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Energiedebatte in der Datacenter-Branche: Mit dem Strom

Mann in schwarzem Overall steht in einer dunklen Lagerhalle und prüft die Standuhr an einem Rohr. Bildquelle: KI generiert

Bildquelle: KI generiert

Was früher als unsichtbare Infrastruktur galt, steht heute im Rampenlicht: Datacenter sind zu einem zentralen Treiber des globalen Energieverbrauchs geworden. Mit dem Boom von Künstlicher Intelligenz und Cloud-Technik wächst nicht nur die digitale Leistungsfähigkeit, sondern auch die gesellschaftliche Debatte über Ressourcen und Nachhaltigkeit in diesem Umfeld gewinnt an Brisanz.

Rechenzentren zählen zu den am schnellsten wachsenden Energieverbrauchern im digitalen Infrastrukturbereich. Treiber sind insbesondere KI, Cloud- und Edge-Computing sowie die zunehmende Digitalisierung von Geschäftsprozessen. Dies ist mittlerweile allgemein bekannt und findet auch Platz in der öffentlichen Berichterstattung bis ins Kultur-TV. Angesichts eines Ressourcenverbrauchs, der sich mit dem weltweiten Flugverkehr messen lassen muss, fällt diese durchaus kritisch aus.

Technisch ist ein modernes Rechenzentrum heute meist hochgradig standardisiert und modular aufgebaut. Neben den IT-Racks bilden Stromversorgung, unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV), Notstromaggregate (Netzersatzanlage, NEA) sowie Kühl- und Klimasysteme die zentralen Gewerke. Dies ist jedoch zugleich ein wichtiger Knackpunkt: Wirkliche Energieeffizienz lässt sich nach Einschätzung der meisten Fachleute nur erreichen, wenn ein Rechenzentrum als integraler Bestandteil eines Gesamtsystems, beginnend bei der Energieerzeugung bis hin zur Weiternutzung der Abwärme, konzipiert ist, also weit über das reine RZ-Gebäude hinaus.

Wie lässt sich Abwärme aus Rechenzentren nutzen?

Die Nutzung von Abwärme aus Rechenzentren gilt als wichtiger Hebel zur Verbesserung der Gesamtenergieeffizienz. Technisch wird die Abwärme über Wärmetauscher in wassergeführte Systeme eingebunden und lässt sich in Fernwärmenetze, Nahwärmenetze oder industrielle Prozesse einspeisen. Voraussetzung sind ein ausreichendes Temperaturniveau – Vorteil der Liquid-Kühlung – sowie die räumliche Nähe zu geeigneten Abnehmern.

In der Praxis sind zahlreiche Herausforderungen zu berücksichtigen, darunter Investitionskosten, regulatorische Rahmenbedingungen, Haftungsfragen und die langfristige Sicherstellung der Wärmeabnahme, vor allem im Sommer. Dennoch steigt die Zahl der Projekte, insbesondere in urbanen Räumen. Die Politik fördert die Abwärmenutzung zunehmend. Sie ist teilweise bereits verpflichtend (siehe Bitkom-Leitfaden) vorgeschrieben. Damit entwickelt sich die Abwärme von einem optionalen Nachhaltigkeitsmerkmal zu einem integralen Bestandteil moderner Rechenzentrumsplanung.

Helmut Göhl, Geschäftsführer des Beratungsunternehmens GAP solida und Mitverfasser des Bitkom-Leitfadens „Energieeffizienzgesetz für Rechenzentren“: sagte dazu: „Die Anforderungen des Gesetzes in der jetzigen Form lassen sich umsetzen, aber der Aufwand dafür ist nicht zu unterschätzen. Grundsätzlich bewertet die Branche den Technik-Push, den das Gesetz auslöst, aber meist positiv und erwartet auch dadurch weitere Wachstumsimpulse.“
 

Wie entwickelt sich der Markt für Rechenzentren?

Der Datacenter-Markt ist grundsätzlich durch eine starke Konzentration geprägt. Große Hyperscaler und Colocation-Anbieter dominieren, während mittelständische Betreiber*innen häufig Nischenmärkte bedienen. Allerdings sorgen die geopolitische Lage und Themen wie die Datensouveränität dafür, dass in Deutschland derzeit ein verstärktes Interesse auch an einem regionalen Angebot zu spüren ist.

