Paper zu effektiven Strategien zur Optimierung von  
Cloud-Kosten für kleine und mittlere Unternehmen
in der Amazon Web Services Cloud

Relevanz der Cloud-Kostenoptimierung für KMU

Die Cloud-Kostenoptimierung ist ein sehr wichtiges Thema für kleine und mittlere Unternehmen (KMU). Gerade aufgrund zunehmender Digitalisierung und des wachsenden Einsatzes von Cloud-Diensten. KMU stehen meist  begrenzte Ressourcen und Budgets zur Verfügung, weshalb die Effizienz bei der Nutzung von Cloud-Ressourcen umso wichtiger ist. Effizienz steigert die Wettbewerbsfähigkeit und senkt die Betriebskosten. Gemäß einer Analyse nutzen KMU die Cloud nicht nur zur Kostensenkung, sondern auch zur Verbesserung ihrer Gesamtleistung und Agilität [1].

Durch Multi-/Hybrid-Cloud-Lösungen können Unternehmen Vorteile über verschiedene Cloud-Anbieter hinweg kombinieren. Die daraus entstehende Flexibilität kann zu signifikanten Cloud-Kosten enorm senken [2].

Unternehmen müssen Kompetenzen entwickeln, um mit Cloud-Ressourcen umzugehen und die Nutzung kontinuierlich zu optimieren. Besonders in einem dynamischen Marktumfeld herrscht oft der Druck, die Effizienz der eigenen Prozesse zu steigern.

In dem vorliegenden Paper sollen Strategien und Best Practices zur Cloud-Kostenoptimierung für KMU beleuchtet werden. Ziel ist es, die Relevanz dieser Themen zu hervorzuheben und den Unternehmen wertvolle Einblicke zu bieten.

Hintergrund und Kontext der Cloud-Nutzung von KMU

Die Nutzung von Cloud-Diensten durch kleine und mittlere Unternehmen (KMU) stieg in den letzten Jahren. Cloud-Computing war bis dahin meist nur großen Unternehmen vorbehalten, da sie über die notwendigen finanziellen und technischen Ressourcen für den Betrieb komplexer IT-Infrastrukturen verfügten. Mit der Zeit jedoch wurden Cloud-Technologien für KMU auch aufgrund der Kosten zugänglicher und das führte zu erhöhter Akzeptanz. Die zentralen Motive für die Cloud-Nutzung waren die Senkung von IT-Kosten, Erhöhung der Flexibilität und der Agilität der Geschäftsmodelle [3].

Im Laufe der Zeit haben sich die Preisgestaltung und das Angebot bei Amazon Web Services (AWS) weiterentwickelt. Eine wichtiger Entwicklung in diesem Zusammenhang ist beispielsweise die nutzungsbasierte Abrechnung. Die Bezahlung erfolgt basierend auf dem Nutzungszeitraum und den in Anspruch genommenen Ressourcen.  Somit war ein Wechsel auf andere Preismodelle möglich. [2]. Die Einstiegshürde für die Nutzung von Cloud-Diensten durch KMU wurde vereinfacht.

Es zeichnet sich ein Nutzungstrend in der Kombination von klassischen IT-Systemen und Cloud-Infrastruktur ab. Dies ermöglicht es bestehende Systemlandschaften durch die zusätzlichen Möglichkeiten der Cloud zu erweitern. Die Tool-Landschaft für Cloud-Kostenoptimierung wächst, was datengestützte Entscheidungen hinsichtlich der Cloud-Nutzung ermöglicht. Der vermehrte Einsatz von Maschine Learning und Datenanalysen für Prognosen und die Erkennung von Nutzungsmustern lässt sich als ein weiterer dominanter Trend anführen [1].

Kostenoptimierungstechniken für KMU in der AWS-Cloud

Eine wirksame Strategie zur Kostensenkung sind Reserved Instances und Savings Plans, wobei eine richtige Implementierung vorausgesetzt wird.

