Der Strombedarf von Rechenzentren steigt, aber ... Rechenzentren können die Energiewende unterstützen

Von Ulrike Ostler

Laut einer aktuellen Studie von BloombergNEF in Partnerschaft mit Eaton und Statkraft könnten europäische Rechenzentren bis 2030 ihre Stromnachfrage nahezu verdoppeln. Gleichzeitig stellen sie ein enormes Reservoir für flexible Netzdienstleistungen dar und könnten Problemen entgegenwirken, die durch die Energiewende entstehen.

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Vergleich der Faktoren für die Entwicklung von Rechenzentren, unterschieden nach Ländern. Die Farben zeigen an, dass die Entwicklung weiterer Rechenzentren befürwortet wird.
Vergleich der Faktoren für die Entwicklung von Rechenzentren, unterschieden nach Ländern. Die Farben zeigen an, dass die Entwicklung weiterer Rechenzentren befürwortet wird.
(Bild: BloombergNEF)

Rechenzentren in Großbritannien, Deutschland, Irland, Norwegen und den Niederlanden werden im Jahr 2030 voraussichtlich 5,4 Gigawatt (GW) Strom brauchen, gegenüber 3 GW Ende 2021. Dies geht aus der aktuellen Studie „Data Centers and Decarbonization: Unlocking Flexibility in Europe's Data Centers“ hervor, die das Forschungsunternehmen Bloomberg NEF (BNEF) in Zusammenarbeit mit Eaton und Statkraft durchgeführt hat.

abbildung 1: Der flexible Anteil an Datacenter-Kapazität, aufgeteilt auf Länder
abbildung 1: Der flexible Anteil an Datacenter-Kapazität, aufgeteilt auf Länder
(Bild: BloombergNEF)

Diese Zahl basiere auf einem gemäßigten Szenario, teilen die Studienmacher mit. Der Bericht skizziert aber auch ein aggressiveres Wachstumsszenario, bei dem die IT-Leistung bis 2030 auf über 7 GW ansteigen könnte.

Obwohl sie im Allgemeinen nur als Verbraucher von Energie angesehen werden, zeigt der Bericht, dass Rechenzentren auch eine weitgehend ungenutzte Ressource zur Unterstützung der Netzstabilität und der Integration erneuerbarer Energien bieten. Die Studie beleuchtet das Wachstum der Rechenzentrumsbranche in fünf europäischen Märkten und zeigt auf, wie Betreiber Flexibilitätsressourcen für das Netz bereitstellen können.

In Europa wird der Anteil der Wind- und Solarenergie an der gesamten Stromerzeugung bis 2030 voraussichtlich auf 60 Prozent ansteigen. Mit dieser steigenden Marktdurchdringung wird auch ein größerer Bedarf an Flexibilität im Netz entstehen. Die Studie unterstreicht die Notwendigkeit eines stärkeren Bewusstseins für die Flexibilität von Rechenzentren – nicht nur bei Betreibern und Nutzern von Rechenzentren, sondern auch bei Energieversorgern und Behörden.

Michael Kenefick, Hauptautor des Reports und Decentralized Energy Analyst bei BNEF, sagt: „Rechenzentren können ein Teil der Lösung sein, um einen höheren Anteil an erneuerbaren Energien in Europa zu erreichen. Ihre eigenen Energieressourcen, wie unterbrechungsfreie Stromversorgung und Notstromgeneratoren, könnten in Zukunft zur Unterstützung des Netzes eingesetzt werden. Zudem könnte Rechenleistung zukünftig auch in Zeiten oder an Orte mit hoher Wind- und Solarenergie-Erzeugung verlagert werden.“

Es braucht größere und mehr Puffer: In Deutschland sind die Strompreise auf dem Day-Ahead-Markt bereits für 3 Prozent der Stunden im Jahr negativ, das entspricht fünf Stunden pro Woche, und fast 6 Prozent der Stunden auf dem Intraday Markt. Dies sind laut Studie sichtbare Anzeichen für die zunehmenden Auswirkungen der erneuerbaren Energien, für einen Mangel an Flexibilität im System und zugleich eine Chance für Stromverbraucher, die flexibel mehr saubere Energie aufnehmen können.
Es braucht größere und mehr Puffer: In Deutschland sind die Strompreise auf dem Day-Ahead-Markt bereits für 3 Prozent der Stunden im Jahr negativ, das entspricht fünf Stunden pro Woche, und fast 6 Prozent der Stunden auf dem Intraday Markt. Dies sind laut Studie sichtbare Anzeichen für die zunehmenden Auswirkungen der erneuerbaren Energien, für einen Mangel an Flexibilität im System und zugleich eine Chance für Stromverbraucher, die flexibel mehr saubere Energie aufnehmen können.
(Bild: BloombergNEF)

