Rechenzentren: Wie weichere Effizienzregeln den Strombedarf hochtreiben

Im Bundestag steht eine Novelle des Energieeffizienzgesetzes an. Was wie eine technische Detaildebatte über Grenzwerte und Definitionen wirkt, wird zunehmend zur gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Streitfrage. So mahnen IT-Verbände praxistaugliche Vorgaben, investitionsfreundliche Rahmenbedingungen und eine stärkere europäische Harmonisierung an, um den Standort im internationalen Wettbewerb nicht zu gefährden. Doch Umweltverbände und andere zivilgesellschaftliche Organisationen warnen vor den Konsequenzen einer Aufweichung der Standards.

Eine Analyse des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI) gemeinsam mit dem Umweltinstitut München und AlgorithmWatch verdeutlicht die Tragweite der anstehenden Weichenstellung. Selbst geringfügige Nachlässe bei den Vorgaben für neu errichtete Rechenzentren führen demnach zu deutlichen Mehrverbräuchen an Energie. Grund ist die Energieverbrauchseffektivität, die das Verhältnis des Gesamtenergieverbrauchs eines Rechenzentrums zum Energieverbrauch der reinen Hardware beschreibt. Je näher der Power-Usage-Effectiveness-Wert (PUE) am Idealwert von 1,0 liegt, desto weniger Strom fließt in Sekundärsysteme wie die Kühlung.

Aktuell schreibt das Gesetz für Neubauten ab Juli 2026 einen PUE-Wert von maximal 1,2 vor. Die IT-Branche, etwa der Bitkom, fordert aber eine Anhebung auf 1,3, wie sie bereits der Referentenentwurf vorsah. Sollte dieser Grenzwert steigen, würde der jährliche Strombedarf neuer Rechenzentren bis 2045 laut der ISI-Studie um etwa 5 Terawattstunden (TWh) höher ausfallen als unter der bestehenden Vorgabe. Über den gesamten Zeitraum ab 2026 würde sich dieser Zusatzverbrauch auf rund 42 TWh summieren.

Verpufft die Pflicht zur Abwärmenutzung?

Noch gravierender fielen die Auswirkungen der Studie zufolge aus, wenn nicht mehr der im laufenden Betrieb gemessene, operative PUE maßgeblich wäre, sondern ein hypothetischer, unter optimalen Bedingungen errechneter Design-PUE. Würde dieser Wandel vollzogen und verharrten die realen Verbrauchswerte auf dem Niveau des heutigen Durchschnitts großer Rechenzentren von etwa 1,38, stiege der jährliche Mehrverbrauch bis 2045 sogar auf 9 TWh. Rechnerisch entspräche dieser Mehrverbrauch im Jahr 2045 bei 5000 Auslastungsstunden einer zusätzlichen Leistung von rund 1800 Megawatt, für deren Absicherung mehr als sieben neue Gaskraftwerke benötigt würden. Selbst bei Annahme eines niedrigen Industriestrompreises von 5 Cent pro kWh beliefe sich der finanzielle Mehraufwand für die bis 2045 kumuliert rund 75 TWh Zusatzverbrauch auf rund 3,75 Milliarden Euro.

Skeptisch beäugen die Forscher auch die geplanten Regeln zur Nutzung von Abwärme. Rechenzentren wandeln den zugeführten Strom fast vollständig in Wärme um, die bislang zu mehr als 97 Prozent ungenutzt an die Umwelt abgegeben wird. Zwar verlangt das Gesetz bereits heute für Rechenzentren, die ab Juli 2028 den Betrieb aufnehmen, einen Anteil wiederverwendeter Energie von 20 Prozent. Doch die Wissenschaftler befürchten, dass weitgehende Ausnahmen diesen Effekt im Alltagsbetrieb verpuffen lassen könnten. Bliebe die reale Abwärmenutzung auf dem derzeitigen Niveau von knapp über zwei Prozent, gingen bis 2045 jährlich etwa 10 TWh nutzbare Energie verloren. Das entspricht energetisch der Ladung von elf großen LNG-Tankschiffen.

Zugleich zeigt der Markt eine Dynamik, die nach Ansicht der Studienautoren gegen eine Deregulierung spricht. Durch laufende und geplante Bauprojekte soll die Kapazität in Deutschland rascher als von der Bundesregierung prognostiziert steigen. Daher geben Vertreter des Umweltinstituts und von AlgorithmWatch zu bedenken, dass weichere Effizienzanforderungen und durchlöcherte Transparenzpflichten weder ökonomisch noch ökologisch begründbar seien. Sie verlängerten nur die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern und schwächten die Effizienz der Digitalwirtschaft.