Diskussion auf dem DataCenter Day 2019 gewünscht

„7 Mio Tonnen CO2! Und wir treffen auf Ignoranz & Betrug, nicht auf Einsicht & Ideen“

| Autor / Redakteur: Staffan Reveman* / Ulrike Ostler

Ein flammender Appell von Staffan Revemann, der beim Lesen schon auf den DataCenter Day versetzt: Der Energie-Experte lädt zum gepflegten Streit ein und zum Wettbewerb neuer Idden und Techniken.
Ein flammender Appell von Staffan Revemann, der beim Lesen schon auf den DataCenter Day versetzt: Der Energie-Experte lädt zum gepflegten Streit ein und zum Wettbewerb neuer Idden und Techniken. (Bild: ©Dabarti - stock.adobe.com)

Wie planen wir noch größere digitale Infrastrukturen mit weniger und saubererem Strom?Über die Bedeutung von Rechenzentren muss man nicht mehr reden, eben so wenig über den rasant steigenden Bedarf an Rechenleistung. Über alternative Standorte und Abwärmenutzung aber sollte man nachdenken und dabei auch über den Tellerrand blicken. Denn: Mit dem zunehmenden Klima-Aktivismus werden Rechenzentren ihre Klimabilanz nicht mehr ignorieren können.

„Fridays For Future“ - die Schüler rufen zu Verzicht auf, doch wir planen neue Rechenzentren - sind die Generationen kompatibel oder leben wir in Parallelwelten?

Aua der Vielzahl von möglichen Zitaten dazu eins von Brad Smith, President/Chief Legal Officer, Microsoft Corp.: „Im gesamten Technologiesektor müssen wir erkennen, dass die Rechenzentren Mitte des nächsten Jahrzehnts zu den größten Verbrauchern von elektrischer Energie auf dem Planeten gehören werden.”

So kam es in Amsterdam hart und unerwartet: „Mit sofortiger Wirkung stoppt die Metropolregion Amsterdam, zu der Amsterdam und Haarlemmermeer gehören, das Errichten neuer Rechenzentren in dieser Region – zumindest vorläufig. Eine Belebung sähe neue Auflagen für den Umweltschutz vor.“ (siehe: Notbremse oder Schikane? Keine neuen Datacenter mehr! Region Amsterdam verfügt Baustopp“)

Keine neuen Datacenter mehr! Region Amsterdam verfügt Baustopp

Notbremse oder Schikane?

Keine neuen Datacenter mehr! Region Amsterdam verfügt Baustopp

17.07.19 - Das kommt unerwartet: Mit sofortiger Wirkung stoppt die Metropolregion Amsterdam (AMA), zu der Amsterdam und Haarlemmermeer gehören, das Errichten neuer Rechenzentren in dieser Region – zumindest vorläufig. Eine Belebung sähe neue Auflagen für den Umweltschutz vor. lesen

Warum wurde so rigoros vorgegangen: Die in Amsterdam zuständige Ratsfrau Marieke van Doorninck sagt: „Wir werden im Bereich der kostenlosen Bereitstellung von Restwärme für das Heizen von Wohnungen und die Nutzung von Ökostrom fordern.“ Sie macht zudem darauf aufmerksam, warum der Bedarf an Rechenzentren derzeit so enorm steigt. Es sei „in gewisser Weise eine Folge unseres eigenen Konsums“. Denn heute wolle jeder den ganzen Tag über auf unseren Handys und Laptops online sein.

Deutschland: Resistent gegen best practices

Doch immerhin hat die niederländische Datacenter-Branche bereits im Jahr 2017 die Abwärme kostenlos angeboten. Das hat immerhin im Nachbarland dazu geführt, dass die Abwärme aus dortigen Rechenzentren 2018 als „erneuerbare Energie“ eingestuft wurde. Doch davon sind wir in Deutschland noch meilenweit entfernt.

Ergänzendes zum Thema
 
Staffan Revemann auf dem DataCenter Day 2019

Die niederländische Entscheidung halte ich für richtig und auch in Deutschland dringend notwendig. Allerdings frage ich mich immer wieder, warum wir in Deutschland so offensichtlich allergisch gegen Initiativen aus dem Ausland sind. „Best practices“ in den Nachbarländern betrachten wir fast als Beleidigung. Warum? Das verstehe ich beim besten Willen nicht.

