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Datacenter in Schweden und in Deutschland - best Practices versus Ignoranz

| Autor: Ulrike Ostler

Beispiele aus Stockholm zeigen, wie Datacenter-Ansiedlung attraktiv für Investoren und für die Bevölkerung wird.
Beispiele aus Stockholm zeigen, wie Datacenter-Ansiedlung attraktiv für Investoren und für die Bevölkerung wird. (Bild: Data Centers by Sweden)

Zugegeben: Es ist ein wenig unfair, eine kleine Veranstaltung in Frankfurt mit einer großen in Stockholm zu vergleichen, obwohl es in beiden um die Art und Weise ging, Rechenzentren zu betreiben – möglichst nachhaltig. Allerdings: In Schweden setzen die Verantwortlichen, von der Politik über Behörden bis zu Energielieferanten und den Rechenzentrumsbetreibern, die Zukunft bereits um. Das spricht sich herum und zieht Publikum an, während in Deutschland das Nachdenken erst einsetzt.

Im März dieses Jahres hatte Data Center Dynamics (DCD) zur Rechenzentrumskonferenz „Energy Smart“, die vom schwedischen Staatssekretär im Ministerium für Unternehmen und Innovation, Niklas Johansson eröffnet wurde, geladen und der Andrang von mehr als 350 Besuchern überwältigte uns geradezu, sagt Thomas Sokolnicki, Senior Investment Advisor Business Sweden, Data Centers by Sweden. Doch nicht nur die Politik unterstrich die Bedeutung auch Vertreter von IBM, Stockholm Exergi (früher: Fortum Värme), NTT, Google, Facebook, Microsoft, OX Wind, der Stadt Stockholm, Digiplex, Hydro66, e-Shelter, The Green Grid, Interxion, der Europäischen Kommission, Baidu, Statkraft, GreenIT Amsterdam, Uptime Institute, Aligned Energy, Baselayer verliehen der Veranstaltung Bedeutung.

Bereits im Februar dieses Jahres hatte das Netzwerk Energie-effiziente Rechenzentren in Frankfurt am Main zum Experten-Workshop „Rechenzentrum von Morgen“ eingeladen. Thema in Frankfurt sowie in Stockholm waren unter anderem die Potenziale zur Nutzung von Abwärme aus Rechenzentren und Cooling as a Service. Dabei war etwa das Energiereferat der Stadt Frankfurt, in persona Paul Fay, der lokale Energie-Lieferant Mainova, vertreten durch Ingo Franke, und Jan-Oliver Schmitt von Hessen Trade & Invest, Initiative Digitales Hessen.

Peinlich

Das wohl Positivste, das sich berichten lässt: Die Strategie tauber Ohren scheint durchlässig zu werden, wenn es um die Nutzung der Abwärme beziehungsweise, wenn es um das Kühlen von Rechenzentren geht. Peinlich ist allerdings der Wissensstand, ist doch Frankfurt einer der größten Rechenzentrumsstandorte weltweit.

Der Beginn eines Katasters - gute Idee, falsche Zahlen.
Der Beginn eines Katasters - gute Idee, falsche Zahlen. (Bild: Energiereferat Frankfurt am Main)

So gibt es in Frankfurt zwar ein rudimentäres Fernwärmenetz, doch fern von jedem Rechenzentrum. Deshalb ist das Energiereferat auf die eines Katasters gekommen um erstens eventuelle Kreuzungspunkte zu ermitteln und zweitens unter Umständen mögliche Knotenpunkte zu planen, wenn ein neues Datacenter-geeignetes Gewerbegebiet geplant werden sollte – eine Idee, wie sie den Stockholmer Data Parks zugrunde liegt. Denn hier ließen sich entsprechend Daten- Strom- und Fernwärmeleitungen verlegen.

Vor der Erstellung der ersten Karten fragte das Energiereferat sowohl die großen Rechenzentrumsbetreiber und die Mainova ab, wie viel die Datacenter derzeit an Strom benötigen. „Bei Mainova wusste man es nicht und von den Rechenzentren haben wir keine Antwort erhalten“, rechtfertigt sich Referatsvertreter Fay; denn die Zahlen, die den Ist-Werten entsprechen sollen, sind falsch und damit die Ausgangslage. „Wir alleine brauchen im Jahr 900 Megawatt“, lautete ein Kommentar aus dem Publikum, als Fay sein Kataster vorstellte.

