Die Auswirkungen des Energieverbrauchs von Rechenzentren stehen seit Jahren im Mittelpunkt des Interesses von Entscheidungsträgern, und obwohl die jüngste öffentliche Kritik Anlass zur Sorge gibt, sind die Betreiber von Rechnzentren mehr denn je bereit, Strategien zu entwickeln, die Klima- und Nachhaltigkeitsaspekte mit Nachdruck angehen.
Nachdem die Pandemie zu einem Paradigmenwechsel geführt und fast alle Aspekte des täglichen Lebens verändert hat, hat die Rechenzentrumsbranche den größten Teil der letzten zwei Jahre damit verbracht, IT-Systeme zu unterstützen, damit die Unternehmen die beispiellose Nachfrage nach Remote-Arbeit, E-Commerce und anderen wichtigen Technologien befriedigen konnte. Überraschenderweise warf die Pandemie in dieser Zeit auch ein Schlaglicht auf weitere Fragen eines unterbrechungsfreien Betriebs, insbesondere im Hinblick auf die Umwelt- und Klimakrise. Da die Situation immer dringlicher wird, sagen die Experten von Vertiv voraus, dass viele Unternehmen der Nachhaltigkeit von Rechenzentren im Jahr 2022 höchste Priorität einräumen werden. Die Branchenführer werden jedoch neue Perspektiven und Ideen erarbeiten müssen, wenn sie die Kluft zwischen den beschleunigten digitalen Anforderungen und der Milderung von deren Umweltauswirkungen schließen wollen.
Wir haben bereits gesehen, wie die Branche, insbesondere die großen Hyperscaler und Cloud-Anbieter, auf Probleme der ökologischen Nachhaltigkeit von Rechenzentren mit ehrgeizigen Initiativen reagiert haben, deren Wasser- und CO2-Bilanzen ausgeglichen sind. Google hat angekündigt, bis 2030 nur noch CO2-neutrale Energiequellen zu nutzen, während Microsoft sich das ehrgeizige Ziel gesetzt hat, bis 2030 CO2-neutral zu sein und Wasser sogar zu reinigen. Vertiv geht davon aus, dass noch viel mehr Unternehmen digitale Lösungen einsetzen werden, die den Energiebedarf mit 100 % erneuerbaren Energieträgern decken und ausschließlich mit nachhaltigen Energieträgern betrieben werden. Hybride dezentrale Energieanlagen können sowohl Wechsel- als auch Gleichstrom liefern. Das bietet zusätzliche Möglichkeiten, die Effizienz zu verbessern, so dass die Rechenzentren schließlich CO2-frei betrieben werden können.
Diese Nachhaltigkeitsinitiativen werden zweifellos dazu beitragen, den langfristigen CO2-Fußabdruck solcher Unternehmen zu senken. Die Betreiber von Rechenzentren und die Telekommunikationsunternehmen müssen sich jedoch auch mit einigen der Gefahren für das Klima auseinandersetzen, die derzeit Verwüstungen anrichten und die Nachrichten dominieren. So haben die Vereinigten Staaten den heißesten Sommer seit Beginn der Aufzeichnungen erlebt und in den ersten neun Monaten des Jahres 2021 gab es allein 18 getrennte Wetter- und Klimakatastrophen mit Schäden in Milliardenhöhe. Laut einem Bericht des Uptime Institute vom März 2021 erwarten drei von fünf Befragten, dass es als direkte Auswirkung des Klimawandels zu mehr Ausfällen bei IT-Diensten kommen wird. Außerdem sind fast 90 % der Meinung, dass der Klimawandel die Kosten für die Infrastruktur und den Betrieb von Rechenzentren in den nächsten zehn Jahren in die Höhe treiben wird. Daher werden extreme Wetterereignisse infolge des Klimawandels mit großer Wahrscheinlichkeit die Entscheidungen darüber beeinflussen, wo und wie in den kommenden Jahren neue Rechenzentren und Telekommunikationsnetze aufgebaut werden.
Aktuelle Rückschläge beim Erreichen der Nachhaltigkeitsziele
Es gibt noch viel zu tun, wenn es darum geht, wie die Unternehmen ihre Bemühungen im Hinblick auf die Nachhaltigkeit vorantreiben. Laut des 11. jährlichen Global Data Center Survey des Uptime Institute verfolgt nur etwa die Hälfte der Leiter von Rechenzentren den Wasserverbrauch ihrer Anlagen und nur ein Drittel überwacht die Auswirkungen von CO2-Emissionen oder Elektroschrott.
Eines ist klar: Es geht hier nicht nur um die Energieeffizienz. Für 2021 liegt die durchschnittliche jährliche Wirksamkeit des Stromverbrauchs (Power Usage Effectiveness, PUE), das wichtigste Maß für die Effizienz von Rechenzentren, bei 1,57 im Vergleich zu 1,59 im Jahr 2020. Dies deutet daraufhin, dass die Gesamteffizienz ein Plateau erreicht hat. Dies gilt mit ziemlicher Sicherheit auch für ältere Rechenzentren. Das Uptime Institute kommt in seinem Bericht zu dem gleichen Schluss: „Selbst wenn eine wachsende Anzahl neu gebauter Anlagen eine PUE von mind. 1,3 erreicht, ist es für viele Betreiber weder wirtschaftlich noch technisch machbar, die für eine bessere Effizienz erforderlichen größeren Instandsetzungen vieler älterer Anlagen durchzuführen. Weitere Verbesserungen werden erhebliche Veränderungen erforderlich machen.
