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Nachhaltige Technik: Wie grün sind Rechenzentren?

Nachhaltige Technik: Wie grün sind Rechenzentren?

Digitalisierung und Energiewende können unterschiedlich interpretiert werden. Je nach Blickwinkel denken die einen sofort an die bevorstehenden Veränderungen des Strommarkts und die anderen an die fortschreitende Digitalisierung in Wirtschaft und Gesellschaft und der daraus folgenden neuen Arbeitswelt. Dabei stellt sich die Frage, wie nachhaltig diese neuen Konzepte sind.

Mit Digitalisierung und Energiewende ist einerseits eine der größten Branchenumwälzungen gemeint, die durch die Umstellung der Energieanbieter von zentralen zu dezentralen Systemen einhergeht. Hier ist das Ziel die Schaffung vieler unterschiedlicher Energieinseln, die untereinander vernetzt sind und ein intelligentes Gesamtsystem bilden, in dem Energieerzeugung, -verbrauch und -zuteilung digital überwacht und gesteuert werden.

Diese Digitalisierung meint die Umwälzung der Energieinfrastruktur des ganzen Landes und stellt für die beteiligten Akteure eine enorme Herausforderung mit der Bewältigung unterschiedlichster Aufgaben dar. Andererseits kann mit dem Thema Digitalisierung und Energiewende die wirtschaftliche und gesellschaftliche Veränderung gemeint sein, die aufgrund des technologischen Fortschritts und denen sich daraus ergebenden Aufgaben und Chancen entstehen. Ziel ist hier digitale, intelligente Geschäftsprozesse zu modulieren, die sich, möglichst in Echtzeit, flexibel und in einem hohen Maße autark auf neue Situationen einstellen können.

Industrie 4.0 oder Internet der Dinge sind zwei bekannte Beispiele für diesen Digitalisierungsgedanken. Die Energiewende spielt in diesem Kontext ebenfalls eine wichtige Rolle, da eine zunehmende Nachfrage nach digitalen Leistungen in direktem Zusammenhang mit der Menge der zur Verfügung gestellten Speicherkapazitäten steht und somit der Energieverbrauch steigen wird. Damit stellt sich die Frage, auf welche Energieressourcen Rechenzentren eigentlich zurückgreifen.

Wie grün sind deutsche und europäische Rechenzentren?

Vorab soll geklärt werden, wie viel Energie Rechenzentren verbrauchen und welchen Anteil dabei regenerative Energien haben. Deutschlands Rechenzentren stehen an der Spitze des Energieverbrauchs, gefolgt von Großbritannien und Frankreich. Ungefähr 2% des gesamten Stromverbrauchs sind laut Borderstep Institut den deutschen Rechenzentren zuzurechnen, das entsprach im Jahr 2015 einem Verbrauch von ca. 12 Mrd. kWh, in Großbritannien von 10,8 Mrd. kWh und in Frankreich von 8,6 Mrd. kWh. Bis zum Jahr 2025 wird der Bedarf der deutschen Rechenzentren auf voraussichtlich 16,4 Mrd. kWh ansteigen. Es muss bei diesen Zahlen jedoch berücksichtigt werden, dass Deutschland europaweit mit 25% den größten Anteil der Rechenzentrumskapazitäten stellt.

Weltweit liegt der anteilige Energieverbrauch der Rechenzentren bei geschätzten 1 bis 1,5%, für die USA wird ein Anteil von 2,2% angenommen. In Frankfurt am Main haben die Anzahl der Rechenzentren, die ihre (Internet-) Dienste Banken, Telekommunikations- und Wirtschaftsunternehmen sowie Endkunden zur Verfügung stellen, derart zugenommen, dass sie mittlerweile den Flughafen als langjährigen Spitzenreiter des Stromverbrauchs abgelöst haben. Die Rechenzentren haben dort einen Anteil von 20% am gesamten Stromverbrauch. Nicht nur in Frankfurt, sondern auch weltweit ist die Tendenz des Energieverbrauchs von Rechenzentren steigend. Der Anteil der regenerativen Energien am Gesamtstromverbrauch wurde vom Fraunhofer Institut für das Jahr 2016 mit einen Anteil von knapp 35% ermittelt.

Der Grund für den steigenden Energiebedarf der Rechenzentren liegt unter anderem an den wachsenden Anforderungen durch zunehmende Datenvolumen, die nicht nur gespeichert, sondern auch verarbeitet und über unterschiedliche Kanäle und Serviceleistungen wieder zur Verfügung gestellt werden müssen. Damit einhergeht die Forderung nach Ausfallsicherheit (Hochverfügbarkeit), schnellen und flexiblen Verbindungen, oft in Echtzeit, sowie Datenschutz und Datensicherheit. Die Betreiber von Rechenzentren müssen dafür eine ausgeklügelte, kosten- und nicht zuletzt energieeffiziente Infrastruktur zur Verfügung stellen, die neben den Servern eine beachtliche Menge an zusätzlicher, größtenteils energieintensiver Hardware, voraussetzt. Experten haben ermittelt, dass die Infrastruktur eines typischen Rechenzentrums mit einer Fläche von 10.000 qm im Jahr 2015 ca. 84% des gesamten Stromverbrauchs ausmachte.

