Deutschland kann nur mit mehr Strom rechnen: Moderne Datenzentren verbrauchen immer mehr Energie. Eine höhere Energieeffizienz ist nicht nur politisch erwünscht, sondern wird mehr und mehr zum Standortvorteil.
Die Telekom baut in München, die Schwarz-Gruppe in Lübbenau (Brandenburg) – in Deutschland entstehen immer mehr Großrechenzentren, unter anderem wegen des anhaltenden Booms von Künstlicher Intelligenz. Im Moment stammt der Großteil der KI-Rechenleistung noch vorrangig aus den USA oder Asien. Das soll sich ändern, europaweit und hierzulande, so will es die Europäische Union. Sie investiert 200 Milliarden Euro, um die KI-Kapazitäten in der EU um das Siebenfache zu erweitern.
Knotenpunkt Frankfurt
Deutschland gilt bisher im europäischen Vergleich als der stärkste Standort von Rechenzentren: Derzeit konzentrieren sich diese in der Rhein-Main-Region – vor allem wegen der räumlichen Nähe zum weltweit enorm wichtigen Datenknotenpunkt DE-CIX, der sich in Frankfurt/Main befindet. Und es sollen immer mehr dazukommen. Anfang November hatte die Telekom in Berlin verkündet, im großen Stil in den Aufbau und Betrieb von KI-Rechenzentren einzusteigen. Damals kündigte Telekom-Chef Tim Höttges den Start eines Gemeinschaftsprojekts mit dem Chipkonzern Nvidia an, bei dem eine KI-Fabrik in München für mehr als eine Milliarde Euro entstehen soll.
Die Lidl-Eigentümer der Schwarz-Gruppe, zu der auch Kaufland gehört, hatten Mitte November den Spatenstich für den Bau eines Rechenzentrums mit einem Investitionsvolumen von elf Milliarden Euro in den nächsten fünf bis 15 Jahren angekündigt. Zweieinhalb Milliarden Euro gehen Firmenangaben zufolge in den Bau, der Rest in die IT-Infrastruktur. Staatliche Förderung gebe es nicht. Die Schwarz-Gruppe engagiert sich schon länger in der Digitalisierung: Zur Gruppe gehören mittlerweile die IT-Firma Stackit und das israelische Cybersicherheitsunternehmen XM Cyber.
Doch die Rechenzentren, egal ob reine Cloud- oder KI-Zentren, verbrauchen enorme Mengen an Strom. Ablesen lässt sich dies an der Anschlussleistung, die die Betreiber von Rechenzentren bei Stromnetzen beantragen. Jene Anschlussleistung, also die maximale elektrische Kapazität, die solche Standorte benötigen, beträgt derzeit nach Angaben des Bundeswirtschaftsministeriums insgesamt 2.730 Megawatt über alle deutschen Rechenzentren hinweg. Für das Jahr 2030 werden 4.800 Megawatt erwartet. Der tatsächliche Verbrauch liegt aktuell bei geschätzten 20 Millionen Megawattstunden und ist vergleichbar mit dem Verbrauch von 5,7 Millionen Haushalten. Zum Vergleich: Ganz Deutschland verbrauchte 2025 nach Angaben des Fraunhofer Institutes 495 Millionen Megawattstunden, Rechenzentren nutzen also vier Prozent des deutschen Gesamtstromverbrauchs.
Amprion betreibt die großen Stromautobahnen von Nordrhein-Westfalen, Rheinland-Pfalz, dem Saarland, Baden-Württemberg bis hinein nach Hessen und Bayern. Auf FORUM-Nachfrage gab Amprion an, für Rechenzentren derzeit insgesamt 1.000 Megawatt an Anschlussleistungen bis 2029 zugesagt zu haben. Laut einer Bitkom-Studie sind in Mecklenburg-Vorpommern 1.000 Megawatt Anschlussleistung geplant, in Brandenburg und Nordrhein-Westfalen jeweils etwas weniger. Im deutschen Epizentrum der Daten, in Hessen, sind es über 1.100 Megawatt, so der dortige Stromversorger Mainova auf Anfrage.
