Stromfresser Internet : Was unser Digitalkonsum an Energie kostet

Im Kampf gegen den Klimawandel hoffen viele auf die Digitalisierung. Was sie dabei aber übersehen: Der Datenverkehr verbraucht Strom.

Anna Parrisius
Sämtlicher Datenverkehr läuft über Rechenzentren. Foto: Getty Images/iStockphoto
Sämtlicher Datenverkehr läuft über Rechenzentren. Foto: Getty Images/iStockphotoFoto: Getty Images/iStockphoto

Wer online surft, verbraucht viel Strom – und zwar nicht nur, weil irgendwann der Akku des Smartphones leer ist. Mobilfunkantennen leiten die Internet-Anfragen weiter, mehrere Rechenzentren verarbeiten sie. All das geht nicht ohne Energie. So ist es kein Wunder, dass die meisten Menschen den Ressourcenverbrauch ihres digitalen Handelns unterschätzen. Die Umweltorganisation Greenpeace rechnet vor: Wäre die digitale Welt ein Land, dann würde sie beim Stromverbrauch mit einem Anteil von acht bis zehn Prozent an sechster Stelle stehen.

Die französische Non-Profit-Organisation The Shift Project schätzt, dass der gesamte Bereich der Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) etwa 3,7 Prozent aller Treibhausgasemissionen weltweit verursacht und damit mehr als doppelt so viel wie die zivile Luftfahrt. 47 Milliarden Kilowattstunden Strom verbrauchen inzwischen allein in Deutschland Computer, elektronische Geräte wie Mobiltelefone, Tablets, Fernseher sowie die für den Einzelnen kaum sichtbaren Kommunikationsnetze und Rechenzentren. Auf sie entfielen 2017 bundesweit rund 13,2 Milliarden Kilowattstunden – damit verbrauchten sie ähnlich viel wie die Stadt Berlin.

53 000 Rechenzentren zählten die Statistiker damals in Deutschland. Besonders viele davon gibt es in Frankfurt am Main, allein schon weil dort der Deutsche Commercial Internet Exchange (Decix) seinen Sitz hat: ein Internetknoten, über den besonders viele Daten laufen. Die Rechenzentren verbrauchen jüngsten Zahlen zufolge 20 Prozent des Stroms in der Stadt und haben damit bereits den Frankfurter Flughafen überholt.

Dabei ist der Energieverbrauch das eine. Da die Server sich bei ihrem Betrieb erhitzen, müssen Betreiber sie kontinuierlich kühlen. Dabei entsteht wiederum Wärme, die momentan jedoch ungenutzt verpufft. Darauf weisen das Netzwerk energieeffizienter Rechenzentren (NeRZ) und der Verband der Internetwirtschaft Eco hin. Wie es besser geht, zeigt Schweden. Dort gibt es bereits 30 Rechenzentren, die ihre Abwärme in das Fernwärmenetz einspeisen. Bis 2035 soll diese Abwärme sogar ein Zehntel des Heizbedarfs von Stockholm decken.

In Deutschland hingegen sind Rechenzentren, die die Abwärme weitergeben, noch die Ausnahme. Das Start-up Cloud & Heat aus Dresden hat zum Beispiel im Eurotheum in Frankfurt am Main, in dem früher die EZB saß, auf zwei Etagen ein Rechenzentrum eingerichtet: Seine Abwärme wird direkt für die Büroräume und Hotellerie im Hochhaus genutzt. Dadurch spart das Hochhaus dem Start-up zufolge jährlich rund 40 000 Euro für Heizenergie, was dem Verbrauch von 150 Niedrigenergiehäusern entspricht.

