„Durch effiziente Prozesse Energie sparen“

ITD: Herr Dietrich, sind Rechenzentren (RZ) bzw. ihre Betreiber in Ihren Augen Klimasünder?
Dietrich: Die Digitalisierung unserer Gesellschaft und Wirtschaft ist wichtig und bringt viele Vorteile. Eine Arbeitswelt ohne E-Mails, Video-Calls und digitale Kalender ist heute nur schwer vorstellbar – und alleine dafür brauchen wir Rechenzentren. Privat möchte ich ebenfalls weder auf den Streaming-Abend verzichten noch auf die Navigation mit Google Maps. So wie jede andere Branche haben aber natürlich auch die Betreiber von Rechenzentren eine Verantwortung, ihren Beitrag zum Klimaschutz zu leisten. Und der Anteil des Stromverbrauchs von Rechenzentren ist dank Digitalisierung und Cloud-Boom in den vergangenen Jahrzehnten rasant gestiegen. Die gute Nachricht: Bei so gut wie allen heute betriebenen Rechenzentren gibt es noch riesiges Einsparpotenzial. Die Kühlung der Server verschlingt oft bis zur Hälfte der Energie und wird häufig mit ineffizienten Anlagen bewerkstelligt, die als Kältemittel F-Gase verwenden. Die Anlagen verbrauchen damit nicht nur unnötig viel Strom, F-Gase sind auch noch bis zu 24.000 Mal klimaschädlicher als CO2 und gelangen immer zum Teil in die Atmosphäre. Unsere Kälteanlagen nutzen reines Leitungswasser – das effizienteste Kältemittel der Welt – im Grobvakuum, wodurch es bei Raumtemperatur verdampft. Wie groß das Einsparpotenzial ist, zeigt beispielsweise eine Fallstudie aus Brandenburg: Dort nutzt die Firma PBIT Systeme ein Rechenzentrum, das mit Wasser als Kältemittel arbeitet. Die dort eingesetzten Kältemaschinen erreichen eine Jahresarbeitszahl (JAZ) – ein Maß für die Energieeffizienz –, die die Energieeffizienzmindestanforderungen des Blauen Engels um den Faktor 3,475 unterbieten. Kälteanlagen, die mit Wasser betrieben werden, verbrauchen bis zu 80 Prozent weniger Strom als klassische Geräte, schreibt auch das Umweltbundesamt.

ITD: Welchen konkreten Einfluss üben die hiesigen Rechenzentren mit ihrem Stromverbrauch, CO2-Ausstoß, Kühlungsaufwand und Wasserbedarf auf Deutschlands aktuelle Klimabilanz aus?
Dietrich: Das Borderstep Institut für Innovation und Nachhaltigkeit schätzt, dass die Rechenzentren in Deutschland 12,4 Terawattstunden Strom pro Jahr verbrauchen, ein Anteil von 2,3 Prozent am gesamten Verbrauch und die Leistung von vier mittleren Kohlekraftwerken. Weil der Datenhunger immer weiter zunimmt, gehen alle Prognosen davon aus, dass dieser Anteil noch weiter kräftig wächst. Eine Möglichkeit, den Stromverbrauch zu senken, besteht in einer sogenannten freien Kühlung, die auch bei unseren Anlagen unterstützend zum Einsatz kommt: dem Austausch mit der kälteren Außenluft. Dazu kann auch Wasser verwendet werden, was angesichts der zunehmenden Trockenheit aber ebenfalls nicht unproblematisch ist. Bis zu 3,8 Millionen Liter Wasser am Tag kann ein einzelnes Rechenzentrum verbrauchen – in den USA waren es 2020 insgesamt schon 660 Milliarden Liter. Bei uns wird kein Wasser verbraucht, weil es in einem geschlossenen Kreislauf als Kältemittel verwendet wird.

ITD: Inwieweit haben die Betreiber von Datacentern erkannt, wie wichtig es ist, sich um entsprechende Nachhaltigkeitsstrategien zu bemühen?
Dietrich: Zum Glück rücken die Themen „Nachhaltigkeit“ und „Klimaschutz“ in den Vorstandsetagen aller Branchen zunehmend auf die Agenda. Dazu gibt es ja auch wirtschaftliche Anreize: Die Energiepreise sind gestiegen und mit dem Zertifikate-Handel wird das Thema „Klimaschutz“ automatisch auch ein Thema u.a. für die CFOs der Unternehmen. Rechenzentren sind ein Bereich, in dem Unternehmen in der Regel besonders schnell große, effektive und relativ kostengünstige Maßnahmen zum Klimaschutz umsetzen können, die zudem noch ihre Betriebskosten senken. Wir bemerken jedenfalls seit ein paar Jahren eine deutlich anziehende Nachfrage nach unseren Kältemaschinen.

ITD: Wie sollte solch eine Nachhaltigkeitsstrategie aussehen bzw. an welchen Stellschrauben muss gedreht werden? Wo schlummern Energieeinsparpotenziale?
Dietrich: 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 für das Klima im Unternehmen? Wir finden sie oft in der Produktion – Beispiel „Kühlung“ – oder in der Lieferkette. Oft geht es darum, was das Unternehmen im Kern produziert und wie es wirtschaftet. Die Solarpaneele auf dem Bürodach sind Makulatur, wenn das Unternehmen ein Produkt verkauft, das im Kern dem Klima schadet. Statt symbolisch kleine Dinge zu verändern, sollten wir uns die wirklich großen Energiefresser ansehen. Eine gute Strategie setzt dort an und arbeitet sich dann erst zu den kleineren Verbesserungen vor – selbst wenn die großen Stellschrauben oft weniger sichtbar sind.