Die Studie kommt außerdem zu dem Schluss, dass die Unternehmen den Umfang der Kennzahlen erweitern müssen, die sie erfassen, wenn sie ihre Fortschritte im Bereich der Nachhaltigkeit eingehender vergleichen wollen. Hierzu gehören die Messung und Verfolgung der Serverauslastung, des Wasserverbrauchs, der CO2-Emissionen von IT- oder Rechenzentren, des Elektroschrotts oder der Lebensdauer der Geräte.
Technologien als Triebkraft für Veränderungen 2022
Wenn die Unternehmen nachhaltigere, stabilere und zuverlässigere Ergebnisse erzielen wollen, erwarten die Experten, dass folgende Technologien dabei im Mittelpunkt stehen werden: Brennstoffzellen, erneuerbare Energien und Langzeit-Energiespeichersysteme, darunter auch batteriebetriebene Energiespeichersysteme (BESS) und Lithium-Ionen-Batterien.
Ein bedeutender Ausbau der Recyclinginfrastruktur für Lithium-Ionen-Batterien in Nordamerika ist endlich in Sicht. Denn mehrere Unternehmen haben sich erhebliche öffentliche und private Finanzmittel auf dem Markt gesichert. Dieser Durchbruch in der Branche wird eines der letzten verbleibenden Hindernisse für die breite Einführung von Lithium-Ionen-Batterien aus dem Weg räumen. Sobald der Betrieb aufgenommen wird, besteht die Hoffnung, dass diese Recyclingunternehmen zu den Nachhaltigkeitszielen von Unternehmen beitragen können, weil Lithium-Ionen-Batterien nicht mehr auf Mülldeponien entsorgt werden.
Brennstoffzellen und erneuerbare Energien haben das Potenzial, die Betreiber von Rechenzentren von Kapazitätsengpässen und -beschränkungen bei ihren Versorgern unabhängig zu machen. Im Rennen um einen CO2-freien Betrieb können diese Anlagen, kombiniert mit der richtigen Energiespeicherung, längerfristige, billige, saubere und nachhaltige Energie liefern.
Und der Wettlauf um „Null Emissionen“ wird sich nicht auf Kohlendioxid beschränken. Unternehmen, die ihren Wasserverbrauch zu senken versuchen, können sich besonders in Gebieten, die mit Dürren zu kämpfen haben, auf thermische Systeme verlassen, die kein Wasser verbrauchen. Darüber hinaus erwarten die Experten, dass Kältemittel mit hohem Treibhauspotenzial (GWP) bis 2030 schrittweise durch neue Anlagen mit Kältemitteln mit niedrigem Treibhauspotenzial ersetzt werden.
Eine der letzten Hürden für den Betrieb eines nachhaltigen Rechenzentrums wird über die Technologie hinausgehen. Vielmehr müssen die Betreiber von Rechenzentren, die Anbieter für Infrastruktur und die Stadtplaner gemeinsam das Rechenzentrum zu einem zentralen Bestandteil der Infrastruktur der Gemeinden machen. Erneuerbare Energien und Energiespeicher für das Rechenzentrum vor Ort könnten das lokale Stromnetz großflächiger nutzen und so das Stromnetz stabilisieren und die Gemeinde mit sauberem Strom versorgen. Die Abwärme des Rechenzentrums, die größtenteils an die Luft abgegeben wird, könnte zum Heizen nahegelegener Heizkessel und Anlagen genutzt werden, was deren Energiebedarf senken würde. Hierfür müssten mehrere Interessierte aus verschiedenen Branchen im Interesse des Gemeinwohls zusammenarbeiten.
Alle diese Klima- und Nachhaltigkeitsfaktoren werden Auswirkungen auf die Auslegung von Anlagen über das Rechenzentrum hinaus auch für andere digitale Infrastruktur wie Telekommunikationsnetze haben, die überall vorhanden sein müssen. Die Entscheidungsträger in der Telekommunikation müssen die Klimakrise bei der Planung und beim Bau ihrer Netzwerkinfrastruktur berücksichtigen. Die Experten gehen davon aus, dass diese Entscheidungsträger bei der Planung neuer Infrastruktur auch eine Reihe von Standortfaktoren zu berücksichtigen haben werden, u. a. die Zuverlässigkeit des Netzes und die Kosten, die sein Betrieb verursacht, die regionalen Temperaturen, die Wasserversorgung sowie die Verfügbarkeit erneuerbarer und lokal erzeugter nachhaltiger Energie sowie Regelungen, die die Energieversorgung rationieren und die Menge der für Rechenzentren verfügbaren Energie begrenzen. Auch wenn es auf Fragen des Klimawandels und der Nachhaltigkeit keine einfachen Antworten gibt, engagiert sich Vertiv auch weiterhin für Technologien, die eine nachhaltige Infrastruktur für Rechenzentren und die Telekommunikation ermöglichen. Außerdem werden wir in enger Zusammenarbeit mit den Branchenführern und unseren Kunden Fragen der Klimakrise gezielter angehen.
Erfahren Sie mehr über diese und andere Trends, die auf der Liste der Jahrestrends von Vertiv vorgestellt werden.