Mit dem Einsatz umweltfreundlicher Server und Clients konnten in den letzten Jahren bereits Erfolge in der Verbesserung der Energieeffizienz erzielt werden. Mit der Planung und Betreibung eines Rechenzentrums können über die gesamte Infrastruktur Einsparungen vorgenommen werden, insbesondere betrifft das Lösungen für die Klimatisierung, der unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) und einem intelligent genutzten (ausgelasteten) IT-Equipment. So können zum Beispiel mittels Virtualisierung vorhandene Kapazitäten oft noch optimiert werden.
Aktuell wird in vielen deutschen Rechenzentren die Energieeffizienz noch zu wenig berücksichtigt. Nur einige wenige Anbieter setzen sich mit Themen wie einem autonom betriebenen Rechenzentrum, das CO2-neutrale Werte vorlegen kann und sogar genügend Energie gewinnt, dass es einen Teil der Energie ins öffentliche Netz abgeben kann, auseinander. Interessante Ansätze sind jedoch vorhanden, wie beispielsweise ein Rechenzentrum in Nordfriesland, das seine Energie aus dem eigenen Windpark bezieht und somit nicht nur energie-, sondern auch kosteneffiziente Angebote schaffen kann.

Nachhaltige Rechenzentren weltweit

Die geografische Lage spielt für Betreiber von Rechenzentren eine nicht unerhebliche Rolle. So können derzeit lediglich Quebec, Island und Norwegen Rechenzentren aufweisen, die voll und ganz durch erneuerbare Energien betrieben werden. Zusätzlich können sie niedrige Energiepreise anbieten, die in Deutschland nicht realisierbar wären. Dabei kommen die geografischen bzw. klimatischen Verhältnisse zum Tragen, in kühlen Regionen fällt die Notwendigkeit der Kühlung aus oder ist auf ein Mindestmaß beschränkt. Das spart Kosten. Trotz dieser Vorteile profitieren die europäischen Nordländer noch nicht in hohem Maße, da sie aktuell lediglich 2% der Rechenzentrumskapazitäten stellen können, rechnet man Kanada hinzu sind es 3%. Dies wird sich wahrscheinlich schon in naher Zukunft ändern. Durch eine gute Breitbandanbindung an die europäischen und nordamerikanischen Märkte werden die nordischen Länder wohl zu den führenden Lieferanten der Hochleistungsrechenzentren zählen.

Grüne Rechenzentren müssen neben den harten Fakten weitere Aspekte einbeziehen. Dazu gehören nachhaltige und intelligente Lösungen, aus denen sich attraktive Angebote ableiten lassen. Eines der ältesten und größten Rechenzentren in Europa ist die DATEV eG, deren Angebote vor allem für Steuerberater, Wirtschaftsprüfer und Rechtsanwälte konzipiert sind. Im Jahr 2016 gewann die DATEV neben der Robert Bosch GmbH den „Green-Controlling-Preis“ der Péter-Horváth-Stiftung in Kooperation mit dem Internationalen Controller Verein für ihren „Nachhaltigkeitscheck“ ein Führungsinstrument zur Verankerung von Nachhaltigkeit in der Unternehmenssteuerung.

Laut dem Internationalen Controller Verein finden im Controlling die sozialen und ökologischen Aspekte kaum Berücksichtigung, genau dies sei der DATEV eG (und ebenso der Bosch GmbH) in der Praxis in hervorragender Weise gelungen. Mit dem Bedarf der Digitalisierung und der zunehmenden Nutzung digitaler und mobiler Geräte steigt der Bedarf an Rechenzentrumskapazitäten, die kosten- und energieeffizient arbeiten. Dabei sind nicht nur grüne und intelligente Lösungen für zukünftige Hochleistungsrechenzentren gefragt, sondern auch die Integration nachhaltiger Konzepte, deren soziale Verantwortung sich in den Unternehmenszielen wiederfindet und gegenüber allen Beteiligten gerecht wird.

Kunden erwarten neben Umweltverträglichkeit auch einen sozialen und fairen Umgang mit Mitarbeitern und allen weiteren am Geschäftsprozess beteiligten Akteuren. Mit fortschreitender Digitalisierung werden viele Arbeitsplätze wegfallen aber auch neue Arbeitsfelder entstehen. Gleichzeitig werden neue Geschäfts- und Arbeitsmodelle konzipiert, deren langfristige Auswirkungen auf Wirtschaft und Gesellschaft noch weitestgehend unbekannt sind. Ein Beispiel in der Masse der bevorstehenden Veränderungen ist der Bereich Arbeitsschutz und Arbeitssicherheit, der in Deutschland aufgrund der Digitalisierung vor neuen Herausforderungen steht. Wie wirken sich die neuen Geschäfts- und Arbeitsmodelle oder etwa die Interaktion mit Robotern auf die Schutzbedürftigkeit der Menschen aus? Hier werden erst mit fortschreitender Digitalisierung zielgenaue Gefährdungsanalysen und darauf folgend konkrete Maßnahmen entstehen können.

Was bedeutet die Digitalisierung für KMU?

Die Digitalisierung betrifft nahezu jede Branche. Wie ausgeprägt und wie schnell die Veränderungen eintreten werden, ist vor allem von den derzeitigen technologischen Möglichkeiten, Prozesse zu digitalisieren, abhängig. KMU sollten sich frühzeitig mit den Themen der Digitalisierung befassen, damit sie ein Gesamtkonzept entwickeln können, das alle Unternehmensbereiche einbezieht. Hierzu gehören interne und externe (Unternehmensumfeld, Gesetzesänderungen etc.) Aspekte, gegebenenfalls das Hinzuziehen von IT-Experten, die sowohl das Digitalisierungspotenzial der Branche als auch des jeweils einzelnen Unternehmens solide einschätzen können. Gut durchdachte Digitalisierungskonzepte haben das Potenzial, die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen zu sichern. Unternehmen, die Digitalisierung als kurzlebigen Trend wahrnehmen, laufen Gefahr, den Anschluss und daraus folgend ihre Kunden zu verlieren.

Stand: 20.05.2018 13:44