Rechenzentren : So werden Rechenzentren nachhaltig

Egal ob Weltmarktführer, Mittelständler oder der Handwerksbetrieb um die Ecke – zahlreiche Unternehmen fast aller Branchen haben ihre IT-Initiativen im Zuge der Pandemie beschleunigt. Dabei hat der wachsende Bedarf nach Datenaustausch und digitalen Services deutlich gemacht, dass die erfolgreiche Digitalisierung nur mit einer starken, zugrundeliegenden digitalen Infrastruktur machbar ist.

Das Rückgrat dafür bilden Rechenzentren, wobei insbesondere große „Colocation“-Rechenzentren Unternehmen eine Plattform bieten, sich miteinander oder mit der Cloud zu vernetzen, um ihr Geschäft zu betreiben und Innovationen umzusetzen. Rechenzentrumsbetreiber bauen angesichts der starken Nachfrage deutschlandweit ihre Kapazitäten aus und schaffen so die Grundlage für die weitere Digitalisierung. Einher mit diesem Ausbau geht allerdings auch die wichtige Frage, wie diese digitale Transformation weiterhin klimafreundlich und nachhaltig gestaltet werden kann.

Green IT und die Rolle von Rechenzentren

Die EU-Kommission unterstreicht den generellen Beitrag der Digitalwirtschaft zum Klimaschutz und argumentiert, dass digitale Technologien helfen können „Emissionen um mehr als das Siebenfache der Menge zu verringern, die der IKT-Sektor verursacht, und die Treibhausgasemissionen weltweit um bis zu 15 Prozent zu senken“.

Rechenzentren kommt eine Schlüsselrolle bei der nachhaltigen Digitalisierung zu. Führende Betreiber haben das erkannt und sich ambitionierte Klimaziele gesetzt. Im Januar riefen mehr als 20 europäische Rechenzentrums- und Cloud-Provider sowie Verbände den „Climate Neutral Data Centre Pact“ ins Leben, der inzwischen fast 80 Unterzeichner zählt. Mit dieser Selbstregulierungsinitiative hat sich die Branche erstmals zusammengetan und sich den klimaneutralen Betrieb bis 2030 als gemeinsames Ziel gesetzt. Hinzu kommen individuelle Nachhaltigkeitsziele einzelner Anbieter.

In den letzten Jahren hat sich schon einiges getan – vor allem bei der Energieeffizienz. Zahlen des Borderstep Instituts und Eco-Verbands zeigen, dass der Energiebedarf pro Gigabit in Rechenzentren inzwischen zwölf Mal niedriger ist als im Jahr 2010, während sich der Bedarf an Rechenleistung im gleichen Zeitraum verzehnfacht hat.

Laut der International Energy Agency (IEA) ist vor allem der Wechsel weg von kleinen und meist ineffizienten unternehmenseigenen Rechenzentren hin zu hocheffizienten großen Rechenzentren positiv zu bewerten. Colocation-Anbieter, die Kunden Server-Flächen zur Verfügung stellen, sind in der Regel weitaus effizienter im Betrieb, da sie Services bündeln und regelmäßig in umweltfreundliche Upgrades investieren. Wenn aktuelle Trends beibehalten werden, prognostiziert die IEA, dass der weltweite Energiebedarf von Rechenzentren bis 2022 fast unverändert bleibt, trotz des stark steigenden Service-Bedarfs.

In den nächsten Jahren gibt es insbesondere bei der Kühlung von Rechenzentren weiteres Einsparpotenzial. Betreiber investieren kontinuierlich in die Entwicklung innovativer Kühltechnologien, etwa mit dem Einsatz von Künstlicher Intelligenz beim Monitoring des Betriebs und vor allem gezielter lokaler Kühlung, um die Kühlleistung bedarfsgerecht zu optimieren.

Erneuerbare Energie und Abwärme

Die Steigerung der Effizienz ist nicht die einzige Maßnahme, die die Branche ergreift, um Klimaneutralität zu erreichen. Ein weiterer wichtiger Baustein ist der Umstieg auf erneuerbare Energien. 2017 bezogen bereits 30 Prozent der Betreiber in Deutschland Strom aus erneuerbaren Energiequellen – entweder über Ökostromzertifikate lokaler Versorger oder über eigene Anlagen. Ein nächster Schritt ist die Prüfung des großflächigen Einsatzes emissionsarmer Brennstoffzellen in der Notstromversorgung.

Im Kontext der deutschen Wärmewende ist zuletzt das Thema Abwärme in den Fokus gerückt: Als Teil der städtischen Wärmeversorgung sollte Abwärme aus Rechenzentren eine kostengünstige und nachhaltige Alternative zur konventionellen Wärme aus Kohle und Gas sein. Die meisten Anbieter sind grundsätzlich offen für die Abgabe von Abwärme und einige haben bereits erste Pilotprojekte in die Wege geleitet. Technisch ist dies für die Betreiber von Rechenzentren mit meist geringem Aufwand machbar, allerdings wird der großflächige Einsatz von Abwärme noch durch diverse externe Faktoren erschwert. Dazu zählen vor allem fehlende Abnehmer aufgrund eines unzureichenden Netzausbaus sowie Unterschiede zur Netztemperatur, die aktuell noch die direkte Einspeisung ins Wärmenetz verhindern.

Klimafreundliche Rechenzentren: Was ist noch zu tun?

Rechenzentrumsbetreiber haben in den letzten Jahren aus eigener Initiative bereits große Fortschritte hin zu einer nachhaltigen digitalen Infrastruktur erzielt. Langfristig können die Herausforderungen rund um die grüne Digitalisierung jedoch nur im engen Austausch gemeinsam mit der Politik und städtischen Entscheidern gelöst werden. Die Bedeutung digitaler Infrastruktur für die gesamte Industrie und Verwaltung sollte daher politisch stärker gewichtet und auf verschiedenen Ebenen miteinbezogen werden. Wichtige Themen sind hierbei zum Beispiel:

• Rechenzentren können nur dann zur Wärmewende beitragen, wenn sie bei Versorgungskonzepten, insbesondere für Neubaugebiete, eingebunden werden und beim Netzausbau konstruktive Lösungen mit städtischen Versorgern und zuständigen Umwelt- und Planungsämtern erarbeitet werden.
• Auch Power Purchase Agreements (PPAs) zwischen Rechenzentrumsbetreibern und erneuerbaren Energieversorgern können die Energiewende massiv beschleunigen. In diesem Bereich ist eine Verbesserung politischer Rahmenbedingungen nötig, um die Attraktivität und Wirtschaftlichkeit von PPAs weiter zu steigern.

Um die Herausforderungen der Zukunft zu meistern, müssen Klimaschutz und digitaler Fortschritt Hand in Hand gehen. Das geht nur, wenn die Betreiber digitaler Infrastrukturen, Politik und Wissenschaft eng zusammenarbeiten und gemeinsame Lösungen finden.

Jens-Peter Feidner ist seit 2019 Managing Director bei Equinix in Deutschland, einem globalen Anbieter von Rechenzentrumsdienstleistungen und digitaler Infrastruktur.