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Deutsche Rechenzentren stehen vor einem Paradigmenwechsel: Vom Energiefresser zum Wärmelieferant, vom Klimaproblem zum Klimabeitrag. Das Energieeffizienzgesetz setzt klare Vorgaben — und die Branche antwortet mit Technologien, die vor fünf Jahren noch als Zukunftsmusik galten.

Das Wichtigste in Kürze

• Das Energieeffizienzgesetz (EnEfG) verpflichtet bestehende Rechenzentren bis Juli 2027 zu einer PUE von 1,5, bis 2030 dann 1,3 — neue Anlagen müssen ab Juli 2026 innerhalb von zwei Jahren eine PUE von 1,2 erreichen.
• Frankfurt am Main verbraucht als größter Rechenzentrumsstandort Europas mittlerweile mehr Strom als der gesamte Frankfurter Flughafen — und wird zum Testfeld für Abwärmenutzung.
• Pilotprojekte in Frankfurt, Düsseldorf und Hamburg speisen Rechenzentrumsabwärme in kommunale Fernwärmenetze ein und versorgen so tausende Haushalte.
• Liquid Cooling und Immersionskühlung senken den Energieverbrauch für die Kühlung um bis zu 40 Prozent und ermöglichen gleichzeitig höhere Rechenleistung pro Quadratmeter — ein Thema, das auch den automatisierten Cloud-Betrieb verändert.
• Bitkom schätzt, dass deutsche Rechenzentren bis 2030 ihren Anteil erneuerbarer Energien auf 100 Prozent steigern können — wenn Netzausbau und Strompreise mitspielen.

Rechenzentren verbrauchen in Deutschland rund 20 Milliarden Kilowattstunden Strom pro Jahr. Das entspricht etwa drei Prozent des gesamten deutschen Stromverbrauchs — mit steigender Tendenz, angetrieben durch KI-Workloads, Cloud-Migration und die wachsende Datenmenge. Gleichzeitig hat der Gesetzgeber mit dem Energieeffizienzgesetz (EnEfG) einen regulatorischen Rahmen geschaffen, der die Branche zu messbaren Fortschritten zwingt.

Das Energieeffizienzgesetz: Was es verlangt

Das EnEfG, in Kraft seit November 2023, ist das erste deutsche Gesetz, das Rechenzentren explizit adressiert. Die Kernvorgaben:

Bestehende Rechenzentren müssen bis Juli 2027 eine PUE von 1,5 erreichen, bis 2030 dann 1,3. Neue Anlagen müssen ab Juli 2026 innerhalb von zwei Jahren nach Inbetriebnahme eine PUE von 1,2 erreichen. Zum Vergleich: Der aktuelle Durchschnitt deutscher Rechenzentren liegt laut Borderstep Institut bei einer PUE von etwa 1,46 — es besteht also erheblicher Handlungsbedarf.

Zusätzlich müssen Betreiber ab 2025 ein Energiemanagementsystem nach ISO 50001 oder EMAS nachweisen. Neue Rechenzentren müssen ab 2026 mindestens 10 Prozent, ab 2027 mindestens 15 Prozent ihrer Abwärme nutzbar machen.

Der Gesetzgeber hat damit klare Leitplanken gesetzt. Die Frage ist nicht mehr, ob Rechenzentren effizienter werden müssen, sondern wie schnell.

Abwärme: Vom Problem zur Ressource

Die vielversprechendste Entwicklung findet an der Schnittstelle von Rechenzentrum und Stadtwerk statt. In Frankfurt betreibt Mainova zusammen mit dem Rechenzentrumsbetreiber Telehouse ein Pilotprojekt, das Abwärme aus einem Rechenzentrum im Gallus-Viertel in das Fernwärmenetz einspeist. Rund 1.300 Wohneinheiten werden so mitversorgt — ein Modell, das die Stadt auf weitere Standorte ausweiten will.

In Nordfriesland nutzt Windcloud Windstrom direkt für den Rechenzentrumsbetrieb und koppelt die entstehende Abwärme für lokale Abnehmer aus.

Diese Projekte zeigen: Rechenzentrumsabwärme ist keine theoretische Möglichkeit, sondern wird bereits industriell genutzt. Der Engpass liegt weniger in der Technik als in der kommunalen Infrastruktur — Fernwärmenetze müssen ausgebaut, Abnahmegarantien vereinbart und Genehmigungsverfahren beschleunigt werden.