Rechenzentrumsbetreiber sehen nicht, wie sie die Wärme nutzen können

Das Potential ist durchaus bekannt: Bei einer Umfrage des NeRZ gab die Hälfte der befragten Rechenzentrumsbetreiber an, dass eine Nutzung der Abwärme „mittlere bis sehr hohe Einsparpotenziale“ berge. Ganze Wohnblocks ließen sich auf diese Weise beheizen. Mehr als die Hälfte der befragten Betreiber sehe jedoch nicht, wie sie das Verfahren wirtschaftlich nutzen könnten

Das Bundeswirtschaftsministerium fördert zwar die Kosten für Effizienzverbesserungen von Unternehmen zu 30 bis 40 Prozent. Das eigentliche Problem der Betreiber seien jedoch nicht die Investitionskosten, sagt Ralph Hintemann, leitender Forscher am Borderstep Institut. Vielmehr scheuten sie die hohen laufenden Kosten. Im internationalen Vergleich sind die Strompreise in Deutschland hoch, weshalb andere europäische Länder für die Rechenzentrumsbetreiber sowieso attraktiver sind.

Dazu kommt, dass die allermeisten Rechenzentren in Deutschland noch mit Luft gekühlt werden. Im Vergleich zu einer neuen Methode mit Wasser ist diese Kühlung ineffizienter. Um die Abwärme überhaupt nutzen zu können, müsste eine Wärmepumpe die Luft weiter erhitzen. „Da Strom für Wärmepumpen mit der EEG-Umlage belegt ist, lohnt sich das für die Betreiber nicht“, sagt Béla Waldhauser, Vorstandschef des Betreibers Telehouse, einem der größten der Branche. Rechenzentren sollten seiner Meinung nach von der Umlage befreit werden. Das fordert auch der Digitalverband Bitkom.

Energieversorger hätten oft kein Interesse, die Wärme weiterzugeben

Oft fehlten den Rechenzentrumsbetreibern zudem geeignete Abnehmer für die Abwärme. Hier sollten sich die Kommunen mehr engagieren, findet Waldhauser. „Bei Neubaugebieten muss Nachhaltigkeit von Anfang an mitgedacht werden“, sagt er. „Es kann zum Beispiel um Rechenzentren herumgebaut werden.“ Daneben hätten die meisten Energieversorger kein Interesse daran, Rechenzentren Abwärme abzunehmen, da sie selbst Wärme verkaufen.

Dieter Janecek, Bundestagsabgeordneter der Grünen und Obmann im Digitalausschuss, fordert daher, Energieversorger in die Pflicht zu nehmen. Rechenzentren müssten außerdem dazu angehalten werden, ihren Strom zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energien zu decken und neueste Technik wie die Wasserkühlung einzusetzen. Letztlich könne die Bundesregierung aber nicht überall regulierend eingreifen. „Eine höhere Besteuerung von CO2 bleibt die wichtigste Forderung“, sagt Janecek.

Auch auf Ebene der Bundesländer ist die Energieeffizienz von Rechenzentren ein Thema. Bei der 92. Umweltministerkonferenz im Mai beschlossen die Länder eine Green-IT-Initiative zu entwickeln. Die Abwärmenutzung soll dabei ein zentrales Handlungsfeld sein. Green IT geht allerdings noch weiter. So soll der öffentliche Sektor zum Beispiel künftig auf Nachhaltigkeit achten, wenn er Hard- und Software kauft und er soll Videokonferenzen Dienstreisen möglichst vorziehen. Nach Angaben des Bundesumweltministeriums ist jedoch nicht damit zu rechnen, dass die Initiative vor Mai 2020 steht.

Derweil wird der digitale Konsum und damit der Stromverbrauch wohl weiter zunehmen – etwa durch datenintensive Anwendungen wie das Internet der Dinge oder den neuen Mobilfunkstandard 5G. Allein schon beim Training einer Künstlichen Intelligenz (KI) zur Spracherkennung fällt fünfmal so viel CO2 an, wie ein Auto während seiner gesamten Lebensdauer ausstößt. Das haben Forscher der University of Massachusetts berechnet. Gleichzeitig arbeiten Experten aber ausgerechnet mit Hilfe von KI daran, die Energieeffizienz zu erhöhen und schneller auf erneuerbare Energien umzusteigen. Auch die Abwärme von Rechenzentren könnte dadurch noch besser genutzt werden.

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