E.ON: 5G geht „grün“

Der neue Mobilfunkstandard 5G soll die Digitalisierung voranbringen – vor allem dank schnellerer Datenübertragung. Im Vergleich zu 4G (LTE), das eine Datenrate von bis zu maximal 300 Megabit pro Sekunde ermöglicht, kann 5G unter idealen Bedingungen Netzgeschwindigkeiten von bis zu zehn Gigabit pro Sekunde erreichen, heißt es von der Deutschen Telekom. Dadurch ergeben sich vielfältige technische Möglichkeiten wie beispielsweise autonomes Fahren oder auch eine zuverlässige Kommunikation zwischen Maschinen im Rahmen der Industrie 4.0. Bloß: Die dafür erforderliche Rechenleistung sorgt auch für einen drastisch steigenden Energiebedarf in den Rechenzentren – so das Ergebnis einer Studie der RWTH Aachen, die der Energiedienstleister E.ON in Auftrag gab.

Energiefresser Rechenzentrum

Schon jetzt ist der Bedarf an Strom in Datenzentren relativ hoch. Im Jahr 2017 lag dieser hierzulande bei knapp über 13 Milliarden Kilowattstunden, ergab eine Untersuchung des Borderstep Instituts – Tendenz steigend. Und das ganz ohne 5G. Laut der E.ON-Studie könnte sich der Energiebedarf durch den neuen Mobilfunkstandard bis zum Jahr 2025 allein in Deutschland sogar um bis zu 3,8 Terawattstunden zusätzlich erhöhen. „Digitalisierung heißt mehr Daten, mehr Rechenkapazität, mehr Rechenzentren. Jedes Rechenzentrum verbraucht riesige Mengen an Strom. Bis 2030 werden bis zu 13 Prozent des weltweiten Strombedarfs von Rechenzentren benötigt“, meint Karsten Wildberger, Vorstandsmitglied bei E.ON.

Aber woher kommt dieser Energiehunger? Einen Großteil des Stroms benötigen Rechenzentren zum Betreiben der Server – die Hauptaufgabe eines Datacenters. Die Server sind immer in Betrieb und daher auf eine dauerhafte Energieversorgung angewiesen. Unterbricht man die Stromzufuhr nur für eine Sekunde, kann das schon einen zweitägigen Neustart eines Rechenzentrums zur Folge haben, heißt es von E.ON. Besonders energieintensiv ist die Kühlung der Server. Durch Betrieb und Kühlung entsteht in großem Volumen an Abwärme. Für die Umwelt ist das gleich doppelt schlecht: Neben dem hohen Energiebedarf der Kühlanlagen sind die Kühlflüssigkeiten nämlich meistens klimaschädlich.

Sinnvolle Nutzung der Abwärme

In der Abwärme steckt aber auch Potential, wie Wildberger erklärt: „Heute wird die Abwärme von Rechenzentren viel zu oft ungenutzt verschwendet. Abwärme ist wertvolle Energie, die knapp die Hälfte der eingesetzten Energie ausmacht.“ 13 Milliarden Kilowattstunden Strom werden hierzulande laut der E.ON-Studie derzeit in Wärme umgewandelt. Bis 2025 sollen sogar bis zu acht Terawattstunden Abwärme (in Form von Wärmeenergie) zur Verfügung stehen. „Deshalb müssen Rechenzentren zur Wärmeversorgung von Wohnsiedlungen und ganzen Stadtteilen genutzt werden“, fordert Wildberger. „Das ist ein ganz konkreter und wichtiger Beitrag zur Kopplung der Sektoren Strom und Wärme, den wir gemeinsam mit unseren Kunden umsetzen.“

Dazu setzt der Energiedienstleister auf innovative Technologien: „Wir bei E.ON haben eine Fernwärmetechnologie der nächsten Generation namens ectogrid entwickelt, die sich perfekt in die Infrastruktur von Rechenzentren einfügt“, sagt Andrea Miserocchi, Head of Segment Sales Data Center, Telecom & Media bei E.ON Business Solutions. Das System vernetzt Anbieter und Abnehmer von Wärme und Kälte miteinander. Auf diese Weise können Rechenzentren, angeschlossen an das lokale Fernwärmenetz, ihre Abwärme der lokalen Gemeinschaft zur Verfügung stellen. So geschehen bei der Binero Group AB. Im schwedischen Bällstaberg (Vallentuna) entwickelte der Anbieter für digitale Infrastrukturen gemeinsam mit E.ON ein „grünes Datenzentrum“. Neben dem Einsatz energieeffizienter Technologien und Kühlsysteme spielt das „Recyceln“ der Abwärme eine große Rolle: Sobald der Standort voll erschlossen ist, deckt diese nämlich den Energiebedarf von einem Drittel der Einwohner in Vallentuna.

Hierzulande sind die Rahmenbedingungen dafür noch eher schwierig, weiß E.ON. Häufig fehlen passende Abnehmer der überschüssigen Wärme. Zudem wollen Wärmenetzbetreiber in der Regel zuerst ihre eigenen Anlagen auslasten – ein Interesse an fremder Wärme besteht daher meist keine. Außerdem ist nur in den wenigsten Fällen eine Verbindung zum regionalen Wärmenetz vorhanden. E.ON fordert deshalb, die Abwärme wirtschaftlich attraktiver zu machen: „Die gesetzlichen Rahmenbedingungen sollten so gestaltet werden, dass die Nutzung von Abwärme günstiger als die Nutzung von Primärenergie ist.“

Saubere Energiequellen

Zu einem ganzheitlichen Energiekonzept gehört letztlich auch die Nutzung nachhaltiger Energien. Alle nötigen Technologien für eine klimafreundliche Energieversorgung in Rechenzentren gibt es laut Wildberger schon. Wichtig sind in diesem Zusammenhang erneuerbare Energien, darunter die Solar- und Windenergie. Sauberen Strom liefern aber auch effiziente Anlagen wie Blockheizkraftwerke und Brennstoffzellen. Anthony Ainsworth, CEO von E.ON Business Solutions, sieht insbesondere in letzterem viel Potential: „E.ON ist eines der wenigen Unternehmen der Welt mit Erfahrung im Bau und Betrieb von Brennstoffzellenanlagen der Megawattklasse. Wir können diese Technologie als wichtigen Baustein in unserem B2B-Lösungsportfolio anbieten.“ An der Brennstoffzelle habe auch die Industrie großes Interesse, um die Stromerzeugung klimafreundlich und fast stickoxid- und feinstaubfrei zu machen: „Wir sind davon überzeugt, dass diese saubere Technologie in großem Umfang eingesetzt werden kann.“