Sieht nicht kompliziert aus: Solche Verbindungsstücke benötigten Rechenzentren, um Wärme abzugeben und Kälte zu beziehen. Nicht einbezogen in diese Darstellung ist die Tatsache, dass die Abwärme bei 30 Grad oder leicht darüber liegt. Für die Einspeisung braucht es aber mindestens 50 Grad.
Sieht nicht kompliziert aus: Solche Verbindungsstücke benötigten Rechenzentren, um Wärme abzugeben und Kälte zu beziehen. Nicht einbezogen in diese Darstellung ist die Tatsache, dass die Abwärme bei 30 Grad oder leicht darüber liegt. Für die Einspeisung braucht es aber mindestens 50 Grad. (Bild: Energiereferat Stadt Frankfurt am Main)

Unklarheit herrscht auch, wenn es um die Temperaturen für die Einspeisung in ein Fernwärmenetz geht. In der Regel geben die Rechenzentren 30 Grad für die Abwärme an; Fernwärmenetze benötigen aber 60,70 Grad. Damit müsste die Temperatur angehoben werden. Dafür gibt es entweder Hot-Fluid-Systeme, die die Wärme direkt aus dem Server, in dem die Recheneinheiten 70, 80 Grad heiß werden, ziehen – Thomas-Krenn AG und Cloud & Heat nutzen das – oder Wärmepumpen.

Die Strompreise im Vergleich
Die Strompreise im Vergleich (Bild: Data Parks Stockholm)

Die wiederum brauchen Strom. Stehen sie in den Datacenter, müssen die Betreiber für das Aufheizen bezahlen, mitsamt EEG-Umlage und allen sonstigen Gebühren. Zudem gibt es etwa bei Mainova keine Idee, in welcher Höhe und ob man überhaupt für diese Wärme zahlen sollte.

Bei dem lokalen Energieversorger, der die meisten Rechenzentren in Frankfurt am Main versorgt, träumt man auch lieber von einem zusätzlichen Geschäft: Die Kühlung aus dem Netz, für das die Datacenter-Betreiber natürlich zahlen sollen. Doch damit ist mit konkreten Überlegungen auch schon Schluss. Bei dem Workshop konnte der Mainova-Vertreter Franke weder beantworten, welche Temperaturen er zu welchen Konditionen liefern könne, ab wann das möglich wäre und wie Temperaturschwankungen auszugleichen wären: Kopfschütteln bei der anwesenden potenziellen Kundschaft bei dem demonstrierten Desinteresse.

Alles nicht so schlimm? Die Initiative Digitales Hessen bekundete jedenfalls, sämtliche Bestrebungen zu unterstützen. Das klingt gut. Allerdings denkt man hier in Zeiträumen von 20, ja, 30 Jahren. Und wer alles beteiligt sein soll … Da gibt es hier einen Professor, dort ein Institut, fernerhin diese Organisation …. Koordination und Zielstrebigkeit ist etwas anderes.

Die Klimaziele, die sich Deutschland einst setzte, werden seit Jahren nicht erreicht; Frankfurt sieht sich in einem besseren Licht. Das Ziel für 2050 soll zum einen durch 100 Prozent erneuerbare Energiequellen und durch Effizienzmaßnahmen erreicht werden, jeweils zur Hälfte im Stadtgebiet und der Region.
Die Klimaziele, die sich Deutschland einst setzte, werden seit Jahren nicht erreicht; Frankfurt sieht sich in einem besseren Licht. Das Ziel für 2050 soll zum einen durch 100 Prozent erneuerbare Energiequellen und durch Effizienzmaßnahmen erreicht werden, jeweils zur Hälfte im Stadtgebiet und der Region. (Bild: Energiereferat Stadt Frankfurt)

Es bleibt also auch im digitalen Hessen, und das wähnt sich ganz vorne in punkto Nachhaltigkeit. Rechenzentren und digitaler Infrastruktur wie Dauermahner und Energie-Experte Staffan Revemann sagt: „Deutschland verschwendet Energie.“

Was machen die Schweden besser?

Die Frage also, warum eine Datacenter-Konferenz in Stockholm so viele Investoren, Rechenzentrumsbetreiber und deren potenzielle Kunden anzieht, erklärt sich somit fast von selbst. Doch was läuft in Schweden besser als hierzulande? Alles. Alles? Alles.

