SIEMENS

Wenn es im Jahr 2010 in der IT-Welt ein Buzz-Word gegeben hat, dann war es Cloud Computing, das Rechnen in der Wolke. Die Wolke, welche für die Abstraktion von IT-Infrastrukturen, wie Computer, Datenbanken und Netzwerke steht und zunehmend zur Heimat von Hard- und Software wird. Was die Pioniere Google und Amazon längst anbieten – etwa indem sie über die Cloud Mailprogramme, Speicherplatz für Fotos und Musik oder Rechenleistung zur Verfügung stellen – haben nun auch viele Unternehmen entdeckt: Sie vermarkten IT-Produkte und Dienstleistungen im und über das Netz. Auch Siemens nutzt Cloud Computing für sich und seine Kunden. Seit Januar 2011 arbeitet in der zentralen Forschung bei Corporate Technology ein Team in einem speziellen Kompetenzzentrum an diesem Thema.

Begriff Cloud stammt aus den frühen Phasen des Internets. Der amerikanische Computerpionier und Spezialist für Künstliche Intelligenz, John McCarthy, prophezeite 1960: „Wir werden eines Tages Rechenleistung beziehen als wäre es Wasser oder Strom.“ Doch erst die PC-Revolution in Kombination mit dem Internet schuf überhaupt die technischen Voraussetzungen, umgesetzt wurde das Cloud-Konzept vor wenigen Jahren: Als der Internet-Buchhändler Amazon nach dem Platzen der Dot-com-Blase seine Datenzentren modernisieren wollte, entdeckte er, dass – wie in vielen Firmen – die Rechnerkapazität die meiste Zeit nur zu einem Bruchteil genutzt wurde. Die IT-Fachleute von Amazon setzten auf die damals aufkommende Webservice- und Virtualisierungstechnologie, um die IT-Ressourcen flexibel und effizient bereitzustellen. Das funktionierte so gut, dass das Unternehmen mit Amazon Webservices auf den Markt ging, unter anderem mit dem Angebot von Rechenkapazität, die man sich innerhalb kurzer Zeit mieten kann.

Vielfältige Wolkenformen. Heute wird zwischen drei Formen des Cloud Computings unterschieden: Erstens „Software as a Service“ (SaaS) – also die Nutzung von Software als Dienstleistung über das Netz. Programme lagern demnach nicht mehr auf dem Rechner des Kunden, sondern werden bei Bedarf abgerufen: Der Techniker einer Heizungsfirma etwa kann mit seinem Tablet-Computer jederzeit das neueste Wartungsprogramm nutzen, um vor Ort eine Anlage zu warten. Oder eine Firma stellt Druckertreiber im Netz zur Verfügung, mit denen die Nutzer von Smartphones von unterwegs aus Dokumente ausdrucken können. Zweitens „Infrastructure as a Service“ (IaaS), also die Vermietung von Rechenleistung in Form von virtualisierter Hardware a la Amazon. Schließlich „Platform as a Service“ (PaaS), bei dem Kunden auf gemeinsame Entwicklungs- und Betriebsplattformen zugreifen können. PaaS kann man vereinfacht als ein Betriebssystem für ein gesamtes Rechenzentrum sehen, das zudem mit anderen Rechenzentren kommunizieren kann.

Die Angebote an Hard- und Software müssen dabei nicht immer über das gesamte Web verteilt beziehungsweise von jedermann erreichbar sein. Im Gegensatz zur „public cloud“ gibt es auch die „private cloud“ (Grafik unten), ein privates, abgeschlossenes Netz basierend auf der gleichen Technologie, zu dem – aus rechtlichen Gründen – nur ein bestimmter Kundenkreis Zugang hat. Beide Architekturen lassen sich auch als „hybride Wolke“ kombinieren, um die Vorteile beider Konzepte zu nutzen: Effizienz und weltweite Verfügbarkeit auf der einen Seite und ein Höchstmaß an Sicherheit auf der anderen. Wo immer Kundendaten in aufwändigen Simulationen verarbeitet werden müssen, bieten sich für die Speicherung der Daten eine private Cloud und für die Berechnungen eine public Cloud an.

„Nüchtern betrachtet“, sagt Nils gentschen Felde, „liefert Cloud Computing also ein Geschäftsmodell, um IT-Dienste über das Netz bereitzustellen.“ Der Informatiker gentschen Felde ist Experte für Netzwerke, er arbeitet beim Munich Network Management Team der Ludwig-Maximilians-Universität München. Was banal klinge, sei jedoch eine echte Innovation, betont Dr. Gerald Käfer, der das Siemens-Kompetenzzentrum Cloud Computing leitet. „Cloud Computing liefert eine neue Technologiebasis, um Software als Dienstleistung bereitzustellen. Auf dieser Basis kann in Zukunft IT-Leistung so einfach bezogen werden wie heute Strom oder Wasser – einschließlich der Abrechnung nach Verbrauch“, sagt der Elektrotechniker.

