13 Juli 2021
Im Jahr 2016 verbrauchten Data Centers (oder „Rechenzentren“) 38,7 % mehr Strom als ganz Großbritannien. Im selben Jahr trugen Data Centers zu 3 % des weltweiten Stromverbrauchs, und zu 2 % der weltweiten Treibhausgasemissionen bei – eine Gesamtumweltbelastung, die beinahe dem Kohlenstoff-Fußabdruck der Luftfahrtindustrie entspricht.
Diese Zahlen erscheinen auf den ersten Blick krass – und das sind sie auch. Wenig überraschend haben sich diese Auswirkungen in den letzten 5 Jahren verschlimmert, da die Anzahl der Data Centers aufgrund der wachsenden Internet-Bandbreite und der 5G-Dienste exponentiell wächst. Von 2012 bis Mitte 2019 wurden MEHR ALS 7 MILLIONEN dieser Zentren gebaut und/oder neu in Betrieb genommen. Allerdings ist derzeit nur die Hälfte der Weltbevölkerung mit dem Internet verbunden – was bedeutet, dass wir weit davon entfernt sind, dass die Branche ihren Höhepunkt erreicht. Tatsächlich wird erwartet, dass der globale Internetverkehr von 2020 bis 2022 um das ZWEIFache ansteigt.
In den nächsten 4 Jahren wird der globale Markt für den Bau von Data Centers eine KOMPONIERTE JÄHRLICHE WACHSTUMSRATE von 11,2 % erfahren. Bis 2025 wird der Energieverbrauch dieser Zentren rund 3,2 % der gesamten globalen Kohlenstoffemissionen, und nicht weniger als 20 % des gesamten Stromverbrauchs ausmachen. Im Jahr 2040 werden Data Centers voraussichtlich für ~14 % der globalen THG-Emissionen verantwortlich sein (gleich viel wie die USA im Jahr 2019). Basierend auf diesen Zahlen wird sich die von Data Centers benötigte Energiemenge alle vier Jahre verdoppeln, und den am schnellsten wachsenden CARBON FOOTPRINT aller Bereiche des IT-Sektors verursachen.
Abgesehen von kohlenstoffbedingten Auswirkungen und schädlichen Emissionen verbrauchen diese Zentren im täglichen Betrieb sehr viel Wasser (in den USA mehr als 174 MILLIARDEN GALLONEN WASSER im Jahr 2020) – vor allem, um IT-Geräte bei optimalen Temperaturen zu betreiben. Es wird geschätzt, dass rund 35 % des Stromverbrauchs in Data Centers auf HVAC-Systeme zurückzuführen ist, die entweder offene oder geschlossene wassergekühlte Kühlsysteme verwenden. Die meisten dieser Zentren werden bei 21-24 Grad Celsius betrieben, um die Zuverlässigkeit und Leistung der energieintensiven Computer sicherzustellen. Jüngste Fortschritte bei den Servern – gepaart mit optimiertem thermischen Design – in Data Centers haben jedoch dazu geführt, dass freiluftgekühlte Systeme mit Umgebungstemperaturen von BIS ZU 40 GRAD CELSIUS möglich sind. Da die Nachfrage nach den Zentren steigt, werden solch intelligente und effiziente Designlösungen zu einem integralen Bestandteil, um möglicherweise erheblichen Umweltauswirkungen vorzubeugen.
Einer der stärksten Treiber für die Expansion von Data Centers ist das zunehmende Interesse an (und die Beliebtheit von) Kryptowährungen. Ähnlich wie andere Informationen im Internet benötigt diese Währung Computernetzwerke zur Verteilung. Die Kryptowährung Bitcoin, zum Beispiel, wird mit Hilfe von spezialisierten Computern in Umlauf gebracht (oder „gemint“), die schätzungsweise genug Energie verbrauchen, um ganz Irland zu versorgen.
Wie auch in vielen anderen Branchen suchen Bitcoin-Miner nach preiswertem Strom, um ihre Betriebskosten zu senken. Kostengünstiger Strom kommt oft in Form von schmutzigen, kohlenstoffintensiven Quellen wie Kohle. Gegenwärtig ist China weltweit führend im Bitcoin-Mining, was zum Teil ein Produkt der billigen Kohlevorräte des Landes ist. Es überrascht uns nicht, dass China auch bei Treibhausgasemissionen weltweit führend ist.
Es gibt aber auch gute Nachrichten. Nachhaltige Data Centers – und speziell nachhaltige Kryptowährungs-Mining-Betriebe – könnten zur Realität werden. Initiativen wie das CRYPTO CLIMATE ACCORD arbeiten daran, den Krypto-Sektor vollständig zu dekarbonisieren, indem sie bis 2030 Netto-Null-Emissionen des Stromverbrauchs in kryptobezogenen Betrieben erreichen. Eine aktuelle Studie der Universität Cambridge hat herausgefunden, dass 39% des Bitcoin-Netzwerks mit Strom aus erneuerbaren Quellen versorgt wird. (HBR) Die zweitgrößte Kryptowährung, Ethereum, hat ebenfalls mit dem Übergang zu weniger energieintensiven Technologien begonnen.
Longevity Partners hilft derzeit einer Organisation dabei, ein Data Center in den USA auf nachhaltige Weise zu errichten. Durch unsere Arbeit in den Bereichen Energieeffizienz und Neubauberatung verfügt unser Team über die notwendige Expertise, um die wichtige Veränderungen in der Branche voranzutreiben.
Trotz einer 60-prozentigen Steigerung des Servicebedarfs könnte der weltweite Energiebedarf von Data Centers bis 2022 nahezu konstant bleiben, sollten die aktuellen Trends im Hinblick auf Infrastruktur und Hardware-Effizienz der Zentren durch globale, branchenweite Anstrengungen beibehalten werden. Diese Bemühungen müssen jedoch so bald wie möglich beginnen.