Energieeffizienz: Mehr Rechenzentren sollen Wohnungen heizen
Bis zu drei Prozent des erzeugten Stroms werden in Europa von Rechenzentren genutzt. Den setzen sie in Wärme um, die meist wortwörtlich aus dem Fenster verheizt wird: Sie wird an die Umgebungsluft abgegeben. Dabei könnten, so das Ergebnis des EU-Projekts Reuseheat, 48 Terawattstunden pro Jahr an Wärmeenergie aus Rechenzentren genutzt werden(öffnet im neuen Fenster) . Dieses Potenzial will die EU-Kommission nutzen. Laut der Wirtschaftszeitung Wall Street Journal befinden sich Planungen für neue Vorgaben kurz vor dem Abschluss(öffnet im neuen Fenster) .
Betreiber von Rechenzentren sollen Anreize erhalten, deren Abwärme zu nutzen, sie etwa über ein Nahwärmenetz zum Heizen von Häusern zur Verfügung zu stellen. Die Überlegungen sind Teil einer Überarbeitung der Energieeffizienzdirektive(öffnet im neuen Fenster) , die bis 2024 fällig ist. Aufgrund der aktuellen Gasknappheit und hohen Energiekosten ist die effizientere Verwendung von Energie ein zentraler Bestandteil der Überlegungen.
Was möglich ist, zeigen Großrechner wie der SuperMUC-NG in München oder der aktuell schnellste Supercomputer der Welt, Frontier am Oak Ridge National Laboratory in den USA. Mit ihrer Abwärme werden im Winter die angrenzenden Gebäude geheizt, im Sommer wird ein Teil der Wärme zur Erzeugung von Kaltwasser mittels Adsorptionskältemaschinen(öffnet im neuen Fenster) genutzt. Auch im Sommer kann also zumindest ein Teil der Wärmeenergie genutzt werden, ein Rechenzentrum kann sich, so paradox es klingt, mit seiner Hitze teilweise selbst kühlen.
Abwärmenutzung ist nicht trivial
Anders als etwa bei einem Kraftwerk ist allerdings die Abwärmenutzung bei Rechenzentren recht aufwendig: Die Temperaturen des Kühlmediums sind relativ gering, bei den zuvor genannten Supercomputern SuperMUC und Frontier werden mit Direktwasserkühlung Temperaturen von bis zu 55° C(öffnet im neuen Fenster) erreicht. Die genügen als Vorlauftemperatur für eine Gebäudeheizung.
In den meisten Rechenzentren wird allerdings mit Luft gekühlt. Das ist einfacher und günstiger als die Direktwasserkühlung, bei der Prozessoren und teils sogar Speicher mit Wärmetauschern bestückt sind, durch die das Kühlwasser fließt. Bei Luftkühlung liegt die Temperatur des Kühlmediums aber bei nur knapp 30 °C, damit die Komponenten der Rechner nicht zu warm werden. Die Bauteile würden sonst schneller altern und Prozessoren ihren Takt drosseln. Die niedrige Temperatur macht zur Nutzung der Abwärme eine Wärmepumpe erforderlich.
Ein weiteres Problem ist die Infrastruktur: Die meisten Rechenzentren stehen nicht in einer Wohnsiedlung. Das Hetzner-Rechenzentrum in Falkenstein etwa, das wir kürzlich besucht haben , liegt einige Kilometer von der Stadt entfernt. Es müssen also mindestens neue Wärmeleitungen gebaut werden, beim Transport geht zudem Energie verloren. Am Ende muss die Wärme dann auch abgenommen werden, die nächstgelegene Stadt muss also bereits über ein Nahwärmenetz verfügen – oder es neu bauen und existierende Heizungen umrüsten.
Finanzielle Anreize sollen helfen
Bislang war die Abwärmenutzung für viele Betreiber von Rechenzentren unwirtschaftlich. Die gestiegenen Energiekosten können hier aber eine Wende bedeuten, zudem wollen laut Wall Street Journal einige EU-Länder die Betreiber etwa mit steuerlichen Anreizen zur Umrüstung ihrer Rechenzentren bewegen. Verpflichtend dürfte die Abwärmenutzung auch im Rahmen der überarbeiteten Energieeffizienzdirektive, wenn überhaupt, nur für Neubauten werden.
Ein aktueller Entwurf der Direktive fordere, so das Wall Street Journal, lediglich eine Machbarkeitsstudie. Die dürfte im Bestand oft zum Schluss kommen: zu teuer. Der endgültige Inhalt der Direktive ist zudem noch offen, hier müssen sich Europäisches Parlament und der Rat der Europäischen Union noch einig werden. Und deren Vorstellungen liegen laut Euractiv noch weit auseinander(öffnet im neuen Fenster) : Während das Parlament den Energiebedarf der Union bis 2030 um 14,5 Prozent senken will, strebt die Vertretung der Länder lediglich 9 Prozent an.
Unabhängig von neuen Verordnungen wollen allerdings Konzerne wie Apple, Google und Meta die Abwärme ihrer Rechenzentren besser nutzen. Denn ein effizientes Rechenzentrum ist mittlerweile auch ein wichtiges Marketingargument.