Durch Reserved Instances (RIs) lassen sich Kapazitäten im Voraus reservieren und Unternehmen profitieren von kostengünstigeren Preisen im Vergleich zu On-Demand-Instanzen. KMUs profitieren von Planungssicherheit, da sie sich auf die Verfügbarkeit der Ressourcen verlassen können. Je konstanter der Bedarf an Cloud-Ressourcen über Zeit, desto vorteilhafter sind RIs. Dies führt zu signifikanten Kostenersparnissen von bis zu 75 % im Vergleich zur Nutzung von On-Demand-Instanzen [2]. Die Erfolgsschlüssel ist eine gründliche Analyse der Nutzung hinsichtlich erforderlicher Ressourcen im Hinblick auf Art und Dauer und eine fundierte Entscheidung.

Abbildung 1 Kostenvergleich der Abrechnungsmodelle von AWS (Elastic Computing)

Bei Savings Plans wird ebenfalls ein bestimmter Betrag für einen festgelegten Zeitraum im Voraus bezahlt, jedoch kann die reservierte Rechenleistung über verschiedene AWS-Services eingesetzt werden. Die zusätzliche Abdeckung der Services bietet somit mehr Flexibilität als RIs bei vergleichbarem Sparpotential. Außerdem besteht die Möglichkeit der Konvertierung über Regionen und Instanztypen [2].

Optimale Ergebnisse bei der Implementierung von RIs und Saving Plans erreichen KMU mit folgendem Vorgehen:

1. Umfassende Analysen des zukünftigen und aktuellen Bedarfs, wofür sich Monitoring-Tools eignen, um Detaileinblicke zu erhalten.
   
   
2. Regelmäßige Überprüfung und Anpassung der Kostenstrukturen, denn womöglich könnte bereits bessere Optionen existieren. 
   
   
3. Bei Unternehmensveränderungen, die die Cloud-Infrastruktur betreffende, sollten ebenfalls Analysen und Anpassungen erfolgen [2].

Dieses Vorgehen ist im positivem Sinne liquiditätswirksam und ermöglicht eine angemessene Reaktion auf strategische Entscheidungen im Hinblick auf das Unternehmen.

Automatisierung und Skalierung

Die Cloud kann durch Automatisierungen und Skalierungen sehr effizient genutzt werden. AWS bietet  KMU verschiedene Instrumente dafür, beispielsweise das AWS Auto Scaling. Damit werden nutzungsbasierte automatisierte Skalierungen ermöglicht.

Um erweiterte Automatisierungen in der Skalierung zu nutzen, muss dafür die Grundlage in Form von Analysen der Nutzungs-, Applikations- und Systemdaten gelegt werden. In Verbindung mit Monitoring und unterstützenden Prozessen werden tiefe Einblicke ermöglicht, welche Muster offenbaren, um datengestützte Entscheidungen zu treffen und passende Automatisierungen zu bestimmen [4]. Wenn die beschriebene Kette der Elemente erfolgreich Implementiert ist, können Effizienzen und Kostensenkungen eingefahren werden.

Es ist dann beispielsweise mittels AWS Auto Scaling möglich, die Anzahl der aktiven Instanzen automatisch je nach Anforderung zu erhöhen oder zu verringern. Diese Strategie bewährt sich insbesondere für schwankende Lasten. Das Erfolgsrezept ist eine fundierte Planung und Informationsbeschaffung. [3].

Neben dem Autoscaling sollte auch der serverless Aspekt in Form der Services Lambda und Fargate nicht außer Acht gelassen werden. Dadurch verlagert sich die Nutzung der Cloud hin zu mehr Fokus auf die Applikations- und Fachebene und der Betriebsaufwand der IT-Infrastruktur wird minimalisiert beziehungsweise gar in Frage gestellt, wodurch sich eine Kostenoptimierung ergibt [2]. Die Cloud-Kostenoptimierung umfasst viele Aspekte, deshalb sollte vorab eine Strategie entwickelt werden.

