Heizen mit Daten - Abwärme aus Rechenzentren nutzen

Experte gehen vom einem Rechenzentrumswachstums bis 2030 von ca. 6.000 neue Rechenzentren nur in Deutschland aus. Die elektrische Energie in einem Rechenzentrums wird zum größten Teil in Wärmeenergie übertragen. "Mit dem richtigen Konzept kann die Abwärme auch intelligent zum Heizen genutzt und an die Nah- und Fernwärmenetze angeschlossen werden", erklärt Drees & Sommer-Rechenzentrumsexperte Klaus Dederichs das mehrstufige Potenzial von Rechenzentren.

Die zunehmende Digitalisierung und der Ausbau von Edge, Colocation, Cloud und Hyperscale-Rechenzentren bieten nicht nur immense Rechenkapazitäten, sondern auch eine bislang unterschätzte Ressource: Abwärme. Im Rhein Main Gebiet und im Rheinischen Revier zeigt sich, wie diese Abwärme sinnvoll genutzt werden kann. Durch die Integration in städtische kommunale Wärmenetze aber auch in industrielle Produktionsprozesse könnte ein erheblicher Teil des Energiebedarfs gedeckt werden. Dies könnte nicht nur zur Reduktion von CO2-Emissionen beitragen, sondern auch neue wirtschaftliche Impulse und Arbeitsplätze z.B. in der Foodindustrie schaffen. Das Rheinische Revier mit der Ansiedelung von KI Rechenzentren unterschiedlicher Hyperscaler hat die Chance, sich als Modellregion für nachhaltige Wirtschaftsentwicklung zu positionieren und den vielfältigen Potenzialen von Rechenzentren Ausdruck zu verleihen. Das Abwärmepotential in der Region zwischen Köln und Düsseldorf ist durch die Ansiedelung neuer KI und Cloud Rechenzentren riesig.

Technische Ansätze zur Abwärmenutzung

Es gibt verschiedenste Formen der Abwärmenutzung von technischen Prozessen, die jeweils die Möglichkeiten einer klimaneutralen Versorgung von Quartieren und Ballungsräumen bergen. I m Rechenzentrum unterscheidet man grundsätzlich 2 unterschiedliche Technologie. Die bisherige Technologie basierte auf Basis einer "Luftkühlung". Hier können Abwärmetemperaturen von ca. 30°C genutzt werden. Neue Hochleistungsrechner und Prozessoren benötigen aufgrund Ihrer Leistung eine direkte Wasserkühlung der Prozessoren. Dabei entstehen Abwärmetemperaturniveaus von bis zu 60°C Daher sind die Abwärmenutzungsmöglichkeiten auch Abhängig von der verbauten Technologie und des entsprechenden Kühlkonzeptes. Rechenzentren sind zuverlässige Wärmequellen, da sie ganzjährig eine konstante Menge an Wärme abgeben. Diese Abwärme kann in Low Ex Netze (Nah- und Fernwärmenetze) eingespeist werden, was eine klimaneutrale Versorgung von Quartieren und Ballungsräumen ermöglicht. Besonders geeignet sind Anwendungen mit hohem ganzjährigen Wärmebedarf, wie industrielle Prozesse, High-Tech-Farmen aber auch die Beheizung von Schwimmbädern. Beispiele erfolgreicher Projekte zeigen das Potenzial der Abwärmenutzung für Produktion, Büro- und Wohnimmobilien. Durch die Nutzung von Wärmepumpen können die Temperaturen auf die notwendigen Zielwerte für verschiedene Anwendungen erhöht werden.

Abwärme in die Praxis umsetzen

Die Nutzung von Abwärme aus Rechenzentren bietet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Ein bekanntes Beispiel ist die Beheizung von Schwimmbädern, wie bei den Olympischen Spielen 2024 in Paris, der Audi Campus in Ingolstadt oder Abwärmenutzungskonzeptes wie z.B. das Neubauquartier Westville in Frankfurt Weitere innovative Ansätze umfassen High-Tech-Farmen, in denen Gemüse und andere hochwertige Agrarprodukte unter optimalen Bedingungen regional angebaut werden. Auch die wärmeintensive Food-Industrie kann von der Abwärme profitieren, indem sie diese für ihre Produktionsprozesse nutzt.

Die Energiewende in Deutschland und die damit einhergehenden politischen Vorgaben verstärken den Fokus auf einen nachhaltigen Umgang mit Energie, der auch die Nutzung von Abwärme aus Rechenzentren zunehmend in den Mittelpunkt rückt. Der Gesetzgeber treibt die Dekarbonisierung des Wärmesektors voran, indem er den Einsatz erneuerbarer Energien und die Nutzung von Abwärme konsequent ausbaut. Durch das Ende 2023 verabschiedete Energieeffizienzgesetz (EnEfG) werden Betreiber von Rechenzentren verpflichtet, mindestens 10 % ihrer Abwärme für die Wärmenutzung zur Verfügung zu stellen. Bis 2028 soll dieser Anteil auf 20 % steigen, wodurch die Nutzung von Abwärme einen signifikanten Beitrag zur nachhaltigen Wärmeversorgung leisten könnte. In diesem Zusammenhang gewinnen Rechenzentren an Bedeutung, da sie kontinuierlich und verlässlich Abwärme liefern und somit einen wichtigen Beitrag zur kommunalen Wärmeplanung leisten.

Rechenzentren sind mehr als nur Daten. Sie können einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten und in Kombination mit der "wärmeintensiven Industrie" neue Arbeitsplätze schaffen.

Zum Autor:

Klaus Dederichs, Head of ICT und Partner bei Drees & Sommer SE

Klaus Dederichs startete 2015 als Associate Partner und Head of ICT bei Drees & Sommer. Er leitet den Standort Aachen und ist seit 2019 Partner des auf Bau und Immobilien spezialisierten Planungs- und Beratungsunternehmens. Dort verantwortet er insbesondere die Themen Information and Communication Technology (ICT), Digitalisierung und IoT. Klaus Dederichs studierte Physikalische Technik an der FH Aachen und arbeitete mehrere Jahre lang in verschiedenen Ingenieurbüros. Von 1999 an verantwortete er bei einem international agierenden Beratungs- und Planungsunternehmen zunächst als Projekt- und Fachbereichsleiter, später als Geschäftsführer, Prokurist und Partner zahlreiche Projekte im Rahmen des Lebenszyklus von Immobilien. Als Leiter Rechenzentrum war er für die Entwicklung und Konzeption der Rechenzentrumsplanung verantwortlich.

Drees & Sommer: Uniting opposites to create a world we want to live in.

Nachhaltige, innovative und wirtschaftliche Lösungen für Immobilien, Industrie, Energie und Infrastruktur zu beraten, umzusetzen – oder den Kunden sogar beides aus einer Hand zu bieten – das zeichnet das partnergeführte Beratungsunternehmen Drees & Sommer SE aus. Im Jahr 1970 gegründet und seitdem als Nachhaltigkeitspionier und Digitalisierungstreiber der Real Estate Branche bekannt, beschäftigt das Unternehmen mehr als 5.100 Mitarbeitende an 59 Standorten. Interdisziplinär zusammengesetzte Teams arbeiten in mehr als 5.000 Projekten weltweit daran, eine lebenswerte Zukunft zu schaffen und scheinbare Gegensätze zu vereinen: Tradition und Zukunft, Analog und Digital, Effizienz und Wohlbefinden. Als Unternehmer im Unternehmen steht dafür eine persönlich verantwortliche Partnerschaft ein.

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