Dekarbonisierte Energieerzeugung
Das rasante Wachstum im Rechenzentrumsbau stößt in einigen Regionen an die Grenzen der Netzkapazität. Um nachhaltigkeitsorientiert zu expandieren, engagieren sich Hyperscaler zunehmend für neue Projekte im Bereich erneuerbarer Energien, die über herkömmliche Stromabnahmeverträge (PPAs) und Herkunftsnachweise für erneuerbare Energien (RECs) hinausgehen. So entstehen beispielsweise erste Mikronetzprojekte, die die netzunabhängige und dezentrale Stromerzeugung für Rechenzentren erforschen.
Wind- und Solarenergie werden von Rechenzentrumsbetreibern aufgrund ihrer niedrigen Stromgestehungskosten (LCOE) seit Langem bevorzugt, da diese oft niedriger sind als die von fossilen Brennstoffen. Die schwankende Verfügbarkeit dieser erneuerbaren Energien bedeutet jedoch, dass die Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen weiterhin viele Stunden am Tag notwendig ist. Es gibt Bestrebungen, die Berücksichtigung von Scope-2-Emissionen im Rahmen des Greenhouse Gas Protocol zu ändern, um eine stündliche Energieanpassung zu fördern. Dadurch sollen Nachfragesignale für neue, kohlenstoffarme Energietechnologien gesendet werden, um den kontinuierlichen Energiebedarf von Rechenzentren besser zu decken.
Der neue IDTechEx-Bericht „Nachhaltigkeit für Rechenzentren 2025–2035: Grüne Technologien, Marktprognosen und Akteure“ untersucht diese Technologien, darunter Wasserstoff-Brennstoffzellen, verbesserte Geothermie, kleine modulare Kernreaktoren und Lithium-Ionen-Batterien im Netzmaßstab. Er identifiziert wichtige Akteure und Fallstudien im Rechenzentrumsbereich und analysiert die wirtschaftlichen und technischen Faktoren, die bestimmen, welche neuen Energielösungen in den nächsten zehn Jahren das größte Potenzial für grüne Rechenzentren bieten.
Verbesserte Energieeffizienz
Bestehende Richtlinien zur Dekarbonisierung von Rechenzentren, wie die EU-Energieeffizienzrichtlinie, befassen sich mit der Energieeffizienz (PUE) von Rechenzentren. Durch die Verbesserung der thermischen, elektrischen und IT-Effizienz kann der Energieverbrauch pro Rechenzentrum gesenkt und somit die Umweltbelastung minimiert werden. Daher konkurrieren die Akteure im Rechenzentrumssektor um die Verbesserung der Energieeffizienz – von Chips, Speichermodulen und Kühlkomponenten bis hin zu AC/DC-Wandlern.
Da die Rechenzentrumsbranche von der herkömmlichen Luftkühlung auf die direkte Flüssigkeitskühlung der Chips umstellt und dadurch Treibhausgasemissionen, Wasserverbrauch und Energieverbrauch reduziert werden, müssen Kompromisse in anderen Bereichen wie Kosten und Komplexität berücksichtigt werden. Da große Komponentenhersteller wie Nvidia, AMD, SK Hynix und Infineon weiterhin Wert auf Energieeffizienz legen, steigt auch die Energieeffizienz einzelner Komponenten (z. B. GPUs, CPUs, Speichermodule, Stromrichter usw.).
Reduzierung der Scope-3-Emissionen
Die Scope-3-Emissionen machen typischerweise den Großteil der CO₂-Emissionen von Rechenzentren aus. Zu den Hauptverursachern der Scope-3-Emissionen zählen die Herstellung und Montage von Servern und Netzwerkgeräten für Rechenzentren sowie Emissionen im Zusammenhang mit dem Bau von Rechenzentren. Im Jahr 2023 lagen die Scope-3-Emissionen von Microsoft um 30,9 % höher als im Jahr 2020. Dies ist auf den in Baumaterialien und Hardwarekomponenten wie Halbleitern, Servern und Racks enthaltenen Kohlenstoff zurückzuführen.
Da Scope-3-Emissionen indirekte Emissionen entlang der Wertschöpfungskette eines Unternehmens darstellen, die nicht vom Unternehmen selbst verursacht werden, ist es für die Akteure im Rechenzentrumswesen oft schwierig, diese zu reduzieren. IDTechEx untersucht in seinem neuen Bericht „Nachhaltigkeit für Rechenzentren“ drei verschiedene Möglichkeiten für Unternehmen, Scope-3-Emissionen zu senken: (1) Kauf von CO₂-Zertifikaten (insbesondere Zertifikaten für die CO₂-Entnahme), um unvermeidbare CO₂-Emissionen auszugleichen; (2) Verwendung kohlenstoffarmer Materialien beim Bau von Rechenzentren (z. B. ökologischer Beton, ökologischer Stahl und Holz), entweder direkt oder durch den Erwerb entsprechender Nutzungsrechte (Reservierung und Rückgewinnung); und (3) Auswahl von IT-Hardware mit geringerem CO₂-Fußabdruck bzw. geringerer CO₂-Produktion über den gesamten Lebenszyklus eines Rechenzentrums.
Autorin: Eve Pope, Technologieanalystin bei IDTechEx