Kühlung neu gedacht: Liquid Cooling und Immersion

Die klassische Luftkühlung stößt an ihre Grenzen — physikalisch wie wirtschaftlich. Moderne GPU-Server für KI-Training erzeugen Wärmedichten von über 50 kW pro Rack. Luftbasierte Systeme brauchen dafür enorme Volumenströme und entsprechend große Klimaanlagen.

„Deutsche Rechenzentren stehen vor einem Paradigmenwechsel: Vom Energiefresser zum Wärmelieferant, vom Klimaproblem zum Klimabeitrag.“

Direct Liquid Cooling (DLC) leitet Kühlflüssigkeit direkt an die Prozessoren. Der Energieverbrauch für die Kühlung sinkt um 30 bis 40 Prozent, weil Flüssigkeit Wärme rund 3.000 Mal effizienter transportiert als Luft. Gleichzeitig kann die Abwärme bei höheren Temperaturen ausgekoppelt werden — was die Einspeisung in Fernwärmenetze einfacher und wirtschaftlicher macht.

Immersionskühlung geht noch einen Schritt weiter: Ganze Server werden in dielektrische Flüssigkeit getaucht. Cloud&Heat Technologies aus Dresden gehört zu den europäischen Pionieren dieser Technologie. Ihre Systeme erreichen einen PUE von unter 1,05 — nahe am physikalischen Optimum.

Aktuell setzen weniger als 25 Prozent der neuen Rechenzentren auf Liquid Cooling — bis 2030 sollen es laut Gartner 90 Prozent sein. Für deutsche Betreiber, die das EnEfG einhalten müssen, wird die Technologie vom Nice-to-have zum strategischen Muss.

Der Weg zu 100 Prozent Erneuerbaren

Neben Effizienz steht die Energiequelle im Fokus. Laut Bitkom beziehen bereits über 60 Prozent der deutschen Rechenzentren Ökostrom — allerdings oft über Zertifikate, die keinen direkten Zusammenhang zwischen Verbrauch und Erzeugung herstellen.

Die Branche bewegt sich deshalb verstärkt Richtung Power Purchase Agreements (PPAs) und eigene Erzeugungsanlagen. Der Frankfurter Betreiber Equinix hat PPAs über 225 MW Wind- und Solarstrom in Europa abgeschlossen. Microsoft investiert in einen Solarpark in Bayern, der das Azure-Rechenzentrum in München-Ost versorgen soll.

Für den Mittelstand sind solche Großprojekte kaum nachstellbar. Hier bieten Community-PPAs und Energie-Genossenschaften einen Ausweg: Mehrere kleinere Rechenzentren bündeln ihre Nachfrage und schließen gemeinsam langfristige Lieferverträge mit Erzeugern ab.

Das BMWK hat im Rahmen der Energieeffizienzstrategie angekündigt, die Rahmenbedingungen für Rechenzentren mit eigener Erzeugung zu verbessern — unter anderem durch vereinfachte Genehmigungsverfahren für On-Site-Solaranlagen und steuerliche Anreize für Direktlieferverträge.

Häufige Fragen

Was bedeutet PUE und was ist ein guter Wert?

PUE (Power Usage Effectiveness) misst das Verhältnis von Gesamtenergie zu IT-Nutzenergie. Ein PUE von 1,0 wäre perfekt — die gesamte Energie fließt in die IT. Werte unter 1,3 gelten als gut, unter 1,2 als exzellent. Der deutsche Durchschnitt liegt bei circa 1,46.

Gilt das Energieeffizienzgesetz auch für Cloud-Kunden?

Direkt adressiert das Gesetz nur Rechenzentrumssbetreiber, nicht deren Kunden. Indirekt wirkt es sich aber auf Preise und Angebotsstruktur aus: Betreiber werden die Kosten für Effizienzmaßnahmen in ihre Tarife einpreisen.

Kann ein mittelständisches Unternehmen Rechenzentrumsabwärme selbst nutzen?

Ja, wenn ein eigenes Rechenzentrum oder ein Colocation-Partner in der Nähe betrieben wird. In der Praxis ist die Einspeisung ins Fernwärmenetz aber wirtschaftlicher, da die Abwärmemengen für einzelne Gebäude oft zu groß oder zu unregelmäßig sind.

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Quelle des Titelbildes: Pexels / Wolfgang Weiser