Identifizierung und Eliminierung ungenutzter Ressourcen

Ungenutzte Ressourcen sollten identifiziert und beseitigt werden. Hierfür stehen einige Tools zur Verfügung. Eines der am häufigsten verwendeten Tools ist Amazon CloudWatch, welches Metriken in Echtzeit überwacht und bei niedriger Auslastung Warnungen generiert. CloudWatch kann mit Grafana kombiniert werden, um die Auswertung von Metriken aus verschiedenen Quellen, wie beispielsweise aus der Applikations-, System-, Cloud-Ressourcen-Ebene, einheitlich zu gestalten. Mit passenden Dashboards und Abfragen lassen sich so Maßnahmen ableiten. Wenn die Dashboards zusätzlich über Teams, Umgebungen und Applikationen vereinheitlich und in übergreifenden Dashboards zusammengeführt werden, können Entscheidungsträger durch eine klare Übersicht gezielt ungenutzte Ressourcen identifizieren [2].

Implementierte Automatisierungen mit AWS-Lambda-Funktionen bieten eine praktische Lösung für regelmäßig Checks und die Terminierung nicht benötigter Instanzen. Eine weiter gehende Optimierung kann Kubernetes als Plattform für die Container-Orchestrierung ermöglichen [4].

Kostenmanagement-Tools für KMU

Es gibt diverse Tools , welche KMU bei der Kostenoptimierung unterstützen können. Eines davon ist AWS Cost Explorer, das die Visualisierung der Ausgaben bietet. Es lassen sich Einblicke in die Kosten über verschiedene Dienste und Zeiträume hinweg zu gewinnen. Grafiken und Diagramme ermöglichen die Erkennung von Trends und Nutzungsmuster [4].

Ein weiteres Werkzeug ist AWS Budgets, damit kann sichergestellt werden, dass die Ausgaben sich im vorab konfigurierten Rahmen bewegen. Bei Überschreitung erfolgen Benachrichtigungen, welche proaktive Maßnahmen ermöglichen. Mit dem Service lassen sich Kostenexplosionen vermeiden. KMU stehen oft über begrenzte finanzielle Mittel zur Verfügung, weshalb der Einsatz dieses Werkzeugs besonders wichtig ist. Szenarien der unerwarteter Kosten und der Gefährdung des Budgets können mitigiert beziehungsweise vermieden werden.

Die Cloud-Kompetenz und Analysefähigkeiten der Mitarbeiter sollten gestärkt werden, um den Nutzen der genannten Tools zu maximieren. Bei Vorhandensein des entsprechenden Cloud-Know-Hows in KMU können selektiv neue Technologien und Services identifiziert werden.

Flexibles Cloud-Modell

Der Hybrid-Cloud-Ansatz hat sich als eine vielversprechende Strategien für kleine und mittelständische Unternehmen zur Maximierung der Cloud-Nutzung erwiesen, insbesondere weil dadurch die Flexibilität wächst und die Anforderungen gezielt bedient werden können. Der Einsatz der AWS-Cloud im Hybrid-Cloud-Modell ermöglicht, sensible Daten in der privaten Cloud-Umgebung aufzubewahren, gleichzeitig profitieren KMU von der Vielzahl der Vorteile der öffentlichen Cloud. Damit lassen sich beispielsweise zunächst weniger kritische Prozesse in der Cloud-Umgebung betreiben, wobei dazugesagt werden muss, dass diese auch mit entsprechend korrekten Konfigurationen in den allermeisten Fällen auch in der öffentlichen Cloud betrieben werden können. 

Integration bestehender Systeme und Anwendungen lässt sich durch einen Hybrid-Cloud-Ansatz vereinfachen, da KMU schrittweise in die Cloud migrieren können. Durch dieses Vorgehen wird die Budgetplanung vereinfacht und die Risiken minimiert. Die öffentliche Cloud reduziert die Notwendigkeit für teure physische Infrastruktur und den Wartungsaufwand für die IT-Infrastruktur. Insgesamt tragen hybride Cloud-Ansätze erheblich zur Kosteneffizienz und Flexibilität von KMU bei.

