Rechenzentren für die Energiewende?
Der Strombedarf von Rechenzentren steht immer wieder in der Kritik – oft im Kontext von KI. Dabei ist mit einer zurückgehenden Nachfrage für Rechenleistung zukünftig nicht zu rechen – sie weiter steigen. Damit wächst auch der Bedarf nach neuen Rechenzentren als Rückgrat der digitalen Wirtschaft.
Um das Dilemma von steigenden Anforderungen an die digitale Infrastruktur einerseits und zunehmendem Stromverbrauch andererseits aufzulösen, bedarf es effizienterer Hardware, neuen Kühlkonzepten und ganzheitlicher Energie-Systemdesigns.
Dies allein ist jedoch noch nicht ausreichend. Rechenzentren sollten künftig nicht mehr nur als passive Energieverbraucher betrachtet werden, sondern als aktive Komponenten eines flexiblen Stromnetzes. Dafür ist ein grundlegendes Umdenken im Verständnis unserer Strominfrastruktur notwendig: Das traditionelle Netzmodell – eine starre Baumstruktur, in der Energie ausschließlich vom zentralen Erzeuger zum Verbraucher fließt – entspricht nicht mehr den Anforderungen unserer Zeit.
Ein zukunftsfähiges Netz, das erneuerbare Energien optimal integriert, muss zellular aufgebaut und bidirektional sein. In einem solchen System können auch Rechenzentren eine gestaltende Rolle übernehmen. Dafür ist es jedoch notwendig, dass Betreiber über die reine Verbrauchsoptimierung hinausdenken und sich für die aktive Zusammenarbeit mit dem Netz öffnen.
Moderne Technologien bieten hier bereits konkrete Möglichkeiten, zum Beispiel indem Teile der Batteriespeicher einer USV-Anlage im Rechenzentrum als Flexibilitätsreserve für Netzbetreiber bereitgestellt werden. Die Batterien moderner Anlagen zur unterbrechungsfreien Stromversorgung sind schließlich im Regelbetrieb stets auf Standby.
Da die Flexibilitätsreserve sehr kurzen Lade-/Entladezyklen zur Aufrechterhaltung der Netzfrequenz dient, werden die USV-Batterien nur so weit entladen, dass ihre Grundfunktion gewährleistet bleibt. In Kooperation mit Microsoft hat Eaton die Fähigkeit zur Bereitstellung kurzfristiger Regelenergie (Fast Frequency Response) durch USV-Batterien bereits praktisch getestet.
Bei der Planung neuer Rechenzentren sollten energetische Aspekte und die Integration in ein (zellulares) Stromnetz bereits mitgedacht werden. Dafür sorgen allein schon neue Regularien: Das Energieeffizienzgesetz sieht vor, dass Rechenzentren, die ab Juli 2026 an den Start gehen, einen PUE-Wert (Power Usage Effectiveness) von maximal 1,2 und einen ERF-Wert (Energy Reuse Factor) von mindestens 10 Prozent erreichen müssen.
Während PUE lange Zeit die wichtigste Metrik für die Beurteilung von Rechenzentren war, werden heute noch andere Werte CUE (Carbon Usage Effectiveness) einbezogen. Betreiber müssen heute also ganzheitlich denken. Dazu gehört auch, Möglichkeiten eigener Energieerzeugung auf dem Gelände, beispielsweise durch Photovoltaik, zu prüfen und Konzepte für sinnvolle Abwärmenutzung zu erstellen.
Ein Rechenzentrum der Zukunft sollte keine Belastung für lokale Energieinfrastrukturen, vor allem das Stromnetz darstellen, sondern diese aktiv unterstützen.
Autor: Andreas Rockenbauch, Data Center Sales Leader Germany, Eaton
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