Im Kompetenzzentrum hat Siemens seine Cloud-Aktivitäten gebündelt, um einerseits die einzelnen Sektoren zu beraten, bei welchen Anwendungen sie Cloud Computing anbieten können und andererseits strategischen Cloud- Service-Lieferanten zu vermitteln, was Siemens als Kunde für zukünftige industrielle Cloud Services selbst erwartet. Eine Kernmannschaft von Cloud-Spezialisten sitzt bei Corporate Technology und bindet nach Bedarf andere Siemens-Experten ein. „Wir arbeiten gewissermaßen selbst wie eine Cloud“, scherzt Käfer. Deren Vorteil sei es ja auch, aus einem großen Pool von Ressourcen schöpfen zu können und immer auf dem neuesten Stand zu sein.

Ferndiagnosen über das Netz. Am eindrucksvollsten könnten sich die Vorteile des Cloud Computing bei Anwendungen der medizinischen Bildverarbeitung und Ferndiagnosen zeigen. Ein Szenario: Ein Patient kommt zum Beispiel mit Verdacht auf einen Tumor in der Lunge ins Krankenhaus – es muss eine Computertomographie gemacht werden. Um schnell und sicher eine Diagnose zu erstellen, bieten sich IT-basierte Systeme zur automatischen Auswertung der Röntgenbilder an. Kleinere Krankenhäuser können sich derartige System wegen zu geringer Auslastung aber nicht leisten. Seit März 2010 können Ärzte daher das Diagnosesystem auch als Software-Dienstleistung kaufen, die auf Basis des Cloud Computing realisiert ist: Die Tomographie-Aufnahmen werden anonymisiert und verschlüsselt verschickt, in einem Siemens-Servicezentrum automatisch ausgewertet – und die Mediziner erhalten binnen Minuten eine Diagnose.

Ein anderes Beispiel sind Schweißroboter in Autofabriken: Um die Qualität ihrer Arbeit zu überprüfen, bietet PLM Software, eine Siemens- Tochterfirma mit Sitz in Texas, ein Programm an, das die Daten der Karosserie und der Schweißpunkte ständig aufnimmt und auswertet. Daraus lässt sich ein Bericht erstellen, der die Qualität des Produktes sicherstellt und gleichzeitig die Arbeit des Roboters bewertet und gegebenenfalls signalisiert, wann dieser ausgetauscht werden muss. Wegen der großen Datenmengen ist diese Art der Kontrolle jedoch extrem aufwändig. Für kleinere Produktionsstraßen arbeitet PLM Software daher seit Sommer 2010 an einer Cloud-basierten Lösung – in Zusammenarbeit mit Microsoft, dessen Plattform Azure dabei genutzt wird. „Unternehmen können ihre Kosten für eine eigene Infrastruktur und den Support erheblich senken, wenn sie auf Windows Azure und die Möglichkeiten von Cloud Computing setzen“, sagt Sanjay Ravi, bei Microsoft weltweit zuständig für die Hightech- und Elektronikindustrie.

Die Einbettung im Netz ermöglicht es auch, Anwendungen ständig auf dem neuesten Stand zu halten. „Bisher unterhält Siemens für die Verteilung von Software weltweit Rechenzentren“, sagt Gerald Käfer. „Dazu braucht man Gebäude, IT- und Sicherheitsinfrastruktur und Menschen, die sich darum kümmern, was letztlich beachtliche Kosten verursacht, die auf den erbrachten Service umgelegt werden müssen.“ Inzwischen untersucht Siemens für die globale Verteilung von Software die Möglichkeit, Cloud-Rechenzentren zu nutzen. In einem ersten Pilotprojekt mit Microsoft-Rechenzentren wird IT-Kapazität nur dann gemietet, wenn tatsächlich ein Software-Update ansteht.

Geringere Kosten bei höherer Flexibilität: Das ist einer der großen Vorteile von Cloud Computing – in diesem Fall sowohl für den Anbieter Siemens als auch für die Kunden. Auch bei anderen Anwendungen wie der Auswertung von Röntgenbildern muss das Krankenhaus nicht mehr rund um die Uhr für die teure Infrastruktur der Datenverarbeitung zahlen, sondern nur noch für die Diagnose pro Patient. Und Cloud-Lösungen sind flexibel: Wenn doch einmal an einem Tag nicht nur zwei, sondern zehn Patienten eine CT-Diagnose brauchen, dann ist das ohne weiteres möglich.

