NetZero-Emissionen und Nachhaltigkeit bei Rechenzentren möglich: Ramboll legt Studie vor

Die Studie ‘Developing sustainable data centres: A strategic roadmap to achieve net zero carbon and reduce environmental impact’ bietet Lösungen für die gesamte Wertschöpfungskette bei der Entwicklung, Bau und Betrieb von Rechenzentren und skizziert erreichbare Benchmarks für Eigentümer, Entwickler, Betreiber und Berater. Sie behandelt erstmals die wichtigsten Faktoren, die die Nachhaltigkeit von Rechenzentren beeinflussen: gebundener Kohlenstoff (Embodied Carbon), Betriebsenergie (Operational Carbon), Biodiversität, Kreislaufwirtschaft, Energieverbrauch und Wasser.

„Der Bau von Rechenzentren, angeheizt durch das Wachstum der künstlichen Intelligenz, erlebt weltweit einen Boom, was zu einer enormen Nachfrage nach Elektrizität führt und gleichzeitig erheblich zu den globalen Treibhausgasemissionen, erhöhtem Wasserverbrauch, Abfallproduktion, Zerstörung von Lebensräumen sowie zur Erschöpfung von Ressourcen beiträgt“, sagt Ed Ansett, Ramboll‘s Global Director of Technology and Innovation. „Diese Herausforderungen können jedoch überwunden und abgemildert werden, wenn Rechenzentren von Beginn an mit einem klaren Fokus auf Nachhaltigkeit, Biodiversität und Kreislaufwirtschaft entwickelt werden.“

Deutschland’s Rechenzentren Betreiber stehen durch die einzigartig strengen Regularien im Land vor besonders großen Herausforderungen. „Deutschland hat mit dem Energieeffizienzgesetz und weiteren Vorgaben für Rechenzentren mit die strengsten Regulierungen in Europa. Für Betreiber entsteht dadurch ein hoher Handlungsdruck, ihre Infrastruktur energie- und ressourcenschonender zu gestalten. Unser Bericht liefert dafür konkrete Lösungsansätze und zeigt, wie der Weg zu Net Zero nicht nur gesetzliche Anforderungen erfüllen, sondern auch die Wettbewerbsfähigkeit stärken kann.“, sagt Dr. Andrea Merkle, Global Lead Data Center Sector bei Ramboll Environment & Health.

Reduzierung des gebundenen und operativen Kohlenstoffs

Rechenzentren trugen im letzten Jahr etwa 1,5 Prozent zum globalen Stromverbrauch bei, und laut der Internationalen Energieagentur (IEA) wird dieser Anteil bis 2030 voraussichtlich auf das Doppelte steigen. Aufgrund des hohen Energieverbrauchs stellt der operative Kohlenstoff die größte Komponente des gesamten von Rechenzentren verursachten CO₂-Ausstoßes dar. Der Bericht zeigt, dass ein operativer Kohlenstoff-Benchmark von Net Zero durch optimierte Energieeffizienz, den Einsatz von erneuerbarer Energie, die Wiederverwendung und Einspeisung von Energie sowie durch Lastmanagement erreichbar ist.

Gebundener Kohlenstoff, der in der Struktur und den Baumaterialien von Rechenzentren steckt, lässt sich durch den Einsatz von kohlenstoffarmem Stahl und Beton, lokal beschafften Materialien sowie durch die Wiederverwendung von Baustellenmaterialien aus stillgelegten Gebäuden deutlich reduzieren.

Positive Nettoergebnisse bei der Biodiversität

Um positive Nettoergebnisse für die Biodiversität zu erzielen, ist es entscheidend, ökologische Aspekte bereits in die Planung, das Design, den Bau und den Betrieb von Rechenzentren einzubeziehen. Dadurch können negative Auswirkungen auf Ökosysteme minimiert, natürliche Lebensräume geschützt und die Artenvielfalt innerhalb und rund um die Rechenzentren gefördert werden.

Es wird empfohlen, bereits in den frühen Planungsphasen ökologische Untersuchungen durchzuführen, um geschützte Arten, Lebensräume und ökologische Korridore zu identifizieren. Zudem sollte die Einbindung von Landschaftsarchitekten frühzeitig erfolgen, um das Layout des Standorts nachhaltig zu gestalten.

Fokus auf Kreislaufwirtschaft und Wasserneutralität

Rechenzentren können ihren ökologischen Fußabdruck weiter verringern, indem sie Prinzipien der Kreislaufwirtschaft umsetzen. Der empfohlene Kreislaufwirtschafts-Benchmark für Rechenzentren sieht vor, dass alle Materialien entweder wiederverwendet werden oder recycelbar sind – bei gleichzeitigem Verzicht auf Deponierung oder Verbrennung als Endverwertung.

Rechenzentren verbrauchen je nach Kühlungsmethode große Mengen an Wasser, was insbesondere in wasserarmen Regionen zu Bedenken führt. Dieses Problem kann durch die Erreichung von Gesamtwasserneutralität adressiert werden, die durch gezielte Strategien zur Wasserreduzierung und -wiederverwendung realisierbar ist. Betreiber sollten wasserbasierte Kühlsysteme vermeiden, die Konzentrationszyklen maximieren und zusätzliche Wasserressourcen wie Regenwasser nutzen.

„Rechenzentren-Eigentümer profitieren wirtschaftlich, wenn sie sich auf Prinzipien der Kreislaufwirtschaft konzentrieren“, erklärt Ed Ansett. „Ein Beispiel dafür ist die Wärme, die als einziges physisches Nebenprodukt des Energieverbrauchs anfällt und historisch ungenutzt an die Atmosphäre abgegeben wurde. Rechenzentren befinden sich in einer hervorragenden Position, um diese überschüssige Energie zu exportieren, anstatt sie zu verschwenden.“