Gerade im Bereich der Abwärmenutzung haben sich zwei Lager entwickelt. Obwohl es für die Rechenzentrumsbetreiber ein erhöhter Aufwand wäre, sind viele von ihnen dafür, vermissen jedoch Kooperationsbereitschaft und geeignete Geschäftsmodelle bei den Nah- und Fernwärmenetzbetreibern.

Borniertheit, Macht oder ökonomischer Zwang?

Die Gegenseite hingegen dokumentiert Desinteresse, da sie meistens Energie, beziehungsweise Wärme aus Kohle- und Gaskraftwerken, Wind- und Atomkraft, erzeugen. Deshalb ist der Bedarf an zusätzlicher Wärme mehr als begrenzt.

Staffan Revemann stellt auf dem DataCenter Day 2019 die Frage: „Wie planen wir noch größere digitale Infrastrukturen mit weniger und saubererem Strom?“
Staffan Revemann stellt auf dem DataCenter Day 2019 die Frage: „Wie planen wir noch größere digitale Infrastrukturen mit weniger und saubererem Strom?“ (Quelle: Borderstep Institut)

Doch so langsam dämmert es: Auch die Kohlekraftwerke haben eine „Restlaufzeit“. Die Kohlekommision hat uns zu verstehen gegeben, dass die Lieferung von Strom und Wärme aus Kohlekraftwerken endlich ist.

Sektorkopplung ist das Stichwort und plötzlich gefragt. Und: Sektorkopplung sollte verpflichtend sein! Spätestens jetzt halte ich es für dringend geboten deutsche Rechenzentren sowie Nah- und Fernwärmenetze darauf vorzubereiten. Das aber heißt: „Best practice“ und Geschäftsmodelle im EU-Ausland intensiv zu studieren und bei uns zu implementieren.

Vorbild Schweden

Am weitesten im Bereich der Abwärmenutzung von Rechenzentren ist Schweden. Seit über 40 Jahre arbeiten Rechenzentren mit Fernwärmenetzbetreibern eng zusammen. Weil Nachhaltigkeit zur Staatsräson gehört, sind zeigen die Nordeuropäer auch gerne wie alles funktioniert. So waren ZDF und Pro7 vor Ort und haben Reportagen für das deutsche Fernsehen produziert.

Staffan Revemann im Interview: „Warum passiert das in Deutschland nicht?“
Staffan Revemann im Interview: „Warum passiert das in Deutschland nicht?“ (Bild: ZDF: Planet e)

Der Fernwärmenetzbetreiber von Stockholm ist Stockholm Exergi. Die Tochtergesellschaft ist Stockholm Data Parks und Erik Rylander wird in Würzburg bei Datacenter Day über die Erfahrungen und die Geschäftsmodelle reden. Stockholm Data Parks betreibt Industriegebiete für die Datacenter-Branche wo alles vorbereitet ist; Fernwärmeanschluss, fossilfreier Strom in großen Mengen zu günstigen Konditionen und Glasfaser „zum Abwinken“.

Überhaupt hat sich Schweden zu einem begehrten Standort für die Hyperscaler entwickelt, mit oder ohne Wärmerückgewinnung. Facebook hat angefangen und in Luleå, nahe dem Polarkreis, zwei große Rechenzentren gebaut. Momentan wird das dritte errichtet. Persönlich schätze ich die erforderliche Leistung auf etwa 100 Megawatt.

Für Facebook ist und bleibt Nordschweden ein Standort für die Zukunft. Der Strom ist fossilfrei und besteht zu 100 Prozent aus Wasserkraft von den 13 gigantischen Wasserkraftwerken entlang des Flusses Lule Älv.

Günstiger, grüner Strom und Entgelt für die Abwärme

AWS hingegen zieht Stockholm vor und hat dort drei große Rechenzentren gebaut, die Anfang 2019 in Betrieb gegangen sind. Google hat über 100 Hektar Bauland im Nordwesten von Stockholm gekauft. Dort treffen mehrere Hochspannungsleitungen aus dem Norden zusammen. Und vor wenigen Monaten hat Microsoft zwei große Baugrundstücke mit insgesamt 130 Hektar vor nördlich von Stockholm erworben. Außerdem hat Microsoft nach Auswertung von 35 Kriterien weiteres Bauland noch mehr Bauland für ein Cloud-Rechenzentrum bei Malmö erworben.