Kaum Sicherheitsbedenken. Die geringen Kosten auch für zukünftige, noch komplexere Dienste aufrecht zu erhalten – das ist eine der großen technischen Herausforderungen der Wolke. Daran ändert auch die Tatsache nichts, dass Mikrochips immer leistungsfähiger werden, in 20 Jahren womöglich 500-mal leistungsfähiger als heute. Sie werden dennoch die Infrastruktur brauchen, die es ihnen erlaubt zu kommunizieren, um Daten immer auf dem aktuellen Stand zu halten. „Selbst wenn man in Zukunft alle Daten der Welt zu einem bestimmten Zeitpunkt auf dem Smartphone speichern und bearbeiten könnte, würde das nicht reichen“, sagt Käfer. Denn aktuelle und weltweit verfügbare Information werde immer wichtiger, und sie erfordere eine skalierbare, effiziente Infrastruktur.“ Das ist ein wenig wie mit Autos und Straßen. Auf einem Feldweg kommt selbst ein Ferrari nicht weit. Die Cloud ist gewissermaßen das ausgebaute Straßennetz mit allen Tankstellen und Autobahnen.

Und was ist mit der Sicherheit? Wie geschützt sind wichtige Unternehmensdokumente, wenn sie im Netz lagern oder auf Rechnern, die Teil einer Public Cloud sind, zu der quasi die gesamte Welt Zugang hat? Was, wenn sie verloren gehen? Was, wenn Leitungen gehackt werden? „Und wie gewährleistet man den Datenschutz bei der Herausgabe sensibler Daten an Dritte?“, fragt Nils gentschen Felde. Er ist überzeugt, dass aus Sicherheitsbedenken große Firmen vor dem Eintritt in die Welt der Clouds noch zögern. „Unter dem Begriff Sicherheit werden meist mehrere Aspekte wie Rechtsvorschriften zum Datenschutz, die Einhaltung von Domänenstandards und technische Sicherheitsmaßnahmen in einen Topf geworfen“, entgegnet Käfer. So gebe es von technischer Seite her kaum Bedenken bezüglich der Sicherheit.

Schwieriger sei es dagegen die Datenschutzrichtlinien für Serviceanbieter zu erfüllen, wenn Firmen die Personendaten anderer Unternehmen verwalteten, oder wenn diverse Zertifizierungen durchzuführen seien. Käfer hält es für „gut, dass die Diskussion über Sicherheit bei Cloud Computing vehement geführt wird“, da dadurch sich das Bewusstsein auf der Anbieterseite wie auf der Konsumentenseite erhöhe: „Nur so kommt es zur notwendigen Weiterentwicklung.“ Juristisch gesehen, bestünden bereits heute ähnliche Anforderungen für diverse Webanwendungen wie für Cloud Computing: „Viele Firmen betreiben schon seit längerem Outsourcing und Offshoring, und die Kunden sind zufrieden, obwohl sie die Verlagerung gar nicht wahrnehmen.“

„Trotzdem wird für viele Firmen in der ersten Phase das Cloud Computing nur in Form von Private Clouds zum Einsatz kommen, da es in der Public Cloud noch viele gesetzliche Graubereiche gibt und die Unternehmen erst entsprechendes Wissen und Erfahrung aufbauen müssen“, sagt Gerald Käfer. Doch er ist überzeugt, dass heutige Bedenken den Trend nicht bremsen werden.

Zumindest die Steigerungsraten im Geschäft mit Cloud Computing geben Käfer recht. Wenn auch die Prognosen schwanken, den Boom schätzen Analysten ähnlich ein. Nach einer Studie der Experton-Group sind 2010 allein in Deutschland 1,1 Milliarden Euro mit Cloud Computing umgesetzt worden, 2015 sollen es bereits über acht Milliarden Euro sein. Ist Cloud Computing also ein Technologiesprung so wie einst die Einführung des PC in die Arbeitswelt? Vorhergesagt hat das Achim Berg, früher Chef von Microsoft Deutschland und heute für das weltweite Geschäft des Konzerns mit Mobiltelefonen verantwortlich. Mit einer Antwort wird man wohl noch warten müssen, bis sich die derzeitige Euphorie gelegt hat – doch Gerald Käfer ist schon jetzt überzeugt: „Cloud Computing wird die IT-Welt nachhaltig verändern, auch wenn dieser Trend in drei Jahren vielleicht anders heißen wird.“