Das beginnt bei einem gesellschaftlichen Konsens. Nachhaltigkeit und Energiesparen scheinen quasi in der DNA der Schweden verankert - ein Widerspruch zwischen Ökonomie und Umweltbewusstsein existiert nicht. Auch die Chancen in der Digitalisierung zu sehen ist gesetzt. Da es Digitalisierung ohne Rechenzentren und Datennetze nicht gibt, wird für beides gesorgt.

Schweden, insbesondere Stockholm ist ein sehr attraktiver Standort für Firmenansiedlungen; so liegt Stockholm im weltweiten Vergleich auf Platz 5 der erfolgreichsten Startup-Cities - will heißen, solche deren Gründung nach 2003 liegen und die mehr als eine Milliarde Dollar umsetzen. Zu den Firmengründungen gehören Klarna, Spotify und Skype.
Schweden, insbesondere Stockholm ist ein sehr attraktiver Standort für Firmenansiedlungen; so liegt Stockholm im weltweiten Vergleich auf Platz 5 der erfolgreichsten Startup-Cities - will heißen, solche deren Gründung nach 2003 liegen und die mehr als eine Milliarde Dollar umsetzen. Zu den Firmengründungen gehören Klarna, Spotify und Skype. (Bild: Datacenter Sweden)

Das heißt nicht, dass nicht nachgerechnet wird. „Ich bin froh, schon ganz früh angestoßen zu haben, welche ökonomischen Folgen die Facebook-Ansiedlung in Nord-Schweden haben würde,“ sagt Sokolnicki von Data Centers by Sweden. (siehe: Der wirtschaftliche Nutzen der Facebook- (und AWS-) Ansiedlung in Schweden, Facebook-Datacenter in Nord-Schweden verdoppelt sich“. Noch nicht eingerechnet ist die Start-up-Kultur, die Rechenzentren nach sich ziehen.

Alle ziehen an einem Strang

Heute scheinen Politik und Gesetzgebung, Behörden und Industrie an einem Strang zu ziehen; im Herbst 2016 beschloss die Regierung, die Stromsteuer für Rechenzentren drastisch zu senken.

Einer der größten Pluspunkte für die Datacenter-Ansiedlung in Schweden ist die zuverlässige, nachhaltige und kostengünstige Stromversorgung in Schweden. Die Zuverlässigkeit liegt bei 99,9987 Prozent und der CO2-Ausstoß bei lediglich 20 Gramm CO2 pro erzeugter Kilowattstunde Strom.
Einer der größten Pluspunkte für die Datacenter-Ansiedlung in Schweden ist die zuverlässige, nachhaltige und kostengünstige Stromversorgung in Schweden. Die Zuverlässigkeit liegt bei 99,9987 Prozent und der CO2-Ausstoß bei lediglich 20 Gramm CO2 pro erzeugter Kilowattstunde Strom. (Bild: Datacenter Sweden)

Sokolnicki: „Mein Konzept war es, eine mit Business Sweden und darin verankert Data Center by Sweden eine nationale Plattform zu schaffen, auf der die verschiedenen schwedischen Regionen und ihre Interessensvertretungen zusammenarbeiten können, etwa Nord Pole, Invest in Norrbotten, Invest in Gävleborg, Skelleftea, The Power Region und Big Green Data. Haben sich die Firmen, die sie anlocken wollten, für Schweden entschieden, entsteht eine Konkurrenzsituation. Das ist wie bei einem Nationalteam im Fußball; die Spieler agieren international als eine Mannschaft, aber außerhalb spielt jeder bei seinem eigenen Verein.“

Es begann 2008

Persönlich rutschte er ins Datacenter-Geschäft, als sich 2008 IBM mit einem eigenen Rechenzentrum in Stockholm niederließ. Er bestätigt zudem die positive Zustimmung in der Bevölkerung, was die weitere Ansiedlung der Energie-intensiven Branche angeht, obwohl die Senkung der Steuern für diese Branche für Diskussionen gesorgt haben dürfte.

