Green IT: Abwärme aus Rechenzentren für Heizungen nutzen

In den meisten Fällen wird die wertvolle Wärme von Rechenzentren einfach in die Luft geblasen. Ändern ließe sich das auch durch eine bessere Standortplanung.

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Blick in den Serverraum am Deutschen Klimarechenzentrum

(Bild: DKRZ)

Von
  • Christof Windeck
  • Christian Wölbert
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Wer im Hotel "Innside" im Frankfurter Eurotheum-Hochaus übernachtet, hat es auch dank des Internets wohlig warm: Ein Rechenzentrum, das weiter unten zwei Etagen belegt, speist 60 Grad heißes Wasser in den Heizungskreislauf des Gebäudes ein. Rund 600 Megawattstunden Wärme steuern die Server nach Angaben des Betreibers, der Firma Cloud&Heat, jährlich bei. Mit dieser Energiemenge könnte man auch 30 durchschnittliche Privathaushalte ein Jahr lang heizen und mit Warmwasser versorgen.

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Heizen mit Servern, das ist bislang die Ausnahme. Die allermeisten Rechenzentren pusten ihre Abwärme einfach in die Umgebung. Doch nun will die Politik das ändern: "Wir werden Rechenzentren in Deutschland auf ökologische Nachhaltigkeit und Klimaschutz ausrichten, unter anderem durch Nutzung der Abwärme", heißt es im Koalitionsvertrag der neuen Bundesregierung aus SPD, Grünen und FDP.

In Frankfurt, wo ein Rechenzentrum nach dem anderen gebaut wird, üben Lokalpolitiker bereits Druck auf die SPD-geführte Stadtverwaltung aus: Serverfarmen sollten künftig dort entstehen, wo Unternehmen und Wohngebiete die Abwärme nutzen können, forderten Anfang Dezember die Grünen, die im Stadtrat die größte Fraktion stellen. Geht es nach ihnen, soll die Stadt ihr Ansiedlungskonzept überarbeiten – und bis dahin keine weiteren Rechenzentren mehr genehmigen.

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  • Größere Rechenzentren erzeugen genug Wärme, um Hunderte bis Tausende Wohnungen zu heizen.
  • Bislang wird die Abwärme allerdings in der Regel in die Luft geblasen, weil die Entfernung zu Abnehmern zu groß oder die Temperatur zu niedrig ist.
  • Würden die Server mit Wasser statt mit Luft gekühlt, ließe sich die Abwärme einfacher nutzen.
  • Das Umweltbundesamt plädiert deshalb für eine staatliche Förderung von Wasserkühlung.

Das Cloud&Heat-Rechenzentrum hilft beim Beheizen des 110 Meter hohen Eurotheum-Hochauses in Frankfurt.

(Bild: Cloud&Heat)

Die Politik ist alarmiert, weil Rechenzentren immer mehr Strom fressen, also auch immer mehr Wärme einfach in die Luft blasen. Nach Berechnungen des Borderstep-Instituts stieg der Stromverbrauch aller deutschen Rechenzentren von gut zehn Terawattstunden im Jahr 2010 auf 16 Terawattstunden im Jahr 2020, was rund drei Prozent des gesamten Stromverbrauchs entspricht. Für die nächsten Jahre erwarten Experten eine ähnlich schnelle Zunahme. Server und Kühlungssysteme werden zwar immer effizienter, aber der Bedarf an Rechenleistung und Speicherplatz in der Cloud steigt noch schneller.

Gleichzeitig zeigen Beispiele wie das Eurotheum, dass die Nutzung der Serverabwärme nicht nur technisch möglich ist, sondern sich auch rechnen kann. Laut Cloud&Heat spart das System im Vergleich zum Bezug von Fernwärme jährlich rund 65.000 Euro ein. Das entspreche rund zehn Prozent der gesamten Heizkosten des Hochhauses. Andernorts werden bereits Wohnungen, Turnhallen, Algenfarmen oder Büros von Servern mit Wärme versorgt.

Auch beim Klimaschutz kann die Rechnerwärme helfen. Normale Heizkraftwerke verfeuern Kohle oder Gas; Strom stammt in Deutschland immerhin zu gut 40 Prozent aus erneuerbaren Energiequellen.

Vor allem in Städten wie Amsterdam, Stockholm oder Frankfurt, in denen viele Rechenzentren stehen, könnte die Serverwärme einen nennenswerten Beitrag zur Erreichung der Klimaziele leisten. Die Frankfurter Stadtverwaltung beziffert die nutzbare Abwärme der örtlichen Rechenzentren auf 642 Gigawattstunden im Jahr. Dies entspreche neun Prozent des Wärmeverbrauchs von Wohnungen, Gewerbe, Handel und Dienstleistungen in der Stadt. 2030 wird der Anteil den Berechnungen zufolge schon bei 27 Prozent liegen. Denn in den nächsten Jahren wird die Leistung der Serverfarmen sich voraussichtlich mehr als verdoppeln, parallel soll der Wärmebedarf der Stadt durch bessere Dämmung sinken.

Doch ob die Stadt die von den Servern produzierte Wärme tatsächlich nutzen kann, steht auf einem anderen Blatt. In der Praxis stehen Abwärmeprojekte vor zahlreichen Hürden – nicht nur in Frankfurt.

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