„Eine breitere Dekarbonisierung der Stromnetze“

ITD: Frau Hagel, sind Rechenzentren (RZ) bzw. ihre Betreiber in Ihren Augen Klimasünder?
Hagel: Rechenzentren und Datenübertragungsnetze sind weltweit für 1,5 Prozent der energiebedingten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Rechenzentren sind dabei nicht nur in Deutschland auf Wachstumskurs, sondern weltweit. 2022 belief sich der globale Serverbestand auf rund 85,6 Millionen Stück. Im Jahr 2015 waren es noch 58,8 Millionen. Digitale Technologien können natürlich auch dazu beitragen, die Energieeffizienz zu steigern und die Emissionen im gesamten Energiesystem zu senken. Der Einsatz digitaler Technologien könnte erhebliche Auswirkungen auf die Emissionen haben, beispielsweise durch die Beschleunigung des Übergangs zu sauberer Energie. Im gesamten Energiesektor kann die Digitalisierung dazu beitragen, Kosten zu senken, Effizienz und Widerstandsfähigkeit zu verbessern und Emissionen zu reduzieren. Gleichzeitig sind die Emissionen trotz der rasch wachsenden Nachfrage nach digitalen Diensten seit 2010 nur geringfügig gestiegen, was auf Verbesserungen der Energieeffizienz, den Einkauf erneuerbarer Energien durch Unternehmen der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) und eine breitere Dekarbonisierung der Stromnetze in vielen Regionen zurückzuführen ist. Um das Netto-Null-Szenario zu erreichen, müssen die Emissionen jedoch noch weiter gesenkt werden. Um die Klimaziele zu erreichen, muss sich das Bewusstsein der Nutzer von Datenmengen ändern. Auch hier sind Effizienzsteigerungen notwendig.

ITD: Welchen konkreten Einfluss üben die hiesigen Rechenzentren mit ihrem Stromverbrauch, CO2-Ausstoß, Kühlungsaufwand und Wasserbedarf auf Deutschlands aktuelle Klimabilanz aus?
Hagel: Die Treibhausgasemissionen von Rechenzentren werden zu einem großen Teil durch die Erzeugung des Stroms in den Kraftwerken verursacht – etwa 80 bis 90 Prozent der Treibhausgasemissionen von Rechenzentren sind auf den Strombedarf zum Betrieb dieser zurückzuführen. Der Energiebedarf von Rechenzentren und kleineren IT-Installationen in Deutschland ist in der Vergangenheit deutlich gestiegen – zwischen 2010 und 2022 um 70 Prozent auf 17,9 Mrd. kWh/a (Quelle: Borderstep 2023 / Treibhausgasemissionen im Strommix geschätzt). Auch in den Jahren 2021 und 2022 sind sie wieder leicht angestiegen. Sie liegen nach letztem Stand etwa 20 Prozent höher als im Jahr 2020. Während sich der Energiebedarf der IT-Komponenten in Rechenzentren zwischen 2010 und 2022 mehr als verdoppelt hat, ist der Energiebedarf der Infrastruktur nur um rund 30 Prozent angestiegen. Die Infrastruktur zur Kühlung und unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) der Rechenzentren wurde also immer effizienter. Der Power-Usage-Effectiveness-Wert (PUE) der Rechenzentren mit mehr als 40 KW IT-Anschlussleistung verbesserte sich daher zwischen 2010 und 2022 von 1,98 auf 1,55.

ITD: Inwieweit haben die Betreiber von Datacentern erkannt, wie wichtig es ist, sich um entsprechende Nachhaltigkeitsstrategien zu bemühen?
Hagel: Das Bewusstsein der Branche für einen nachhaltigen Betrieb ist stark gestiegen und hat durch die gestiegenen Stromkosten weiter Fahrt aufgenommen.

ITD: Wie sollte solch eine Nachhaltigkeitsstrategie aussehen bzw. an welchen Stellschrauben muss gedreht werden? Wo schlummern Energieeinsparpotenziale?
Hagel: Eine umfassende Nachhaltigkeitsstrategie sollte verschiedene Bereiche abdecken, um die Energieeffizienz zu steigern und den Einsatz erneuerbarer Energien zu fördern. Durch den Bezug von Grünstrom, den Einsatz energieeffizienter Technologien, den Ausbau erneuerbarer Energiekapazitäten, wie z.B. Photovoltaik, und die Wiederverwendung von Abwärme können signifikante Energieeinsparpotenziale erschlossen werden.