„Nein, es gab keine großen Auseinandersetzungen“, widerspricht er. Die Leute seien einverstanden mit der Maßnahme, die die Attraktivität für stromintensive Industrien wie die Datacenter-Branche erhöhen, auch wenn es sich um Co-Locator, Hyperscaler wie AWS und Facebook handle. Die Ausnahme bilde lediglich das Krypto-Mining. „Dazu gibt es offene Fragen“, sagt Sokolnicki. Die Standards seien niedrig, der Energieverbrauch immens, die Geschäftsmodelle unklar und der Nutzen für die Bevölkerung dahingestellt.

2008 war auch das Gründungsjahr für Data Center by Sweden. 2009 war Sokolnicki das erste Mal auf Werbetour in den USA. Schon damals entpuppte sich die Verwendung der Rechenzentrumshitze für die Fernwärmenetze als Türöffner, erinnert sich der Manager. Heute lassen Firmen aus 30 Ländern in Schweden rechnen. Die aktuelle Wachstumsrate beträgt 14 Prozent.

Die Data Parks

Zu den Zukunftsbranchen zählt Sokolnicki neben der Datacenter-Branche auch IT im Allgemeinen, Life Science, Batterieherstellung und Automotive. „Wir stellen sicher, dass die Firmen, die sich hier ansiedeln wollen oder Partner suchen, alles an Informationen und Kontakten bekommen, was sie benötigen.“

In Stockholm entstehen so genannte Data Parks. Rechenzentren, die sich hier ansiedeln, können ihre Abwärme an das öffentliche Fernwärmenetz verkaufen.
In Stockholm entstehen so genannte Data Parks. Rechenzentren, die sich hier ansiedeln, können ihre Abwärme an das öffentliche Fernwärmenetz verkaufen. (Bild: Data Center by Sweden)

Die Data Parks in Stockholm allerdings bieten weit mehr als Information und Networking. Hier ist die Infrastruktur bereits vorbereitet: Es steht genügend Strom aus verschiedenen Richtungen mit sehr hoher Verlässlichkeit zur Verfügung. Dazu kommt ein bemerkenswertes Datennetz: Stockholm besitzt das weltweit größte Dark Fiber Netzwerk, das 30 Millisekunden Roundtrip ermöglicht und ist praktisch der Hub für die Nordics.

Der Strompreis ist der niedrigste in der EU. Die Kilowattstunde aus erneuerbarer Energie kostet 0,04 Euro. (Nur 10 Prozent des Stroms stammt in Schweden aus anderen Stromquellen.)

Das Fernwärmenetz umfasst in Stockholm rund 2.800 Kilometer. 10.000 Haushalte sind bereits angeschlossen, zu 95 Prozent im Kern von Stockholm. Das entspricht rund 12 Terawattstunden pro Jahr, 1 Prozent der Heizungen in Stockholm; im Jahr 2035 sollen es 10 Prozent sein. Das heißt aber auch: Ein Rechenzentrum mit einer Last von 10 Megawatt kann rund 20.000 Wohnungen heizen.

Green IT ganz neu definiert ....
Green IT ganz neu definiert .... (Bild: Data Parks Stockholm)

Es gibt bereits 30 Rechenzentren, die ihre Abwärme einspeisen. Zu den Referenzen zählen Ericsson, H&M, Interxion, Bahnhof und Digiplex.

Ein Rechenbeispiel für die Einnahmen, die Datacenter-Betreiber erzielen können, wenn sie selbst die Wärmepumpen betreiben, die notwendig sind, um die Abwärme aus dem Rechenzentrum auf ein Temperaturniveau zu heben, mit dem sich die Fernwärmenetze speisen lassen.
Ein Rechenbeispiel für die Einnahmen, die Datacenter-Betreiber erzielen können, wenn sie selbst die Wärmepumpen betreiben, die notwendig sind, um die Abwärme aus dem Rechenzentrum auf ein Temperaturniveau zu heben, mit dem sich die Fernwärmenetze speisen lassen. (Bild: Data Parks Stockholm)

100 Millionen Euro gespart

Für die Einspeisung gibt es verschiedene Modelle, erläutert Erik Rylander, Head of Stockholm Data Parks. Zum einen können die Rechenzentren mit eigenen Wärmepumpen selbst das erforderliche Temperaturniveau von mindestens 68 Grad erreichen oder der Fernnetzbetreiber Stockholm Exergi unterstützt das.