In allen Bereichen wächst der Druck durch steigende Energiepreise, Netzengpässe und regulatorische Anforderungen. Energieeffizienz ist dadurch von einer optionalen Optimierungsgröße zu einem strategischen Wettbewerbsfaktor geworden. Kennzahlen wie PUE (Power Usage Effectiveness) haben sich trotz technischer Unzulänglichkeiten als Branchenstandard etabliert. Sie reichen jedoch zunehmend nicht mehr aus, um eine Gesamtökobilanz zu bewerten. Ergänzend gewinnen Kennzahlen zur CO₂-Intensität, zum Wasserverbrauch sowie zur Abwärmenutzung an Bedeutung.
 

Welche Rolle spielen Energieversorger für Rechenzentren?

Das Borderstep-Institut, das die RZ-Branche seit rund 20 Jahren mit einem besonderen Fokus auf den Stromverbrauch untersucht, bezeichnet in einem aktuellen Papier die Rechenzentren einerseits als kritische Infrastruktur für Digitalisierung, KI und wirtschaftliche Souveränität in Deutschland und Europa. Andererseits führe ihr hoher Strom-, Flächen- und Ressourcenbedarf zu erheblich wachsenden Herausforderungen für Gesellschaft und  Umwelt.  Gefragt sei eine koordinierte Strategie, die systemische Lösungen hervorbringt und sowohl Wettbewerbsfähigkeit als auch ökologische Tragfähigkeit gewährleiste. Laut dem Borderstep-Institut können nachhaltige Rechenzentrumsstrukturen neue Chancen für Innovationen in Energie- und Wärmenetzen bieten und zu einer souveränen und regional verankerten digitalen Wertschöpfung beitragen.

Energieversorger betrachten Rechenzentren als besondere Kategorie industrieller Großverbraucher. Charakteristisch sind hohe Anschlussleistungen, ein nahezu kontinuierlicher Leistungsbedarf und kurze Reaktionszeiten bei Laständerungen – in diesem Umfeld erfordert besonders die KI-Infrastruktur erhöhte Aufmerksamkeit. Für Netzbetreiber stellen diese Eigenschaften sowohl eine Belastung als auch eine Chance dar. Einerseits erfordern Rechenzentren umfangreiche Investitionen in Netzausbau und Netzstabilisierung, andererseits bieten sie Potenziale für das Last-Management und eine netzdienliche Steuerung. Dabei stellen die bislang beim gewöhnlichen Betrieb meist ungenutzten Batterien ein beachtliches Speicherreservoir etwa zum Ausgleich von Stromschwankungen bei der Erzeugung und beim Verbrauch dar.

Aus Sicht der Energieversorgungsunternehmen gewinnt folglich die Planbarkeit des Lastprofils an Bedeutung. Betreibende von Rechenzentren können punkten, wenn sie flexible Betriebsmodelle, Lastverschiebung oder Notstrombetrieb als temporäre Netzstützung anbieten. Zunehmend eingefordert werden auch langfristige Abnahmeverträge für erneuerbare Energien sowie die Integration von Photovoltaik- und Speicherlösungen. Gleichzeitig wächst der Druck, CO₂-arme Stromquellen bereitzustellen, da Rechenzentren in vielen Regionen zu den größten Einzelverbrauchern gehören und damit eine erhebliche Wirkung auf regionale Klimaziele haben.

Häufige Fragen zu Energieeffizienz und Energieversorgung von Rechenzentren

Warum steigt der Energiebedarf von Rechenzentren?

Der Energiebedarf von Rechenzentren steigt laut Fachartikel vor allem durch künstliche Intelligenz, Cloud- und Edge-Computing sowie die zunehmende Digitalisierung von Geschäftsprozessen. Gleichzeitig wachsen Anschlussleistungen und der nahezu kontinuierliche Leistungsbedarf. Dadurch werden Energieeffizienz, Netzkapazität und eine verlässliche Stromversorgung zu zentralen Faktoren für Planung und Betrieb. 

Welche technischen Systeme gehören zu einem modernen Rechenzentrum?