ITD: Welche Tools und Lösungen sollten sinnvollerweise zum Einsatz kommen, um die Nachhaltigkeitsziele zu erreichen?
Hagel: Um die Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, sollten Tools wie beispielsweise das Engie-Inhouse-Tool Prosumer zur genauen Erfassung des Ist-Zustands und des zukünftigen Bedarfs sowie zur Modellierung der Total Cost of Ownership (TCO) unter Berücksichtigung verschiedener Energievektoren eingesetzt werden. Auf Basis dieser Daten kann eine Roadmap mit konkreten Maßnahmen (PV, Abwärme, Grünstrom-Sourcing) und Zeitplänen abgeleitet werden, während innovative Finanzierungsmodelle einen realistischen Umsetzungs- und Finanzierungsplan ermöglichen.

ITD: Welche Rolle spielen z.B. USV-Anlagen bei der Bewältigung der Klimaherausforderungen?
Hagel: Unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV) spielen eine wichtige Rolle bei der Bewältigung der Klimaherausforderungen. Sie können jedoch das Problem durch zusätzlichen Strombedarf verschärfen, insbesondere wenn konventioneller Dieselstrom verwendet wird. Um dies zu verbessern, kann die Verwendung von Diesel durch die Verwendung von E-Fuels (erneuerbare Kraftstoffe) ersetzt werden und die Verwendung von Batteriespeichern kann eine nachhaltigere Alternative darstellen.

ITD: Was sind die effektivsten Instrumente bei der Dekarbonisierung?
Hagel: Effektive Instrumente zur Dekarbonisierung sind Energieeffizienzmaßnahmen, die Reduktion von Treibhausgasemissionen durch den Einsatz von Ökostrom und Power Purchase Agreements (PPAs), die Abtrennung von Kohlendioxid (Carbon Removal), die Umstellung auf kohlenstoffarme Brennstoffe (Fuel Switch), der Einsatz von Batteriespeichern und die Wiederverwendung von Abwärme. Der ganzheitliche Einsatz dieser Elemente trägt wesentlich zur CO2-Reduktion und Dekarbonisierung bei.

ITD: Inwieweit können ältere oder wiederaufbereitete Komponenten zum Einsatz kommen?
Hagel: Gebrauchte oder wiederaufbereitete Komponenten können eine wichtige Rolle beim Bau von Anlagen zur Erhöhung der Stromerzeugung spielen, z.B. beim Repowering bestehender Anlagen. Sie können auch einen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft leisten, indem sie im Rahmen eines „Cradle to Cradle“-Ansatzes wiederverwendet werden, um Ressourcen zu schonen und Abfall zu reduzieren.

ITD: Für welche Zwecke kann die Abwärme von Datacentern genutzt werden?
Hagel: Die Abwärme von Rechenzentren kann vielfältig genutzt werden, z. B. in der städtischen Versorgung zur Beheizung von Gebäuden oder zur Warmwasserbereitung. Auch in der Landwirtschaft, z.B. in Gewächshäusern oder in der Tierhaltung, bietet sie Möglichkeiten, optimale Umweltbedingungen zu schaffen.

ITD: Mit welchen Stolpersteinen ist die Umsetzung einer Nachhaltigkeitsstrategie für bestehende Rechenzentren häufig verbunden?
Hagel: Die Umsetzung einer Nachhaltigkeitsstrategie für bestehende Rechenzentren kann mit verschiedenen Hindernissen verbunden sein. Dazu gehören 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 können.

ITD: Wie können Betreiber von Datacentern ihre Klimabilanz stets im Blick behalten?
Hagel: Betreiber von Rechenzentren können ihre Klimabilanz im Auge behalten, indem sie eine klare Roadmap mit messbaren Zielen erstellen und einen Finanzierungs- und Umsetzungsplan entwickeln. Durch eine regelmäßige Überprüfung und Bewertung der Fortschritte können sie ihre Maßnahmen zur Reduzierung des CO2-Fußabdrucks kontinuierlich verfolgen und entsprechend anpassen.

Bildquelle: Engie Impact