Diese Finanzierung hat es neuen Wind-/Solarprojekten ermöglicht, einen Reifegrad zu erreichen, der sie mit fossilen Brennstoffen konkurrenzfähig macht.
Der IDTechEx-Bericht „Nachhaltigkeit für Rechenzentren 2025–2035: Grüne Technologien, Marktprognosen und Akteure“ zeigt, dass neue Energielösungen wie kleine modulare Kernreaktoren, Wasserstoff und Brennstoffzellen, verbesserte Geothermieanlagen und Lithium-Ionen-Batterien im Netzmaßstab verstärkt in den Rechenzentrumssektor investieren. Angesichts des wachsenden Fokus auf die stündliche Energieversorgung bei der Berechnung der energiebedingten Scope-2-CO₂-Emissionen sind CO₂-freie Energiequellen ohne die intermittierende Natur von Wind- und Solarenergie erforderlich. Obwohl diese neuen Energietechnologien derzeit teurer sind als fossile Brennstoffe, besteht der nächste Schritt zur Dekarbonisierung der Stromnetze darin, die Nachfrage nach CO₂-freier Stromerzeugung mit höheren Kapazitätsfaktoren und/oder Energiespeichern zu fördern.
Die meisten neuen Solar- und Windkraftanlagen weisen heute niedrigere Stromgestehungskosten (LCOE) auf als fossile Brennstoffe. Dies war jedoch noch vor zehn Jahren nicht der Fall. Für Hyperscaler im Rechenzentrumsbereich, die über das nötige Kapital für nachhaltige und zukunftssichere Betriebsabläufe verfügen, spricht einiges dafür, dass Investitionen in CO₂-freie Energielösungen in der Frühphase langfristig zu niedrigeren Energiekosten führen können. IDTechEx prognostiziert, dass die globale Rechenzentrumsbranche bis 2035 durch die Nutzung CO₂-armer Energiequellen im Vergleich zu einem Szenario mit fossilen Brennstoffen (Basisjahr 2024) 150 Milliarden US-Dollar eingespart haben wird. Im Folgenden werden einige aufkommende Energietechnologien vorgestellt, denen eine zunehmend wichtige Rolle zugeschrieben wird.
Kleine modulare Kernreaktoren
Im Jahr 2024 beflügelten Rechenzentren das Interesse an Kernenergielösungen. Die Ansätze reichten von der Wiederinbetriebnahme großer, stillgelegter Kernkraftwerke über die Verfolgung ambitionierter Kernfusionsprojekte bis hin zur Förderung kleiner modularer Reaktoren (SMRs). SMRs versprechen durch die Nutzung von Fließbandfertigung Kostensenkungen und kürzere Bauzeiten im Vergleich zu konventionellen Reaktoren. Eine breitere Anwendung erfordert jedoch technische und regulatorische Fortschritte, darunter den Aufbau von Brennstoffversorgungsketten und die Standardisierung internationaler Genehmigungsverfahren.
Wasserstoff und Brennstoffzellen
Erneuerbare Energien lassen sich mithilfe von Elektrolyseuren in Wasserstoff umwandeln und über lange Zeit speichern. Brennstoffzellen sind fortschrittliche Energiesysteme, die diesen Wasserstoff durch eine chemische Reaktion mit Sauerstoff in Strom umwandeln. Aufgrund ihrer langen Lebensdauer und Brennstoffflexibilität eignen sich Festoxid-Brennstoffzellen hervorragend für die kontinuierliche Stromerzeugung, die Rechenzentren benötigen. Einige Rechenzentren nutzen bereits erdgasbetriebene Festoxid-Brennstoffzellen und planen, auf kohlenstoffarmen Wasserstoff umzusteigen, sobald die Wirtschaftlichkeit und die Infrastruktur dies ermöglichen.
Verbesserte Geothermie
Die Anzahl geeigneter Standorte für konventionelle Geothermiekraftwerke ist weltweit begrenzt. Die Entwicklung verbesserter Geothermietechnologien könnte die Zahl der rentablen Standorte jedoch deutlich erhöhen. Sowohl Google als auch Meta unterstützen zukünftige Projekte für verbesserte Geothermie, die ihre Wirtschaftlichkeit durch den Einsatz von Technologien von Startups wie Sage Geosystems und Fervo Energy unter Beweis stellen sollen.
Lithium-Ionen-Batterien im Netzmaßstab
Batteriespeicher würden die Anzahl der Stunden pro Tag erhöhen, in denen Rechenzentren mit Solar- oder Windenergie versorgt werden können. Lithium-Ionen-Batterien haben sich im letzten Jahrzehnt zu einer immer wichtigeren und geeigneteren stationären Energiespeichertechnologie für Anwendungen im Netzmaßstab entwickelt. Mit der Skalierung dieser Technologien priorisieren die Beteiligten unterschiedliche Leistungsmerkmale wie Speicherdauer und Energiedichte.
Perspektiven
Angesichts der jüngsten Ankündigung von US-Präsident Donald Trump, 500 Milliarden Dollar in die KI-Infrastruktur zu investieren, ist klar, dass das Wachstum der Rechenzentren anhalten wird und dass eine neue Generation von Energiequellen eingesetzt werden muss, um dies zu ermöglichen.
Autorin: Eve Pope, Technologieanalystin bei IDTechEx.
