Rechenzentren: Weltweite Verdoppelung der Energie-Nachfrage bis 2026?

Energie-Boom im Datenuniversum: In den letzten Jahren hat der Stromverbrauch von Rechenzentren große Aufmerksamkeit erregt. 2024 rückte er sogar ins Rampenlicht des Stromsektor-Berichts der Internationalen Energieagentur (IEA), der seit 2020 regelmäßig erscheint. Die aktuelle Ausgabe der Studie analysierte die treibenden Kräfte des Stromverbrauchs in Rechenzentren. Der Tenor: Die weltweite Nachfrage in diesen Einrichtungen wird sich bis 2026 möglicherweise verdoppeln.

Als Hauptverbraucher von Energie in Rechenzentren sind zwei Prozesse auszumachen: die eigentliche Datenverarbeitung mit 40 % und die Raumkühlung mit weiteren 40 %. Die restlichen 20 % entfallen auf die zugehörige IT-Ausstattung. Die IEA schätzt, dass Rechenzentren, Kryptowährungen und künstliche Intelligenz (KI) bis 2022 weltweit etwa 460 TWh Strom verbrauchten. Das entspricht fast 2 % der globalen Nachfrage.

In Anbetracht der raschen Entwicklung digitaler Technologien fällt es schwer, zukünftige Trends exakt vorherzusagen. Die IEA schätzt jedoch, dass der weltweite Stromverbrauch durch Rechenzentren, Kryptowährungen und künstliche Intelligenz im Jahr 2026 voraussichtlich zwischen 620 TWh und 1.050 TWh liegt. Das Basisszenario beträgt dabei knapp über 800 TWh.

Geografisch betrachtet sind derzeit über 8.000 Rechenzentren weltweit aktiv, wobei etwa 33 % in den Vereinigten Staaten, 16 % in Europa und etwa 10 % in China angesiedelt sind. Die IEA prognostiziert, dass der Stromverbrauch der US-amerikanischen Rechenzentren in den kommenden Jahren schneller steigt als an anderen Standorten. Der Anstieg verläuft von jüngst etwa 200 TWh im Jahr 2022 (entspricht etwa 4 % des landesweiten Bedarfs) auf voraussichtlich nahezu 260 TWh im Jahr 2026 (6 %). Die Gründe: eine verstärkte Nutzung von 5G-Netzwerken, cloudbasierte Dienste sowie steuerliche Anreize der Bundesstaaten.

In China erwarten die Experten, dass der Energiebedarf von Rechenzentren bis 2026 auf etwa 300 TWh ansteigt. Als wesentlicher Wachstumsfaktor dürfte auch dort die zügige Ausbreitung von 5G-Netzwerken und dem Internet der Dinge (IoT) eine große Rolle spielen.

In der Europäischen Union belief sich der geschätzte Stromverbrauch von Rechenzentren im Jahr 2022 auf knapp unter 100 TWh. Das entspricht beinahe 4 % der regionalen Nachfrage. In Europa gab es 1.240 aktive Rechenzentren im Jahr 2022 – vorwiegend in den Finanzzentren Frankfurt, London, Amsterdam, Paris und Dublin. Der Stromverbrauch von Rechenzentren in der EU steigt bis 2026 voraussichtlich auf bis zu 150 TWh.

Auch der Markt für Rechenzentren in Irland erlebt derzeit einen rapiden Aufschwung: Der Strombedarf von Data Centers belief sich 2022 auf 5,3 TWh. Das entspricht 17 % des Verbrauchs im Land und gleicht dem Energieverbrauch städtischer Wohngebäude. Die Zahl der Rechenzentren in Irland beträgt derzeit 82 – wird aber in den nächsten Jahren voraussichtlich um 65 % steigen: Derzeit sind 14 Einheiten im Bau und weitere 40 wurden bereits genehmigt. Bei diesem Tempo könnte sich der Verbrauch bis 2026 verdoppeln. Ein bedeutender Treiber dieses Wachstums ist Irlands niedriger Steuersatz von 12,5 % – im Vergleich zu einem Durchschnitt von 21,5 % in europäischen OECD-Ländern.

Dänemark beherbergt derzeit 34 Rechenzentren, wovon die Hälfte in Kopenhagen liegt. Der Energiebedarf von Data Centers steigt hier voraussichtlich bis 2026 auf 6 TWh – knapp unter 20 % der Gesamtnachfrage. Dänemark zeichnet sich aus als Zentrum einer europäischen Initiative, dem Net Zero Innovation Hub für Rechenzentren. Diese bietet eine Plattform für die Zusammenarbeit zwischen Lieferanten, Betreibern und Regierungen. Sie treibt Innovationen sowie die Dekarbonisierung des Sektors voran.

In den Vereinigten Staaten sind Rechenzentren vorrangig in Kalifornien, Texas und Virginia angesiedelt. Insbesondere Virginia erlebte 2021 einen wirtschaftlichen Aufschwung, der hauptsächlich auf die Expansion des Rechenzentrumssektors zurückzuführen ist. Dieser zog 62 % der neuen Investitionen des Bundesstaates an und schuf mehr als 5.000 neue Arbeitsplätze.

Und was sagt die Gesetzgebung?

In Sachen Gesetzgebung hat die Europäische Union ihre Vorschriften verschärft. Die überarbeitete Energieeffizienzrichtlinie gilt nun auch für den Bereich der Rechenzentren. Sie setzt auf mehr Transparenz und Verantwortlichkeit, um das Energiemanagement zu verbessern. Ab 2024 müssen Betreiber von Rechenzentren Berichte über Energieverbrauch und Emissionen vorlegen. Große Anlagen müssen zudem Anwendungen für die Abwärmerückgewinnung integrieren und bis 2030 Klimaneutralität sicherstellen.

In den Vereinigten Staaten schreibt das Energiegesetz von 2020 die Entwicklung von Kennzahlen für die Energieeffizienz von Rechenzentren vor. Regierungsbehörden sollen Programme zur Förderung energieeffizienter Praktiken in Rechenzentren pflegen. Außerdem soll eine Initiative mit offen einsehbaren Daten von Rechenzentren unterhalten werden, die sich im Besitz des Bundes befinden und von ihm betrieben werden.

Chinesische Regulierungsbehörden planen, Rechenzentren im Auftrag öffentlicher Organisationen zur Steigerung ihrer Energieeffizienz zu verpflichten. Zudem sollen sie bis 2032 vollständig auf erneuerbare Energien umzusteigen. Die Übergangsphase lief mit einem Anteil von 5 % im Jahr 2023 an.