Die Stellschrauben für mehr Nachhaltigkeit

„Rechenzentren (RZ) und Datenübertragungsnetze sind weltweit für 1,5 Prozent der energiebedingten Treibhausgasemissionen verantwortlich“, weiß Anne Katrin Hagel, Director Sustainability Solutions bei Engie Impact, zu berichten. Rechenzentren seien dabei nicht nur in Deutschland auf Wachstumskurs, sondern weltweit. 2022 belief sich der globale Serverbestand auf rund 85,6 Millionen Stück, so die Expertin. Im Jahr 2015 waren es wohl noch 58,8 Millionen. Doch „die Digitalisierung unserer Gesellschaft und Wirtschaft ist wichtig und bringt viele Vorteile“, betont Georg Dietrich, CEO von Efficient Energy. Eine Arbeitswelt ohne E-Mails, Video-Calls und digitale Kalender sei heute nur schwer vorstellbar – und alleine dafür benötige man Rechenzentren. Privat möchte er ebenfalls weder auf den Streaming-Abend noch auf die Navigation mit Google Maps verzichten.

Die Digitalisierung und der Cloud-Boom bringen natürlich einen hohen Stromverbrauch mit sich. Das Borderstep Institut für Innovation und Nachhaltigkeit schätzt beispielsweise, dass die Rechenzentren in Deutschland 12,4 Terrawattstunden Strom pro Jahr verbrauchen, ein Anteil von 2,3 Prozent am gesamten Verbrauch und die Leistung von vier mittleren Kohlekraftwerken. Aber auch aufgrund ihres großen CO2-Ausstoßes und des Kühlungsaufwands gelten Datacenter nicht gerade als umweltfreundlich – nach Ansicht von Uwe Müller sind sie aber keine Klimasünder. Und dennoch: „Wir als Technologiebranche stehen auf jeden Fall in der Verantwortung, Rechenzentren deutlich ressourcenschonender zu konzipieren“, betont der Datacenter-Lead und Evangelist bei Cisco Deutschland. Dafür gebe es auch einige Möglichkeiten. Die RZ-Betreiber sollten z.B. die Kapazität nicht mehr an Spitzenauslastung oder maximaler Performance orientieren, sondern an Energieeffizienz. Da müsse ein Umdenken stattfinden.

Aus Sicht von Severin Braun haben gerade kommerzielle Datacenter-Betreiber die Wichtigkeit von Nachhaltigkeitsstrategien recht früh erkannt – wenn auch zunächst aus rein wirtschaftlichen Gründen. „Die steigenden Strompreise sind nicht erst seit des Russland-Ukraine-Konflikts ein ernsthaftes Problem für die Betreiber“, bemerkt der Chief Product Officer bei Plusserver, „auch die CO2-Abgaben werden weiter steigen.“ Daher habe die Effizienzoptimierung oft oberste Priorität, um mittel- und langfristig Kosten einzusparen. Aber auch eine ganzheitliche Nachhaltigkeitsstrategie spiele eine immer größere Rolle, denn sowohl Kunden als auch Investoren würden immer stärker darauf achten. „Auch wir verfolgen nun ehrgeizigere Ziele“, ergänzt Uwe Müller. So möchte Cisco bis 2040 den Net-Zero-Status erreichen, seine Scope-1- und Scope-2-Treibhausgasemissionen bis 2030 um 90 Prozent reduzieren sowie 2025 eine Recyclingquote bei Plastik von mindestens 50 Prozent erreichen. „Damit stehen wir stellvertretend für viele Unternehmen in der Tech-Branche“, ist sich der Datacenter-Lead sicher.

Abwärme clever nutzen

Viele Unternehmen, die umweltfreundlicher werden wollen, konzentrieren sich zuerst auf sichtbare Prozesse wie Mülltrennung oder den Einsatz von Recyclingpapier im Büro. „Das alles ist schön und gut – setzt aber nicht bei der wichtigsten Frage an: Was sind die großen Stellschrauben im Unternehmen für das Klima?“, kritisiert Georg Dietrich. Laut Anne Katrin Hagel sollte eine umfassende Nachhaltigkeitsstrategie verschiedene Bereiche abdecken, um die Energieeffizienz zu steigern. Dazu gehören ihrer Ansicht nach der Bezug von Grünstrom, der Einsatz energieeffizienter Technologien, der Aufbau erneuerbarer Energiekapazitäten wie z.B. Photovoltaik sowie die Wiederverwendung von Abwärme.

Zugegeben, es ist schon etwas absurd: Während Deutschland über die Energiekrise diskutiert, verpuffen Milliarden Kilowattstunden Energie völlig ungenutzt in der Atmosphäre – die Abwärme der Rechenzentren. Mit dem Energieeffizienzgesetz plant die Bundesregierung zwar bereits Anforderungen zur Versorgung von umliegenden Gebieten mit Abwärme, „doch solche Vorhaben sind nur dann realistisch, wenn die dafür benötigte Infrastruktur in Form eines modernen Fernwärmenetzes etabliert wird“, betont Severin Braun.