Nicht ganz unwichtig für alle Datacenter-Betreiber und deren Kunden: die niedrigen Kosten für Strom in Skandinavien. Dazu ein Rechenbeispiel: Wenn ein Rechenzentrumsbetreiber konstant 1 Megawatt braucht, bedeutet das 8.760.000 Kilowattstunden Stromverbrauch und in Deutschland jährliche Kosten von etwa 1,4 Millionen Euro. In Schweden kostet dieselbe Menge im selben Zeitraum etwas mehr als 400.000 Euro. Die Ersparnis beläuft sich also auf fast 1 Million Euro pro Jahr und Megawatt.

Dazu kommt, dass es für die Datacenter-Betreiber in Schweden zusätzlich noch Einnahmen durch die Abwärme gibt! Die Energie, die sie den Wärmenetzen zuführen, wird vergütet. Kein Wunder also, dass Rechenzentren in Schweden kaum CO2-Ausstoß haben! Wir brauchen uns hierzulande nicht wundern, warum die Hyperscaler zunehmend nach Skandinavien ausweichen.

Emission deutscher Rechenzentren

Im Jahr 2018 wurde der CO2-Emissionsfaktor für den Strommix in Deutschland auf etwa 500 Gramm pro Kilowattstunde geschätzt. Zwar ist der CO2-Ausstoß in den Jahren nach der Wiedervereinigung leicht zurückgegangen (um 25 Prozent), weshalb 1990 gern als Referenzdatum genommen wird. Dieser Rückgang lag jedoch vor allem an der Deindustrialisierung in den neuen Bundesländern.

Die zehn größten CO2-Schlleudern in Europa, gemessen 2018 in Megatonnen.
Die zehn größten CO2-Schlleudern in Europa, gemessen 2018 in Megatonnen. (Bild: Europäische Kommission)

In den „Neuzugängen“ der EU, sind die Länder Estland und Polen diejenigen mit dem höchsten CO2-Emissionsfaktor. Am geringsten ist er in Frankreich (Atomstrom) und Schweden. Norwegen ist unter allen Ländern absolut führend, gehört jedoch nicht zur EU.

Laut Studien des Borderstep Instituts haben deutsche Rechenzentren im Jahr 2017 etwa 13,2 Terawattstunden Strom verbraucht. Es ist anzunehmen, dass sich das 2019 Richtung 15 Terawattstunden entwickelt. Bei etwa 500 Gramm CO2-Emissionen pro Kilowattstunde bedeutet es, dass die hiesigen Rechenzentren ein CO2-Ausstoß von über 7 Millionen Tonnen verursachen. Das ist keine nachhaltige Stromversorgung.

Augenwischerei und Blendwerk

Durch „Ablasshandel“ oder „Greenwashing“ versuchen zahlreiche Akteure sich davon frei zu kaufen. Sehr in Mode sind „Grünstromzertifikate“ aus Norwegen. Grünstromzertifikate sind übertragbare Herkunftsnachweise, die Unternehmen getrennt von physischen Stromverträgen kaufen können. Sie stellen somit eine einfache Möglichkeit dar, zumindest theoretisch die Emissionen durch den Stromkonsum eines Unternehmens zu senken.

Norwegen ist mit über 130 Terawattstunden pro anno führend in Bezug auf den Export von Zertifikaten und eine große Anzahl an Grünstromzertifikaten gehen nach Deutschland. So stellt das Land Zertifikate über mehr als 50 Terawattstunden für Abnehmer in Deutschland aus.

Dass so viel Strom überhaupt nicht durch die vorhandenen Leitungen passt stört uns in Deutschland nicht. Die Hauptsache ist offensichtlich, dass wir uns gut fühlen und ein gutes Gewissen haben. Bemerkenswert ist jedoch andererseits, dass Norwegen mit seinem grünen Strom, Unternehmen wie Volkswagen für HPC-Rechenzentren nach Norwegen locken kann und der Automobilkonzern sehr zufrieden von Norwegischer Wasserkraft berichtet. (siehe: „Der Volkswagen Konzern hat in Norwegen ein neues Rechenzentrum eröffnet. Betrieben wird es nachhaltig und klimaneutral zu 100 Prozent mit Strom aus Wasserkraft.“)

Ich halte es für wenig zweckmäßig, dass seriöse Rechenzentrumsbetreiber sich tatsächlich intensiv mit Greenwashing befassen, zum Beispiel einer der Co-Location-Betreiber in Hessen. Es liegt nun einmal in der physikalischen Eigenschaft von Strom, immer den kürzesten Weg zu nehmen. Daher bezieht jeder Kunde vom Netzbetreiber über das Stromnetz immer Strom aus den nächstgelegenen Kraftwerken - und auf keinen Fall aus Norwegen.