Das addiert sich pro Jahr auf erhebliche Einsparungen in den Betriebskosten.
Das addiert sich pro Jahr auf erhebliche Einsparungen in den Betriebskosten. (Bild: Data Parks Stockholm)

Das Einspeisen selbst rechnet sich (siehe: Abbildung). In dem Beispiel, das Ryklander vorlegt, rechnet sich die Anfangsinvestition in die Wärmepumpe für ein 10 Megawatt-Rechenzentrum in fünf Jahren. Bei einem Festpreis, den der lokale Stromversorger für zehn Jahre bietet, komme ein solches Rechenzentrum in diesem Zeitraum auf mehr als 100 Millionen Euro an Einsparungen.

Doch auch für den Abnehmer der Abwärme rechnet sich das Geschäftsmodell. „Der Preis, den wir für die Einspeisung bezahlen, liegt unter den Kosten, die wir für das Generieren der Fernwärme hätten“ lässt Stockholm Exergi wissen.

Cooling as a Service

Ihr gebt uns Wärme, wir liefern Kälte - das ist der Gedanke hinter dem Konzept Cooling as a Service. Bis jetzt nutzt allerdings nur das Ericsson-Rechenzentrum das Stockholmer Angbeot.
Ihr gebt uns Wärme, wir liefern Kälte - das ist der Gedanke hinter dem Konzept Cooling as a Service. Bis jetzt nutzt allerdings nur das Ericsson-Rechenzentrum das Stockholmer Angbeot. (Bild: Data Parks Stockholm)

Noch mehr sparen lässt sich, wenn Rechenzentren das Angebot einer Kühlung als Service annehmen. Das dafür zur Verfügung stehende Netz umfasst derzeit rund 300 Kilometer. Interxion und Ericsson nutzen das geschlossene System. Diese Rechenzentren haben eigene Kühlanlagen nur noch als Backup.

So sieht das derzeitige Angebot an Rechenzentrumsbetreiber aus. Die Rechenzentren sparen, weil die Kälte, die sie vom Netzbetreiber bekommen, günstiger ist als der Aufwand, den sie betreiben müssten, um diese Kühlleistung zu erzeugen.
So sieht das derzeitige Angebot an Rechenzentrumsbetreiber aus. Die Rechenzentren sparen, weil die Kälte, die sie vom Netzbetreiber bekommen, günstiger ist als der Aufwand, den sie betreiben müssten, um diese Kühlleistung zu erzeugen. (Bild: Data Parks Stockholm)

„Wir wollen dieses Angebot noch erheblich ausbauen. Die Idee ist, dass Rechenzentren, die einen geringeren Bedarf als 10 Megawatt haben, die Kühlung für einen Preis beziehen, der unterhalb der Eigenversorgung liegt. Rechenzentren, die größer sind und mehr Wärme abgeben, bekommen 10 Megawatt für lau“, so Ryklander.

Letztlich rechnet sich das auch für den Energielieferanten, die Stadt und die Umwelt.
Letztlich rechnet sich das auch für den Energielieferanten, die Stadt und die Umwelt. (Bild: Data Parks Stockholm)

Die Nutzung der Abwärme aus den Rechenzentren und die Kälte aus dem Netz führen zu einer positiven Klimabilanz. Denn die CO2-Emmission reduziert sich deutlich (siehe: Abbildung), da die einmal erzeugte Wärme weiter verwendet wird und dieser Anteil nicht eigens generiert werden muss.

Um das Konzept auszubauen und eventuell auf weitere Industrien anzuwenden, muss die Stadtentwicklung in die Betrachtungen einbezogen werden. Stockholm ist eine Boom-Town. Stockholm rangiert auf Platz 10 unter den Städten mit den meisten Firmensitzen globaler Firmen - Nr. 1 ist Tokyo, es folgen London, Hong Kong, New York, Peking, Seoul, Paris, Taipeh und Houston. Außerdem ist Stockholm die am schnellsten wachsende Stadt in Europa:

Die Bevölkerung wächst jährlich um 20 Prozent, der CO2-Ausstoß aber sinkt zugleich um 25 Prozent. Stockholm hat eine der höchsten Gründungsraten mit 16,1 neuen Unternehmen je 1.000 Einwohner und viele Gründungen sind erfolgreich. Was milliardenschwere Startups angeht, rangiert Stockholm weltweit auf Platz fünf, pro Kopf auf Rang zwei hinter dem Silicon Valley, zählen doch Firmen wie Klarna, Skype und Spotify dazu.

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