Ein Vorbild könnte an dieser Stelle Schweden sein, meint wiederum Georg Dietrich: „Dort heizt die Abwärme der Server über das Fernwärmenetz zehntausende Wohnungen. Rechenzentren bieten ein hohes Potenzial für die Abwärmenutzung, aber werden außerhalb von High Performance Computing (HPC) in Deutschland bislang kaum eingesetzt.“ Die Anlagen von Efficient Energy würden jedoch schon an zwei Standorten auch als Wärmepumpe genutzt: bei einem Autozulieferer und der Universität Passau. Neben der städtischen Versorgung zur Beheizung von Gebäuden oder zur Warmwasserbereitung hebt Anne Katrin Hagel weitere Nutzungsmöglichkeiten der Abwärme in der Landwirtschaft hervor, z.B. in Gewächshäusern oder in der Tierhaltung.

Auch in der Verwendung von wiederaufbereiteten IT-Komponenten sehen die Experten einen wichtigen Beitrag für die Nachhaltigkeitsstrategie von RZ-Betreibern. „Wir orientieren uns an einem Lifecycle, der es zum Ziel hat, ältere Materialien zurückzugewinnen, um diese in neue Komponenten einfließen zu lassen“, berichtet Uwe Müller. So biete Cisco Unternehmen eine 100-prozentige Rückgabemöglichkeit ihrer Datacenter-Komponenten und anderer Produkte. Dabei werde in der Regel sofort ein aktuelles Modell zum Austausch bereitgestellt. Von einer längeren Nutzung älterer Geräte, „nur“ um Abfall zu vermeiden, rät Müller ab. „Denn sie verbrauchen meist viel mehr Energie und besitzen keine aktuellen Security-Funktionen.“ Selbst als Fallback-Lösung würden sie sich selten eignen, da ihre Ausfallsicherheit nicht mehr gewährleistet sei. Ähnlich sieht es Severin Braun. Man müsse stets abwägen, „ob der Einsatz hinsichtlich der Energieeffizienz älterer Komponenten sinnvoll ist“. Durch die stetige Erhöhung der Leistungsdichte könnten häufig die gleiche Anzahl an Rechenoperationen mit der Hälfte oder einem Viertel des Stromverbrauchs durchgeführt werden, wenn Komponenten der aktuellsten Generation zum Einsatz kämen.

Klimabilanz stets im Blick

Die Umsetzung einer Nachhaltigkeitsstrategie für bestehende Rechenzentren kann mit verschiedenen Hindernissen verbunden sein. Dazu gehören laut Anne Katrin Hagel regulatorische Unsicherheiten, insbesondere in Bezug auf Umweltvorschriften, die schleppende Umsetzung von Klimazielen zur Sicherstellung einer ausreichenden Versorgung mit grünem Strom und Preisschwankungen auf den Energiemärkten, die die wirtschaftliche Umsetzbarkeit nachhaltiger Lösungen beeinflussen könnten. Auch Severin Braun sieht im Strompreis „einen stark limitierenden Faktor“. Die Bundesregierung fordere von deutschen Rechenzentren die Nutzung von mindestens 50 Prozent Ökostrom ab dem kommenden Jahr und 100 Prozent Ökostromnutzung ab 2027. „Wir setzen schon seit einigen Jahren auf 100 Prozent Naturstrom“, versichert der CPO, „doch das ist nicht allen RZ-Betreibern überall möglich“.

Damit die Umsetzung einer Nachhaltigkeitsstrategie wirklich gelingt, sollten Unternehmen zunächst analysieren, welche Lösungen sich am besten für sie eignen. „Bei Analyse, Strategie und Umsetzung bieten erfahrene Partner wertvolle Unterstützung“, verspricht Uwe Müller. „Denn sie erkennen übliche Stolpersteine wie mangelnde Budgetierung, unzureichende Kosten-Nutzen-Analyse oder die fehlende Berücksichtigung begleitender Maßnahmen.“

Dies ist ein Artikel aus unserer Print-Ausgabe 6/2023. Bestellen Sie ein kostenfreies Probe-Abo.

Um die eigene Klimabilanz stets im Blick zu behalten, können sich Datacenter-Betreiber dann z.B. auf Kennzahlen wie den Power-Usage-Effectiveness-Wert (PUE), ein globaler Leitwert für die Energieeffizienz von Rechenzentren, oder die Jahresarbeitszahl (JAZ), welche zur Ermittlung der Jahresenergiekosten einer Wärmepumpe dient und damit die wichtigste Größe zur Angabe der Effizienz einer Wärmepumpe darstellt, stützen. Auch dürften für sie Emissionszertifikate interessant sein, um gegenüber Kunden und Auditoren die Umsetzung von Nachhaltigkeitsmaßnahmen zu belegen. „Aber Zertifikate können nur einen bestimmten Stand der Technik repräsentieren, der in der Vergangenheit liegt“, weiß Müller. „Zudem berücksichtigen sie nicht immer alle Technologien.“ Daher sei es aus seiner Sicht wichtiger, die jeweils optimalen Lösungen zu nutzen, um eine möglichst hohe Nachhaltigkeit zu erreichen.

Außerdem verlangt die EU die CO2-Neutralität der Branche bis 2030 – „ohne den Kauf von Emissionszertifikaten“, ergänzt Severin Braun. Da die Modernisierung von Rechenzentren einiges an Engagement, Planung und Strategie erfordere, sollten sich Betreiber und Unternehmen daher nicht auf den Zertifikaten ausruhen, sondern bereits jetzt für eine Zeit danach planen. „Für uns selbst spielen diese Zertifikate schon jetzt keine Rolle mehr.“

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