An der Nase herumgeführt

Die Stromkennzeichnung ist irreführend; selbst wenn sie 100 Prozent erneuerbare Energien ausweist, bezieht sich doch immer nur auf die vom Kunden bezahlte Einspeisung, die ihm der Lieferant bilanziell zugewiesen hat. Da die Quelle der Erzeugung an der Steckdose nicht erkennbar ist, existiert eigentlich zur Verhinderung der Doppelvermarktung das Herkunftsnachweisregister für Strom aus erneuerbaren Energien und die Kennzeichnungspflicht. Bei den Herkunftsnachweisen stammt dennoch annähernd die Hälfte aus Norwegen und zu über 90 Prozent aus Wasserkraft.

Also: Die „Erneuerbare-Eigenschaft“ wird über Herkunftszertifikate (HKN) speziell den Ökostrombeziehern zugerechnet. Die anderen Strombezieher bekommen entsprechend geringere Anteile erneuerbaren Stroms angerechnet. In der Summe ändert sich jedoch nichts. Das abwegige dabei sehe ich wie folgt:

  • Volkswagen ist stolz über die fossilfreie Datenverarbeitung in Norwegen und das mit Recht.
  • Ein Datacenter-Betreiber in Deutschland macht Marketing mit, dass er sein Rechenzentrum mit „Ökostrom“ in Form von norwegischer Wasserkraft betreibt was legal aber trotzdem irrsinnig ist da Deutschland kaum Strom aus Norwegen bezieht.

Unsinn aus dem Umweltbundesamt

Selbst das Umweltbundesamt macht bei diesem Unsinn mit. Es verlangt beim „Blauen Engel für Rechenzentren“, dass der Strombezug zum Beispiel über Herkunftsnachweise nachvollziehbar ist. So heißt es: „Ferner muss der genutzte Strom für das Rechenzentrum zertifiziert aus 100 Prozent erneuerbarer Energie stammen.

In Anbetracht, dass der Strom in den meisten Fällen aus schon längst vorhandene skandinavische Wasserkraftwerke kommt und nie nach Deutschland gelangen kann, finde ich, dass das eine doch sehr merkwürdige Anforderung ist, eine, die nur von der hiesigen misslichen Lage trügt und ablenkt.

Noch einmal: Deutschland importiert etwa 50 Terawattstunden per Herkunftsnachweise aus Norwegen – kein Strom. 50 Terawattstunden bedeuten bei durchschnittlicher Leistung von fast 6 Gigawatt. So viel Leistung passen einfach nicht durch die Leitungen zwischen Skandinavien und Deutschland.

Außerdem handelt es sich um eine Doppelvermarktung, was verboten ist. Die Wasserkraft kann nicht einerseits als Standortvorteil in Norwegen und andererseits als Standortvorteil in Deutschland ausgeschlachtet werden. Der Strom in Norwegen ist und bleibt fossilfrei. Der Strom in Deutschland wurde und wird über absehbarer Zeit mit erheblichen fossilen Anteilen belastet sein.

Pure Scheinheiligkeit

Die Politik hat es so gewollt: „Wir schmücken uns hierzulande mit fremden Federn!“ Wir haben ein gutes Gewissen aber verursachen weiterhin Unmengen an CO2-Ausstoss - wenn wir nicht endlich vor der eigenen Haustür kehren. Skandinavien kann helfen aber nicht so.

In „UBA Marktanalyse Ökostrom II“, ist auf Seite 135 vom Umweltbundesamt (UBA) zu lesen:

Das Angebot von Ökostromprodukten beeinflusst nicht nur die Kognitionen, sondern ebenso die Emotionen der Verbraucher(innen), die die affektive Komponente von Einstellungen bilden (Eagly & Chaiken 1998). Ein Mitarbeiter des Ökostromanbieters Naturstrom gab im Interview an, dass die Kund(innen) vor allem einen emotionalen Gewinn aus dem Bezug von Ökostrom ziehen. Sie können so ihren Überzeugungen Ausdruck verleihen und einen eigenen Beitrag zur Energiewende leisten, was zu positiven Emotionen wie Freude und Zufriedenheit führt. Durch den Eindruck, selber etwas bewirken und mitwirken zu können, fühlen sich die Verbraucher(innen) mehr als (aktiver) Teil der Energiewende und weniger fremdbestimmt durch Akteursgruppen aus Politik und Wirtschaft. Dadurch kann sich sogar die emotionale Bewertung der Energiewende ändern.

