improving Carbon Emissions of Federated Large Language Model Inference through Classification of Task-Specificity

Future Generation Computer Systems

Konferenzbeitrag zu HotCarbon 2024 - Wir präsentieren ein Papier zur Reduzierung des Energieverbrauchs der LLM-Inferenz durch die Verwendung spezialisierter Open-Source-Modelle, die zuvor von einem Klassifikator ausgewählt wurden.

Development and evaluation of a reference measurement model for assessing the resource and energy efficiency of software products and components—Green Software Measurement Model (GSMM)

Future Generation Computer Systems

Publication in Future Generation Computer Systems - The Green Software Measurement Model integrates results from 12 groups of researchers and practitioners. In our part we describe how professional energy and carbon measurements can be done with modern container native open source tooling.

Software Life Cycle Assessment in the wild

EnviroInfo Conference Proceedings 2023

Veröffentlichung im GI-Konferenzband der EnviroInfo 2023 - Die Ökobilanz von Software (Software Life Cycle Assessment, SLCA) gewinnt aufgrund ihrer Umweltauswirkungen bei Produktion, Einsatz, Nutzung und Entsorgung zunehmend an Aufmerksamkeit.

Transparency for software climate impact

Bits&Bäume Conference Proceedings 2023

Concepts Towards a Life Cycle Assessment of Software (Konzepte für eine Lebenszyklusbewertung von Software) - Wir skizzieren, wie Software-Emissionen über den gesamten Lebenszyklus mit aktuellen Werkzeugen und Methoden zugeordnet werden können, einschließlich zukünftiger Herausforderungen und Probleme.