Die CO2-Bilanz des Datenverkehrs

Das papierlose Büro ist am Filmset auf dem Vormarsch. Drehbücher und Dispos werden nicht mehr massenhaft ausgedruckt. Allerdings ist auch der digitale Datentransfer nicht klimaneutral, denn Smartphones und Tablets konsumieren weitaus mehr Strom als nur zur Aufladung ihres Akkus. Die wachsenden Datenmengen, die in der Cloud gespeichert werden, führen zu einem steigenden Strombedarf in den Rechenzentren. „Eine einzige Google-Suche entspricht einer Autofahrt von 60 Metern“, erklärt Helge Gallefoss, Chef der norwegischen Firma Fjord IT, deren grüne Rechenzentren zu über 
98 % mit Energie aus Wasser- und Windkraftwerken gespeist werden.

 

In den meisten Ländern wird der Strommix, der aus der Steckdose kommt, hauptsächlich 
in Kohle- und Atomkraftwerken erzeugt. In Deutschland ist der Anteil der erneuerbaren Energien 2019 auf 46 % angestiegen, über 30 % des Stroms stammten aus Kohlekraft. Weltweit verbrauchen die Rechenzentren zwischen 200 und 500 Milliarden kWh. Nach den Berechnungen des Institute for Future Energy Consumer Needs and Behavior sind die Datencenter für 3,7 % aller Treibhausgasemissionen verantwortlich und haben damit einen höheren CO2-Fußabdruck als der gesamte Flugverkehr. Der Löwenanteil von rund 80 % entfällt auf das Video-Streaming. Durch Video-on-De-mand-Dienste werden jährlich mehr als 100 Megatonnen CO2 erzeugt, was dem ökologischen Fußabdruck von ganz Chile entspricht.

 

Durch die Einführung des Mobilfunkstandards 5G, der mit Highspeed-Datenverbindungen von 10 Gbit/s-und Latenzen unter eine Milli- sekunde Video-Streaming in Echtzeit auf mobilen Geräten ermöglicht, wird der Energiebedarf von Rechenzentren extrem ansteigen. Nach den Hochrechnungen der französischen Denkfabrik The Shift Project könnte sich der CO2-Fußabdruck der IKT-Branche (Informations- und Kommunikationstechnologie) bis 2025 auf 8 % verdoppeln. Bis 2030 wird für die Rechenzentren ein Jahresstromverbrauch von 2.000 Mrd. kWh prognostiziert.

 

Die Branche arbeitet an Lösungen zur Erhöhung der Energieeffizienz. Als Indikator dient dabei der PUE-Wert (Power Usage Effectiveness), der das Verhältnis zwischen dem IT-Energiebedarf und dem Gesamtenergiebedarf des Rechenzentrums bezeichnet. Neben dem Strom für die IT wird Energie
für die Kühlung, Lüftung, Stromversorgung, Beleuchtung, Sensoren und Sicherheitstechnik benötigt. Mehr als ein Drittel des Strombedarfs verschlingt allein die Kühlung auf 21 und 25 Grad. Die amerikanische Standardisierungs-Organisation ASHRAE hat Modelle entworfen, die Zuluft-Temperaturen auf 27 bis 30 Grad zu erhöhen, um substantiell Kälte- energie zu sparen. „Die Bereitschaft, höhere Zuluft-Temperaturen zu akzeptieren, ist limitiert“, weiß Günter Eggers, stellvertretender Leiter des Branchenarbeitskreises Datacenter & Hosting, „weil es dann wenig Puffer gibt, wenn der Strom oder die Kühlung ausfällt.“

 

Branchenriesen wie Google und Amazon bauen ihre Rechenzentren an Standorten mit niedrigen Außentemperaturen, Microsoft experimentiert mit der Stromversorgung per Brennstoffzellen sowie Datencentern unter Wasser. Auch das norwegische Rechenzentrum setzt auf natürliche, passive Kühlsysteme. Für das AM3 Datencenter in Amsterdam wird das Kühlwasser 170 Meter aus der Tiefe gepumpt und für die Isolierung des Gebäudes sorgt ein Gründach mit Pflanzen. Ein großes Potential liegt in der Nutzung von Abwärme. Allein in Deutschland sind in den Rechenzentren 14 TWh Wärme verfügbar. „Mit der Hälfte dieser Sekundärwärme könnten mehrere 10.000 Gebäude beheizt werden“, bilanziert Eggers, „aber dafür fehlt die Infrastruktur.“

 

Fotos: © Sanrail/Fotolia.com, Equinix

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