Laut Studie könnten Rechenzentren in den fünf untersuchten Märkten dem Netz insgesamt 16,9 GW Flexibilitätsreserve durch ihre unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV), Back-up-Erzeugung und Lastverschiebung zur Verfügung stellen. Dies ist mehr als die aus diesem Sektor selbst erwartete Stromnachfrage, da die Ressourcen im Prinzip unabhängig voneinander Flexibilität für das Netz bereitstellen können, indem sie entweder den Stromverbrauch reduzieren oder Strom zurückspeisen.

Die Rolle der USV-Anlagen

Von den untersuchten Ressourcen scheinen USV-Anlagen die vielversprechendste für Flexibilität zu sein. Sie gehören in Rechenzentren zur Standardausstattung, basieren auf Batterien und eignen sich daher besonders gut für die kurzfristige Frequenzregelung (Fast Frequency Response, FFR).

Die Studie zeigt allerdings auch, dass die Betreiber von Rechenzentren noch zögern, die erwähnten Ressourcen zur Unterstützung des Stromnetzes bereitzustellen. Als Gründe werden Service Level Agreements mit Kunden, mangelnde Sichtbarkeit und Transparenz in Bezug auf die Vorteile der Bereitstellung von Flexibilität sowie fehlendes Know-how genannt.

Abbildung 3: Ein Rechenzentrum hat verschiedene Möglichkeiten seine Ressourcen flexibel einzusetzen. Dabei wird die Fähigkeit, einen Dienst zu erbringen, anhand der Reaktionszeiten der Ressource und der Dauer des Dienstes bewertet.
Abbildung 3: Ein Rechenzentrum hat verschiedene Möglichkeiten seine Ressourcen flexibel einzusetzen. Dabei wird die Fähigkeit, einen Dienst zu erbringen, anhand der Reaktionszeiten der Ressource und der Dauer des Dienstes bewertet.
(Bild: BloombergNEF)

Aus diesem Grund schätzt BNEF, dass bis 2030 in den untersuchten Märkten nur 3,8 GW Flexibilitätsreserve in Rechenzentren zur Verfügung stehen werden. Das ist weniger als ein Viertel der potenziellen Kapazität von 16,9 GW und entspricht 1,7 Prozent der erwarteten Spitzenlast in den fünf Märkten im Jahr 2030.

Die Erwartungen sind groß. So formuliert Albert Cheung, Head of Analysis bei BNEF: „Die Betreiber von Rechenzentren haben bereits eine Vorreiterrolle beim Abschluss von Verträgen über den Bezug von Strom aus erneuerbaren Energien eingenommen, um ihren Betrieb umweltfreundlicher zu gestalten. Daneben suchen sie nach weiteren Möglichkeiten, ihr Engagement für die Klimaziele zu demonstrieren. In dem Maße, in dem die Netze allgemein mehr auf erneuerbare Energien setzen, werden sie noch mehr Möglichkeiten haben, nicht nur Strom aus erneuerbaren Energien zu kaufen, sondern auch Teil der Lösung zu werden, um diese in das Netz zu integrieren.“

Astrid Hennevogl-Kaulhausen, Head of Sales Germany UPS Systems & Datacenter bei Eaton, fügt hinzu:

„Rechenzentren stellen einzigartige Ökosysteme dar: Mit ihren großen Kapazitäten an Batteriespeichern sind sie vergleichbar mit so genannten Microgrids. Die vorliegende Studie unterstreicht das enorme ungenutzte Potenzial dieser Ressourcen, um wirtschaftliche und regulatorische Vorteile für die Umwelt zu erzielen. Wir rufen Netzbetreiber, Regulierungsbehörden, Betreiber von Rechenzentren und Nutzer auf, zusammenzuarbeiten, um die Flexibilitätsressourcen von Rechenzentren auszuschöpfen.“

(ID:47854819)