Nachhaltige Digitalisierung Rechenzentren werden immer energieeffizienter

Die Energieeffizienz von Rechenzentren ist in den vergangenen Jahren erheblich gestiegen. So liegt der Energieverbrauch pro übertragenem GB Daten aktuell um zwölf Mal niedrigerer als im Jahr 2010. Bis 2030 soll der CO2 Ausstoß um 30 Prozent sinken - trotz steigender Anforderungen an die Rechenleistung.

Rechenzentren sind das Rückgrat für die digitale Transformation von Wirtschaft und Gesellschaft in Deutschland, Europa und weltweit. Als Teil des digitalen Infrastrukturökosystems können sie gleichzeitig einen wesentlichen Beitrag zu einer nachhaltig ausgelegten Digitalisierung in Europa leisten.

Data Center brachen zwar Energie - und nicht zu knapp -, doch während sich der Bedarf an Rechenleistung durch die anhaltende Digitalisierung von Wirtschaft und Gesellschaft in den vergangenen zehn Jahren verzehnfacht hat, ist der Energiebedarf pro Gigabit in Rechenzentren heute zwölf mal niedriger als noch im Jahr 2010. Gleichzeitig sinken europaweit die CO2-Emissionen von Rechenzentren. Bis 2030 ist mit einer Absenkung der CO2 Emissionen um 30 Prozent zu rechnen.

Zu diesen Erkenntnissen kommt der Vorabauszug einer seitens des eco Verbandes für die Allianz zur Stärkung digitaler Infrastrukturen in Deutschland in Auftrag gegebenen Studie des Borderstep Instituts, unterstützt vom Vodafone Institut.

Data-Center-Branche in ein energiewirtschaftliches Gesamtkonzept einbeziehen

„Die Digitalisierung in Wirtschaft, Verwaltung und Gesellschaft schreitet voran und damit auch die Anforderungen an Rechenleistung in Rechenzentren. Diese Entwicklung bedingt einen moderaten Anstieg des Energieverbrauchs. Das bedeutet aber nicht, dass dementsprechend auch die CO2-Emissionen von Rechenzentren in Europa gleichermaßen in die Höhe geschnellt sind. Im Gegenteil, sind diese nämlich seit Jahren rückläufig“, sagt Klaus Landefeld, stellvertretender eco-Vorstandsvorsitzender und Vorstand Infrastruktur und Netze.

Der europäische Vergleich zeige aber auch: Deutschland könne in dieser Hinsicht noch besser werden, wenn die Bundesregierung die Branche in ein energiewirtschaftliches Gesamtkonzept einbeziehe und energiepolitische Rahmenbedingungen optimiere, so Landefeld weiter. Die kürzlich auch von den Energieministern der Bundesländer geforderte Abschaffung der EEG-Umlage wäre hier auch aus Sicht der Allianz ein erster wichtiger Schritt, so der Verband

CO2-Emissionen der Rechenzentren sollen bis 2030 um 30 Prozent sinken

Ein wichtiger Hebel für eine bessere Ökobilanz ist die Einsparung von CO2-Emissionen. Dabei ist die Branche, wie die oben genannte Studie aufzeigt, bereits auf einem guten Weg. Bereits seit 2015 sind die CO2-Emissionen durch den Strombedarf von Rechenzentren in Gesamteuropa rückläufig. Bis 2030 werden die Emissionen auch in Westeuropa sinken, sodass für ganz Europa mit einem Rückgang der Treibhausgas-Emissionen um 30 Prozent zu rechnen ist.

Für Deutschland gehen die Prognosen allerdings davon aus, dass die CO2-Emissionen in der Stromerzeugung langsamer sinken. Dies liegt vor allem daran, dass unter aktueller Gesetzeslage der Ausstieg aus der Stromerzeugung aus Kohleenergie noch bis zum Jahr 2038 andauern kann. Im Jahr 2019 lag der Anteil von Braun- und Steinkohle am deutschen Erzeugungsmix Strom bei etwa 33 Prozent. Ein schnellerer, politisch gesteuerter Kohleausstieg in Deutschland könnte jedoch zu einem wesentlich stärkeren Absinken der CO2-Emissionen der Rechenzentren in Westeuropa führen.