Ein modernes Rechenzentrum ist meist standardisiert und modular aufgebaut. Zu den zentralen Systemen gehören IT-Racks, Stromversorgung, unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV), Netzersatzanlagen (NEA) sowie Kühl- und Klimasysteme. Eine hohe Gesamtenergieeffizienz entsteht laut Artikel vor allem dann, wenn das Rechenzentrum als Bestandteil eines übergreifenden Energiesystems geplant wird. 

Wie lässt sich die Abwärme aus Rechenzentren nutzen?

Wie lässt sich die Abwärme aus Rechenzentren nutzen?

Die Abwärme aus Rechenzentren lässt sich über Wärmetauscher in wassergeführte Systeme einbinden und in Fern- oder Nahwärmenetze sowie industrielle Prozesse einspeisen. Entscheidend sind ein ausreichendes Temperaturniveau und die räumliche Nähe zu geeigneten Abnehmenden. Investitionskosten, regulatorische Vorgaben, Haftungsfragen und eine gesicherte Wärmeabnahme beeinflussen die praktische Umsetzung. 

Warum reicht die PUE-Kennzahl für die Gesamtbewertung nicht aus?

Warum reicht die PUE-Kennzahl für die Gesamtbewertung nicht aus?

Die Power Usage Effectiveness (PUE) ist laut Fachartikel ein etablierter Branchenstandard, reicht jedoch für die Bewertung der Gesamtökobilanz eines Rechenzentrums nicht aus. Ergänzend gewinnen Kennzahlen zur CO₂-Intensität, zum Wasserverbrauch und zur Abwärmenutzung an Bedeutung. Sie erweitern die Betrachtung über die reine PUE-Kennzahl hinaus. 

Welche Rolle spielen Energieversorgungsunternehmen für Rechenzentren?

Welche Rolle spielen Energieversorgungsunternehmen für Rechenzentren?

Energieversorgungsunternehmen müssen bei Rechenzentren hohe Anschlussleistungen, kontinuierliche Lastprofile und kurze Reaktionszeiten bei Laständerungen berücksichtigen. Rechenzentren erfordern dadurch Investitionen in Netzausbau und Netzstabilisierung, können aber zugleich Potenziale für Lastmanagement und netzdienliche Steuerung bieten. Flexible Betriebsmodelle, Speicherlösungen und langfristige Abnahmeverträge für erneuerbare Energien gewinnen an Bedeutung.

Über die Autoren:

Dr. rer. nat. Dipl.-Phys. Jörg Schröper

Dr. Jörg Schröper ist IT-Fachjournalist und war rund 30 Jahre für verschiedene Medien und Verlage als Chefredakteur tätig. Zu seinen Fachgebieten zählen die Rechenzentrums-Infrastruktur und die Datenverkabelung, in deren Umfeld er die technische Fachberichterstattung maßgeblich beeinflusst hat. Als Moderator und Diskussionsleiter begleitet er eigene Konferenzen und Branchenveranstaltungen.

Helmut Göhl

Helmut Göhl begann nach dem Studium der Elektrotechnik an der Fachhochschule Würzburg-Schweinfurt seine berufliche Laufbahn im Jahr 1995 bei Bayernwerk Netkom in Würzburg, bevor er Ende 1996 bei VIAG Interkom, später dann o2 (Germany) und Telefónica Germany insgesamt 21 Jahre als zertifizierter Projektmanager Level C (GPM/IPMA) und Technical Lead diverse Großprojekte geleitet hat und fachlich für alle Core Sites deutschlandweit verantwortlich war. Nach seinem Ausscheiden aus dem Telekommbiteunikationskonzern im April 2018 gründete er im Juli 2018 das Ingenieurbüro GTS (Göhl Technical Services) mit Sitz in Ebersdorf bei Coburg. Hier beschäftigt er sich maßgeblich mit der Beratung, Auditierung und dem Programm-Management im Rechenzentrums-, IT- und Telekommunikations-Umfeld. Im September 2025 folgte die Gründung der GAP solida GmbH mit drei Partnern mit dem Schwerpunkt einer nachhaltigen Infrastrukturberatung (www.gapsolida.com).

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