Datenzentren sollen finnische Stadt heizen

Microsoft hat ein Gemeinschaftsprojekt angekündigt. Es zielt darauf ab, die überschüssige Wärme eines neuen Rechenzentrums zu nutzen, das das Unternehmen im Großraum Helsinki in Finnland errichtet. Die Region wird zu 100 % emissionsfreien Strom verwenden. Denn das Partnerunternehmen Fortum wird die Wärme, die bei der Kühlung der Server entsteht, über das Fernwärmenetz an Wohn-, Dienstleistungs- und Gewerbegebäude übertragen. Dieses Abwärme-Recyclingkonzept für Rechenzentren soll nach Angaben der beiden Unternehmen weltweit das größte seiner Art werden.

Die gemeinsame Initiative findet am Schnittpunkt zweier Megatrends statt: Digitalisierung und Energiewende. Denn Microsoft und Fortum bündeln ihr Know-how und ihre Innovationskraft in den Bereichen Heizung, Energieeffizienzlösungen und Cloud-Technologien. Auf diese Weise wollen sie das Wachstum und die Wettbewerbsfähigkeit des Großraums Helsinki sowie Finnlands durch nachhaltige Dekarbonisierung und Digitalisierung unterstützen.

Dabei wird das Projekt die bestehende Fernwärmeinfrastruktur von Fortum in der Region nutzen. Diese umfasst rund 900 km unterirdischer Rohre, die Wärme an rund 250.000 Verbraucher in benachbarten Städten übertragen.

„Finnland steht an der Spitze der Digitalisierung und Innovation – Unternehmen und Organisationen des öffentlichen Sektors sind in ihren Bereichen führend bei der digitalen Transformation“, sagt Cindy Rose, Präsidentin von Microsoft Westeuropa. „Wir sind stolz auf die neue Art und Weise, mit der dieses Rechenzentrum den digitalen Wandel in Finnland nachhaltig vorantreibt. Es wärmt finnische Haushalte sowie Unternehmen wärmt und hilft so den Städten, ihre Emissionsziele zu erreichen. Im Rahmen dieser einzigartigen Zusammenarbeit werden Microsoft und Fortum ihr Fachwissen im Bereich Cloud Computing mit nachhaltigen Energielösungen kombinieren, um das Design der Rechenzentren von morgen zu verändern“, fügte sie hinzu.

„Die Entwicklung von Lösungen zur Bewältigung des Klimaproblems ist eine strategische Priorität für Fortum und wir sind stolz darauf, diesen Weg gemeinsam mit Microsoft zu beschreiten. Denn manchmal sind die nachhaltigsten Lösungen ganz einfach: Durch die Nutzung der Abwärme von Rechenzentren können wir Privathaushalte, Unternehmen und öffentliche Gebäude mit Strom versorgen und rund 400.000 Tonnen CO2-Emissionen pro Jahr einsparen. Das ist ein wichtiger Schritt in Richtung einer saubereren Welt und macht unser gemeinsames Ziel, die Auswirkungen des Klimawandels zu reduzieren, möglich“, sagt Markus Rauramo, Präsident und CEO von Fortum.

Das in den finnischen Städten eingesetzte Fernwärmesystem funktioniert durch die Erzeugung und Gewinnung von Wärme sowie deren Verteilung an die Gebäude mittels Heißwasser. Dieses wird durch unterirdische Leitungen gepumpt. Die neue Generation der Fernwärme basiert also auf der Ersetzung fossiler Brennstoffe durch intelligente Lösungen wie erneuerbare Energien, Wärmepumpen und Abwärmenutzung. Solche Lösungen mit künstlicher Intelligenz werden den Betrieb des gesamten Systems optimieren.

Ist die Abwärmenutzung in Betrieb, werden etwa 60 % der Flächenwärme aus dieser Quelle erzeugt. Davon werden 40 % aus der neuen Rechenzentrumsregion stammen – der Rest kommt aus anderen Verfahren, wie gereinigtem Abwasser.

„Die Entscheidung, in Rechenzentren zu investieren, die auch überschüssige Wärme für unsere Städte und Haushalte liefern, ist eine Win-Win-Situation. Denn sie wird auch das digitale Wachstum Finnlands beschleunigen und unser Energiesystem nachhaltiger machen. Außerdem hoffe ich, dass diese Zusammenarbeit als Modell für andere Länder und Städte dienen kann, die nach Möglichkeiten suchen, sowohl Klimaneutralität als auch digitale Wettbewerbsfähigkeit zu erreichen“, sagt Sanna Marin, Regierungschefin von Finnland.

Laut einer aktuellen IDC-Studie könnten Microsoft, sein Cloud-Ökosystem und seine Kunden in den nächsten vier Jahren zusammen mehr als 17,2 Milliarden Euro an neuen Einnahmen generieren. So ließen sich mehr als 11.000 qualifizierte IT-Arbeitsplätze für die finnische Wirtschaft sichern. Denn Microsoft hat nach eigenen Angaben mehr als 45.000 Kunden und 2.000 Partner in Finnland.

Eine ähnliche Lösung wird bereits in anderen Ländern verwendet

Während der Bau hochmoderner energieeffizienter Rechenzentren weltweit an Dynamik gewonnen hat, wurde die Idee der Wiederverwendung überschüssiger Wärme weitgehend ignoriert. Allerdings könnte die Nutzung und Rückführung überschüssiger Wärme ein wichtiger Beitrag zu einer intelligenten Stadtentwicklung ohne fossile Brennstoffe sein. Denn so könnten Rechenzentren von einer Belastung zu einem Vorteil für System und Umwelt werden. Das ist in den Stockholm Data Parks (SDP) bereits der Fall. Diese entstammen einer Initiative der Stadt Stockholm, des Fernwärme- und Fernkälteanbieters Stockholm Exergi, des Stromnetzbetreibers Ellevio und des Glasfaseranbieters Stokab.

In SDP Kista, einem Gebiet westlich von Stockholm, wurden drei Verträge mit Rechenzentren unterzeichnet, die eine Gesamtkapazität von 20 Megawatt an Wärme bereitstellen werden. Das erste dieser Rechenzentren hat im Frühjahr 2021 mit der Wärmeversorgung begonnen. Das Projekt diente als Beispiel dafür, wie die Kreislaufwirtschaft funktionieren kann. Denn Unternehmen, die die Rechenzentren nutzen, können ihre Nachhaltigkeitsbilanz verbessern und gleichzeitig Geld mit einem ansonsten verschwendeten Nebenprodukt verdienen.

Jedes kosteneffektive Wärmerückgewinnungssystem hat drei grundlegende Anforderungen: (1) eine Wärmequelle, (2) die Infrastruktur für den Transport der Wärme und (3) Kunden, die am Kauf der Wärme interessiert sind (d. h. ein Markt). Das SDP-Projekt deckt alle drei Bereiche ab. Es wurde 2017 ins Leben gerufen und umfasste zunächst 220.000 Quadratmeter für Investitionen in Rechenzentren. Eine Erweiterung um zusätzliche 400.000 Quadratmeter wird mittlerweile jedoch in Erwägung gezogen.

Die Wärmequelle liegt in den Rechenzentren. Wärmepumpen nehmen die von den Geräten erzeugte thermische Energie auf und können die Abwärme auf ein Niveau von etwa 85 Grad Celsius (185 Grad Fahrenheit) bringen. Was die Infrastruktur anbelangt, so verfügt die Stadt über ein 2.800 Kilometer langes unterirdisches Rohrsystem, das die Gebäude in Stockholm mit Warmwasser versorgt.