Immer mehr Rechenzentren nutzen Ökostrom

Viele Rechenzentrumsbetreiber verbessern ihre CO2-Bilanz bereits heute durch die zunehmende Stromerzeugung mit erneuerbaren Energien. Bereits 2017 gaben 30 Prozent der Betreiber in Deutschland an, ausschließlich Strom aus erneuerbaren Energien für ihr Rechenzentrum zu verwenden. Dies kann über den Bezug von Ökostrom eines Stromlieferanten oder auch über den eigenen (lokalen) Betrieb von EE-Erzeugungsanlagen geschehen.

Eine gute Alternative wären hier auch sogenannte Power Purchase Agreements, die den Strombezug direkt von EE-Anlagenbetreiber ermöglichen. PPAs könnten die Energiewende massiv beschleunigen. Allerdings seien sie in Deutschland aufgrund der EEG-Umlage und des bestehenden Förderregimes bisher noch zu unattraktiv um intensiver genutzt zu werden, so der eco-Verband. Hier bestehe dringender politischer Handlungsbedarf.

Indirekte Einspareffekte der Digitalisierung beachten

Für eine Gesamtbetrachtung der CO2-Bilanz von Rechenzentren muss außerdem noch berücksichtigt werden, dass digitale Technologien das Potenzial haben, zukünftig wesentlich mehr Treibhausgasemissionen einzusparen, als ihr Betrieb verursacht. Diese Potenziale können um den Faktor drei bis zehn über den Emissionen liegen, die durch den Betrieb digitaler Gerate und Infrastrukturen direkt entstehen.

„Rechenzentren sind in mehrfacher Hinsicht Innovationsmotor für eine nachhaltige Wirtschaft und der Garant für eine nachhaltige Digitalisierung in Europa. Dies sehen wir gerade aktuell angesichts der Corona-Krise, wo digitale Infrastrukturen als Innovationstreiber beispielsweise in den Bereichen Verkehr und Home-Office Anwendungen wirken“, sagt Béla Waldhauser, Sprecher der Allianz zur Stärkung digitaler Infrastrukturen in Deutschland, die sich 2017 unter dem Dach des eco e.V. gegründet hat.

„Eine nachhaltige ökologische Transformation unserer Gesellschaft wird ohne Digitalisierung nicht möglich sein“, ergänzt Inger Paus, Geschäftsführerin des Vodafone Instituts und Vorsitzende der Geschäftsführung der Vodafone Stiftung Deutschland. Davon sei auch eine Mehrheit der Europäer überzeugt, wie die jüngsten Umfragen des Vodafone Instituts bestätigten.

„In der öffentlichen Diskussion wird bei der Betrachtung der Nachhaltigkeit digitaler Technologien jedoch meist stark auf den Energiebedarf fokussiert, statt den Blick auf die Potenziale zur Vermeidung von CO2-Emissionen zu lenken. Die Studie zeigt nicht nur, dass Rechenzentren ihre Ökobilanz kontinuierlich verbessern, sondern auch, dass sie als Rückgrat der Digitalisierung ein wesentlicher Teil der Lösung sind“, so Paus weiter.

Effizienzpotenziale durch Cloud Computing nicht ausgeschöpft

Weitere Effizienzpotenziale ergeben sich auch durch die wachsende Bedeutung von Cloud Computing. Vorteile wie Flexibilität, Skalierbarkeit, geringer Administrationsaufwand oder keine Investitionskosten führen dazu, dass immer mehr Organisationen sich dafür entscheiden, Cloud Technologien zu nutzen und so ihren Strombedarf um bis zu 84 Prozent senken können. Wie die Studie zeigt, liegt Europa allerdings bei der Nutzung von Cloud Services in Unternehmen im Vergleich zu anderen Teilen der Welt zurück. So nutzen im Durchschnitt nur 26 Prozent der EU-Unternehmen im Jahr 2018 bezahlte Cloud Services.

Die komplette Studie zum Thema Nachhaltigkeitspotenziale von Rechenzentren erscheint im Herbst und untersucht neben den Energieeffizienzpotenzialen im Bereich Stromverbrauch und Emissionen auch konkrete Fallbeispiele für energie- und ressourceneffiziente Rechenzentren in Europa sowie Chancen und Herausforderungen, die durch regulative Rahmensetzung sowie der Nutzung von Abwärme in Rechenzentren entstehen können.

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