Der Bedarf an Rechenleistung steigt stark – ob durch Online-Konsum, Forschung oder digitale Geschäftsmodelle. Dieser Anstieg bringt einen enormen Energieverbrauch mit sich, der Betreiber von RZs zwingt, nachhaltiger zu agieren – stark incentiviert durch Politik und Gesellschaft.
Eine derzeit aktuelle Fragestellung lautet: Wie steht es tatsächlich um die Nachhaltigkeit von Rechenzentren? Welche Lösungen und Strategien gibt es? Eine objektive Bestandsaufnahme kann in vielen Fällen helfen.
Mehr Online-Konsum, mehr Inhalte, mehr Streaming, mehr Leistung – als Privatpersonen steigert jeder den Bedarf an Rechenleistung massiv. Nutzer können kaum genug bekommen: mehr Bandbreite, kürzere Antwortzeiten, bessere mobile Verbindungen. Als Mitarbeiter von Unternehmen und Behörden sieht man digitale Geschäfts- und Servicemodelle als große Chance und treibt die Digitalisierung der Infrastruktur inklusive des Einsatzes von KI voran. Forschung und Entwicklung verlagern sich mehr und mehr in den virtuellen Raum der Simulation.
In der Folge sprießen Rechenzentren wie Pilze aus dem Boden. Doch mit der zunehmenden nötigen Rechenleistung steigt auch der Energiebedarf. Dieser hat sich in Deutschland in den vergangenen zehn Jahren nahezu verdoppelt – auf ganze 18 Milliarden kWh/Jahr. Paradoxerweise werden die Betreiber von Rechenzentren als Klimakiller und Ressourcenverbraucher an den Pranger gestellt und sehen sich dem Vorwurf ausgesetzt, den ökologischen Auswirkungen des Rechenzentrumsbetriebs gleichgültig und tatenlos gegenüberzustehen.
Der Druck auf Rechenzentren steigt
Ein genauer Blick auf die Situation verdeutlicht jedoch, dass die Betreiber großer Rechenzentren – gleichgültig, ob es sich um unternehmenseigene Rechenzentren für die eigene Infrastruktur handelt oder um Rechenzentren als Anbieter von Rechenleistung – schon längst stark incentiviert und auch – proaktiv – gewillt sind, Nachhaltigkeit als eines ihrer Kernthemen zu verfolgen.
Die CSRD (EU-Richtlinie) sowie das deutsche Energieeffizienzgesetz (EnEfG) fordern eine umfassende Berichtspflicht – und zwar nicht nur rund um die eigenen Nachhaltigkeitsbemühungen, sondern auch um die „der anderen“. Die EU-Direktive tangiert rund 50.000 Unternehmen, die ab dem Geschäftsjahr 2024 Nachhaltigkeit über ihre gesamte Wertschöpfungskette vorweisen müssen, darunter auch ihre Rechenzentren. Das betrifft nicht nur CO2-Emissionen, sondern auch weitere Faktoren wie Effekte der Wasserverschmutzung oder Bodenversauerung jedes einzelnen Geräts entlang seiner gesamten Wertschöpfungskette von der Produktion über die Distribution bis hin zum Einbau.
Und Rechenzentren verfügen über eine große Anzahl an Hardware-Geräten, die Zahl geht oft in die Millionen. Zudem müssen sie laut EnEfG langfristig nachweisen, ihre Energieeffizienz stetig zu verbessern.
Strategien für nachhaltigere Rechenzentren
Die Rechenzentrumsbetreiber sind in der Folge schon längst aktiv: Neue Standorte werden unter ganz anderen Gesichtspunkten als früher gewählt, um zum Beispiel natürliche Kühlung zu nutzen oder Abwärmeleistung an regionale Nahwärmenetze oder Industrieunternehmen abzugeben. Energieeffizienz-Gesichtspunkte finden Eingang in den Entwurf neuer Gebäude-Geometrien. Dach- und Wandflächen sind heute mit Photovoltaik-Anlagen zur Stromerzeugung ausgestattet. Regenwasser von Dachflächen wird gesammelt und zur Bewässerung in naheliegender Landwirtschaft bereitgestellt.
Beim Betrieb der Geräte innerhalb der Rechenzentren – also der Server, Netzwerkgeräte, Speichersysteme werden – arbeitet man mit höheren Umgebungstemperaturen, um weniger Energie für die Raumkühlung aufwenden zu müssen. Kalte und warme Zonen sind baulich durch Einhausung getrennt, um Energieverluste zu minimieren. Die Kühltechnik selbst wird weiterentwickelt und, wo sinnvoll, Flüssigkeitskühlung in geschlossenen Kreisläufen eingesetzt, um die Vorteile einer höheren Energiedichte zu nutzen.
Die konsequente Erschließung eines weiteren enormen Potenzials für mehr Nachhaltigkeit fordert der Gesetzgeber nun auch ein und stellt die Rechenzentrumsbetreiber vor eine neue Herausforderung: Die Reporting-Pflichten gehen über die direkten und indirekten Treibhausgas-Emissionen des sogenannten Scope 1 und Scope 2 des GHG-Protokolls hinaus. Die CSRD fordert auch eine Berichterstattung von Emissionen im Scope 3, also in der der weiter gefassten Wertschöpfungskette. Der Gesetzgeber verspricht sich davon mehr Druck auf alle Beteiligten bis hin zu den Lieferanten der Ausstattung von Rechenzentren, um den ökologischen Footprint zu reduzieren.
Um dieses Scope-3-Reporting zu erfüllen, müssen Rechenzentrumsbetreiber und Unternehmen künftig detailliert Bericht ablegen über die Emissions-Bilanzen aller Geräte. Dabei geht es nicht wie zuvor nur um die Anzahl dieser in die Millionen gehenden Devices, sondern um ihre Zusammensetzung und Verortung. Dies ändert sich jedoch unablässig. Die Öko- und CO2-Bilanz entlang der Wertschöpfungskette zu erfassen, wird eine Mammutaufgabe, auf die niemand richtig vorbereitet ist. Die Frage lautet: Wie kommt man an die geforderten Daten?