Nach Angaben des Branchenverbandes German Datacenter Association gibt es alleine im Stadtgebiet Frankfurt inzwischen mehr als 70 Rechenzentren mit einer IT-Leistung von mehr als 300 Kilowatt. Zusätzlich befinden sich demnach Vorhaben mit mehr als 1.100 MW IT-Leistung im Bau oder in Planung. „Die Nachfrage nach großen Netzanschlusskapazitäten mit hohen Leistungsbedarfen vor allem auch von Rechenzentren steigt weiterhin stark an“, erklärt Ulrike Schulz, Sprecherin von Mainova. Derzeit erreichen den regionalen Netzbetreiber NRM durchschnittlich fünf bis zehn qualifizierte Leistungsanfragen von Rechenzentrums-Betreibern pro Jahr. „Die angefragten Anschlussleistungen liegen in der Regel zwischen 50 und 100 MW – mit vermutlich steigender Tendenz.“ Daher sei Frankfurt angewiesen auf die Zuleitung von Strom aus dem Übertragungsnetz. Und dieser Strombedarf steigt, „getrieben insbesondere durch Rechenzentren, die zusammen inzwischen mehr als 20 Prozent des Stromverbrauchs im Netz der NRM ausmachen, sowie künftig zusätzlich E-Mobilität und Wärmepumpen“, so Schulz. Deshalb baue Mainova zusammen mit dem nord- und mitteldeutschen Übertragungsnetzbetreiber Tennet die Netze aus: „Bis 2037 sollen die Netzkapazitäten um über 1.000 MW im Frankfurter Stromnetz erweitert werden – das entspricht der Versorgung von zwei Großstädten wie Hannover und mehr als einer Verdoppelung der verfügbaren Leistung. Parallel baut die NRM über 1.000 Kilometer neue Stromleitungen sowie rund zehn neue Umspannwerke bis 2040.“
Die Herausforderungen sind also groß, nicht nur in Frankfurt und Umgebung. Trotz der erwarteten Steigerung im Stromverbrauch werden die Zentren zudem immer energieeffizienter, laut einer Studie des IT-Verbandes Bitkom seit 2017 pro Jahr um 26 Prozent, bezogen auf Standardserver. Das rasche Wachstum der Branche aber scheint die erwartbaren Stromverbrauchseinsparungen nun mehr als auszugleichen.
Abwärme für Gebäude nutzen
Darauf eine Antwort zu finden, ist schwierig. Helfen soll das Energieeffizienzgesetz, das Rechenzentren ab einer Anschlussleistung von 300 Kilowatt vorschreibt, 2027 bilanziell klimaneutral zu sein. Der CO2-Ausstoß sinkt bereits, wenn auch nur leicht, und 66 Prozent der Rechenzentren in Deutschland entsprechen bereits diesen Vorgaben – jedenfalls auf dem Papier. 74 Prozent der Betreiber schlossen laut Bitkom bereits Verträge mit Ökostromlieferanten, 27 Prozent produzieren selbst Strom aus Erneuerbaren. „Grüne“ Standortfaktoren werden laut dem Branchenverband immer wichtiger – nicht nur aufgrund der Klimakrise, sondern als strategischer Wettbewerbsvorteil. Betreiber schauen nicht mehr nur auf Netzanbindung und Geschwindigkeit der Datenübertragung, sondern explizit auf die Möglichkeiten, das Rechenzentrum langfristig kosteneffizient mit Energie zu versorgen. Es geht um günstige CO2-Bilanzen, sinkende Energiekosten und perspektivisch sogar um eine Anbindung an ein Wasserstoffnetz. Denn auch die derzeit oft dieselbasierte Notstromversorgung soll über kurz oder lang umweltfreundlicher werden. Entscheidend sei auch, was mit der enormen Abwärme dieser Zentren geschieht. Je mehr Rechenleistung, desto mehr Wärme entsteht in den Servern, die abtransportiert werden muss. Sie könnte nahe Industrie-Gebäude oder Wohnungen wärmen, so die German Datacenters Association in einem Positionspapier. Im aktuellen Koalitionsvertrag aber seien Umweltauflagen für die Datenzentren gelockert worden, so der Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland. Daher sollten die Betreiber gezwungen werden, ihre Abwärme künftig in Nah- und Fernwärmenetze einzuspeisen – in Frankfurt soll dies in einem neuen Wohnquartier Realität werden.
Die sogenannten Hyperscaler, riesige US-Datenunternehmen wie Amazon oder Meta, setzen dagegen auf Atomkraft. Der Konzern von Marc Zuckerberg, zu dem Facebook, Whatsapp und Instagram gehören, hat nun eine Vereinbarung mit dem Nuklearunternehmen Oklo über den Betrieb einer Anlage in Ohio unterzeichnet: Dort geht es um 1,2 Gigawatt Leistung, die einzig den Meta-Rechenzentren in der Umgebung zur Verfügung stehen soll. Geplante Inbetriebnahme der Anlage: 2034. Aber da die US-Techmogule Zuckerberg, Sundar Pichai von Google und auch Amazon-Gründer Jeff Bezos nicht mit Superlativen sparen, soll auch dieses Problem in Zukunft lösbar sein: Dann sollen Rechenzentren im All schweben, fernab jeglicher Energieprobleme, denn eine unbeschränkt scheinende Sonne würde diese mit endloser Energie versorgen. Bis dieser Traum Realität wird, arbeiten die Hyperscaler jedoch lieber an Mini-Atomkraftwerken. Ob diese bald wirtschaftlich am Fließband gebaut werden können, ist aber derzeit noch unklar.