ITD: Welche Tools und Lösungen sollten sinnvollerweise zum Einsatz kommen, um die Nachhaltigkeitsziele zu erreichen?
Dietrich: Klimaneutrale Kältetechnik ist für Rechenzentren unabdingbar, um zukünftig nicht nur weniger Strom zu verbrauchen, sondern auch mit natürlichen Kältemitteln wie Wasser die CO2-Emissionen zu reduzieren. Beim Bau neuer Rechenzentren kann durch die richtige Standortwahl zusätzlich auf einen möglichst hohen Freikühlanteil geachtet werden. In Schweden beispielsweise ist die Umgebungstemperatur durchschnittlich kühler als in Deutschland, weswegen Rechenzentren insgesamt weniger gekühlt werden müssen. Außerdem bieten Rechenzentren ein hohes Potenzial für die Abwärmenutzung, das bislang aber außerhalb von High Performance Computing (HPC) in Deutschland kaum eingesetzt wird.

ITD: Welche Rolle spielen z.B. USV-Anlagen bei der Bewältigung der Klimaherausforderungen?
Dietrich: Für das Thema bin ich kein Experte, ich bin grundsätzlich aber davon überzeugt, dass wir mit dem steigenden Anteil erneuerbarer Energien aus den schwankenden Quellen Sonne und Wind mehr Kapazitäten, mehr Intelligenz und mehr Speichermöglichkeiten in den Stromnetzen brauchen. Wo immer möglich, wird es wichtiger, Anreize zu geben, den Verbrauch an das lokale Stromangebot anzupassen. Schon lange werden Großabnehmer von Strom finanziell von Netzbetreibern dafür entlohnt, in bestimmten Zeiten der vorübergehenden Stromknappheit beispielsweise die Produktion auf spätere Stunden zu verlagern. Mit leistungsfähigen USV-Anlagen können hier auch Rechenzentrumsbetreiber eine Rolle zur Stabilisierung der Netze spielen.

ITD: Was sind die effektivsten Instrumente bei der Dekarbonisierung?
Dietrich: Eines der naheliegendsten Potenziale wird oft übersehen, weil es vielleicht nicht so sexy wirkt wie die neueste Technologie: durch effiziente Prozesse Energie sparen. Die großen Blöcke für Emissionen, global gesehen, sind Landwirtschaft, Strom, Gebäude inklusive Bau, Verkehr und Heizen und Kühlen. Gerade in den Bereichen „Heizen“ und „Kühlen“ sind die Einsparpotenziale mit seit vielen Jahren vorhandener und erprobter Technologie riesig. Und anders als beispielsweise im Bereich der Landwirtschaft oder dem Verkehr können wir diese Dekarbonisierung  sofort und ohne jede Einschränkungen des Komforts oder Verzicht umsetzen. Die Technologien dafür haben wir.

ITD: Inwieweit können ältere oder wiederaufbereitete Komponenten zum Einsatz kommen?
Dietrich: Efficient Energy nutzt eine neuartige Technologie, sodass alte Komponenten von anderen Technologien kaum dafür einsatzfähig gemacht werden können.

ITD: Für welche Zwecke kann die Abwärme von Datacentern genutzt werden?
Dietrich: Es ist schon etwas absurd: Während Deutschland über die Energiekrise diskutierte, verpufften 13 Milliarden Kilowattstunden Energie völlig ungenutzt in der Atmosphäre – die Abwärme von Rechenzentren. Vorbild könnte Schweden sein: Dort heizt die Abwärme der Server über das Fernwärmenetz zehntausende Wohnungen. Rechenzentren bieten ein hohes Potenzial für die Abwärmenutzung, aber werden außerhalb von HPC in Deutschland bislang kaum eingesetzt. Unsere Anlagen werden an zwei Standorten bereits auch als Wärmepumpen genutzt: bei einem Autozulieferer und an der Universität Passau. Es gibt aber auch rechtliche Herausforderungen in Deutschland, wenn etwa ein Rechenzentrum Dritte mit Wärme beliefert. Deshalb konzentrieren wir uns auf Unternehmen, die die Wärme selbst nutzen können – etwa, weil sie ein Bürogebäude direkt neben dem Rechenzentrum haben.

ITD: Mit welchen Stolpersteinen ist die Umsetzung einer Nachhaltigkeitsstrategie für bestehende Rechenzentren häufig verbunden?
Dietrich: Betreiber von Rechenzentren haben oftmals erst vor kurzer Zeit Geld investiert, um das Rechenzentrum zu bauen oder aufzurüsten. Erneut Geld zu investieren, bevor die letzten Ausgaben sich gerechnet haben, ist häufig finanziell nicht möglich. Die Transformation hin zu nachhaltigeren Rechenzentren braucht Zeit.

ITD: Wie können Betreiber von Datacentern ihre Klimabilanz stets im Blick behalten?
Dietrich: Diese Frage können Datacenter-Betreiber besser beantworten. Es gibt aber Kennzahlen wie den Power-Usage-Effectiveness-Wert (PUE), ein globaler Leitwert für die Energieeffizienz von Rechenzentren, oder die Jahresarbeitszahl (JAZ), mit denen die Effizient der Rechenzentren errechnet werden können.

ITD: Welchen Stellenwert schreiben Sie Emissionszertifikaten für Rechenzentren zu?
Dietrich: Die genaue Ausgestaltung der Emissionszertifikate für Rechenzentren kenne ich nicht. Generell gilt aber: Wir müssen für die verbrauchte Energie einen Price-Tag finden. Verbrauchtes CO2 zu kompensieren, ist aktuell noch viel zu günstig. Kosten werden zu häufig externalisiert, dabei müsste eigentlich der Verursacher des Klimaschadens zahlen, um wirklich etwas zu verändern.

Bildquelle: Efficient Energy