Cloud-Kosten: Herausforderungen und Lösungen für KMU 

Es gibt Herausforderungen bei der Cloud-Kostenoptimierung für KMU. Eine häufige Hürde besteht in der Komplexität der Preisgestaltung, die eine transparente Kostenanalyse erschwert. Viele KMU kämpfen damit, die verschiedenen Preismodelle und Abrechnungsvariablen zu verstehen. 

Viele KMU nutzen Ressourcen, die nicht genau auf ihren aktuellen Bedarf abgestimmt sind. Überdimensionierung führt zu hohen Kosten, ungenutzte oder unterdimensionierte Dienste entfalten nicht die gewünschte beziehungsweise mögliche Leistung. 

Eine der effektivsten Strategien ist die Implementierung eines kontinuierlichen Kostenüberwachungs- und Verwaltungsprozesses und umfasst beispielsweise die Nutzung der bereits beschriebenen Tools. Es lassen sich Ausgaben in Echtzeit nachvollziehen und gezielte Maßnahmen zur Kostenreduktion einleiten.

Fazit

Die Optimierung der Cloud-Kosten ist für KMU von entscheidender Bedeutung, um ihre Wettbewerbsfähigkeit nicht nur aufrechtzuerhalten, sondern auch auszubauen. Unternehmen, die die Cloud-Dienste gezielt nutzen und optimieren können erhebliche Kosteneinsparungen erzielen. 

Die Forschung zeigt, dass eine gründliche Analyse der Nutzungsmuster bei der Kostenoptimierung hilft und wichtig ist. Beispielsweise können durch Automatisierungen und die Nutzung von Reserved Instances Kosten signifikant gesenkt werden. Bei der Nutzung von Amazon Web Services können KMU durch die Anwendung dieser Strategien ihre Cloud-Ausgaben erheblich reduzieren.

Darüber wurde festgestellt, dass die Schulung und Sensibilisierung der Mitarbeiter für die Cloud-Nutzung und -Optimierung von zentraler Bedeutung sind. Sensibilisierte Mitarbeiter können nicht nur unnötige Kosten vermeiden, sondern auch zur Verbesserung der Gesamteffizienz der Cloud-Umsetzung innerhalb des Unternehmens beitragen. Ein strategischer Fokus auf die Entwicklung von Best Practices in Bezug auf Cloud-Nutzung ist entscheidend, um nicht nur unmittelbare Kosteneinsparungen zu erzielen, sondern auch den langfristigen Erfolg in der Nutzung von Cloud-Diensten zu sichern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass KMU, indem sie auf die oben genannten Strategien setzen, nicht nur ihre Betriebskosten optimieren können, sondern auch die Leistung ihrer Cloud-Anwendungen erheblich steigern. Die Kombination aus technologischer Anpassung, proaktiver Kostenüberwachung und Mitarbeiterschulung sind die Schlüsselpunkte, die KMU dabei helfen werden, ihre Cloud-Kosten nachhaltig zu optimieren und sich somit im technologischen Wettbewerb erfolgreich zu positionieren.

Quellen

1. U. T. Kaplancalı und M. Akyol, "Analysis of Cloud Computing Usage on Performance: The Case of Turkish SMEs", MDPI, 2021. DOI: 10.3390/proceedings2021074011
2. S. Pochu, S. R. Krishna und S. R. Kathram, "Multi-Cloud DevOps Strategies: A Framework for Agility and Cost Optimization", Open Knowledge, Bd. 7, Nr. 01, S. 2024. DOI: 10.60087/jaigs.v7i01.301
3. H. Nakajima und T. Sekiguchi, "Is Business Planning Useful for Entrepreneurs? A Review and Recommendations" MDPI AG, Bd. 5, Nr. 1, S. 2025. DOI: 10.3390/businesses5010010
4. F. Oluwafisayo, "Developing a Framework for Cost Reduction Strategies through Process Automation in SMEs: A United States Perspective", Qeios Ltd, 2024. DOI: 10.32388/4e7ac7