Ich halte eine Vermischung von Energietechnik und Esoterik für äußerst gefährlich. Unserer Situation ist dafür viel zu ernst. Ernst ist nicht nur die Situation des nach wie vor wachsenden CO2-Ausstoßes, verursacht durch den wachsenden Stromverbrauch, ernst ist auch die Gefährdung der Versorgungssicherheit.

Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien und Verbrauch (rot) im August 2019. Die Lücke ist oft 40 Gigawatt groß.
Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien und Verbrauch (rot) im August 2019. Die Lücke ist oft 40 Gigawatt groß. (Quelle: Agora-Energiewende)

Der Energiewende-Index von McKinsey bietet alle sechs Monate einen Überblick über den Status der Energiewende in Deutschland

Hier steht: „Der beschlossene Kohleausstieg sieht die Abschaltung von 29 Gigawatt Kohlekapazität bis 2030 und weiteren 17 Gigawatt bis 2038 vor. In den nächsten zehn Jahren gehen somit im Zuge des Atom- und Kohleausstiegs rund 43 Prozent der gesamten gesicherten Leistung des Jahres 2018 vom Netz. Ohne ausgleichende Maßnahmen ist die Versorgungssicherheit in Deutschland in Gefahr. Bis 2030 werden Modellrechnungen zufolge zusätzliche Kapazitäten von 17 Gigawatt benötigt, um die Stilllegungen zu kompensieren, um Schwankungen bei den Erneuerbaren auszugleichen und Spitzenlasten abzufedern. Sonst können schon ab Mitte des kommenden Jahrzehnts erste Engpässe auftreten, die sich bis 2030 verschärfen könnten.

Bis Ende 2022, in weniger als 40 Monaten, wird sich Deutschland von über 22 Gigawatt gesicherter Leistung verabschiedet haben. Für die Datacenter-Industrie ist Strom ein essentielles Produktionsmittel, das rund um die Uhr in hoher Qualität zur Verfügung stehen muss. Gleichzeitig stehen alle Energie-intensive Unternehmen in einem internationalen Wettbewerb um den Strom.

Ich freue mich auf „energische Gespräche“ in Würzburg. Nicht ohne Grund ist der schwedische Botschafter Per Thöresson aus Berlin vor Ort. Eine intensive Zusammenarbeit zwischen Deutschland und Schweden kann für die deutsche Datacenter-Industrie vom großem Vorteil sein, weil die Digitalisierung und die Derkarbonisierung parallel betrieben werden müssen, zusammen geht es besser.

* Staffan Reveman, Inhaber & Geschäftsführer der Reveman Energy Academy und Evangelist. Reveman ist seit 1974 in der Branche der Energie- und Stromversorgungstechnik in leitenden Positionen tätig. Seit Anfang 2011 berät er international tätige Unternehmen in technologischen und strategischen Fragen im Bereich der Datacenter und energieintensive Industrien, wie der Batteriezellenfertigung, in der Wärmerückgewinnung, Nachhaltigkeit, Versorgungssicherheit und Standortoptimierung.

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Wir kommen uns näher: Eventuell wäre es hilfreich, die Logik umzukehren. Ein Dc wird nur dort...  lesen
posted am 15.09.2019 um 11:34 von staffan@reveman.com

Respekt Herr Reveman, das hatte ich ihnen bislang, man mmöge es mir verzeihen, nicht...  lesen
posted am 13.09.2019 um 22:02 von Unregistriert

Ich würde es begrüßen, wenn sich der anonyme Naturwissenschaftler alter Schule,...  lesen
posted am 13.09.2019 um 15:12 von Unregistriert

Es gibt natürlich auch Öko-Strom-Anbieter in Deutschland, die zeitgleichen Strom aus Erneuerbaren...  lesen
posted am 12.09.2019 um 12:14 von Kaj Mertens-Stickel

Die Reorientierung internationaler Investoren in Internet-Rechenzentrumsprojekte weg von...  lesen
posted am 12.09.2019 um 10:24 von Unregistriert


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