Cloud-Rechenzentren setzen auf erneuerbare Energie

Unsere Gesellschaft erlebt gerade zwei grundlegende Veränderungen: Die Digitalisierung fast aller Bereiche, die manche als vierte industrielle Revolution bezeichnen, und den Umstieg auf erneuerbare Energien, der von der Klimakrise und anderen globalen Herausforderungen angetrieben wird. Beide Entwicklungen überschneiden sich bei den Tausenden von Rechenzentren, die rund um die Uhr in Betrieb sind und ein breites Spektrum an unverzichtbaren Diensten bereitstellen.

Wer von der Cloud spricht, meint eigentlich Daten in Rechenzentren. Das sind ganz reale Orte, also Gebäude mit einer Vielzahl von Computern, die vor sich hin brummen. Sie enthalten unsere Arbeit, unsere Forschung, unsere Spiele, die Geschichten unseres Lebens und die Pläne für unsere Zukunft. Und obwohl der Energieverbrauch von Rechenzentren etwa ein Prozent des weltweiten Stromverbrauchs ausmacht, ist ihr Einfluss auf die Umstellung auf erneuerbare, nachhaltige Energiequellen ungleich größer. Ein Teil der Auswirkungen ist direkt und greifbar, während ein anderer Teil indirekt und schwieriger zu messen ist.

„Der Energieverbrauch der führenden Technologieunternehmen ist relativ gering, wenn man vergleicht, was sie wirtschaftlich, finanziell und sogar gesellschaftlich damit bewirken“, schreiben George Kamiya und Laszlo Varro in einer Analyse der Internationalen Energieagentur (IEA). „Doch gerade wegen ihres massiven finanziellen Engagements in Verbindung mit ihrem enormen kulturellen und wissenschaftlichen Stellenwert können diese Unternehmen so eine große Rolle bei der Bewältigung des Klimaproblems spielen.“

PPA: Langfristige Investitionen in erneuerbare Energien

Eine der deutlichsten Beispiele, wie diese Unternehmen die Märkte für erneuerbare Energien verändert haben, sind ihre Stromabnahmeverträge: die Power Purchase Agreements (PPA). Damit verpflichten sich Firmen, erneuerbare Energie für einen bestimmten Zeitraum und zu einem festgelegten Preis aus einem Projekt zu kaufen, das noch gar nicht in Betrieb ist. In der Regel für zehn bis 20 Jahre.

Dieses garantierte regelmäßige Einkommen für neue Projekte hat zur Ausweitung des Marktes für erneuerbare Energien beigetragen, sagt Kyle Harrison, Leiter der Nachhaltigkeitsforschung beim Forschungsinstitut BloombergNEF. „Besonders die Nachfrage von Unternehmen war ein enormer Beschleuniger des Baus von Anlagen für saubere Energie in der ganzen Welt“, sagt er. „Microsoft und einige andere Unternehmen nutzen zwar schon erneuerbare Energien, doch sie müssen auch noch weitere Verträge abschließen, um ihre Ziele zu erreichen, weil die Nachfrage so schnell wächst.“

Microsoft war beispielsweise 2021 der zweitgrößte Abnehmer von erneuerbarer Energie durch PPA. Sie sind eine langfristige Verpflichtung, die bei der Beschaffung der notwendigen Finanzmittel hilft, die für die Inbetriebnahme neuer Stromerzeugungsanlagen erforderlich sind. Viele dieser Geschäfte finden in Europa statt, darunter in Irland, Dänemark, Schweden und Spanien. Die von Microsoft unterzeichneten PPA werden dazu beitragen, dass insgesamt zehn zusätzliche Gigawatt Strom aus erneuerbaren Energien ans Netz gehen können.

Am 23. November 2022 gab Microsoft bekannt, dass es in Irland PPA für mehr als 900 Megawatt aus erneuerbare Energien unterzeichnet hat. Ein Gigawatt entspricht 1.000 Megawatt. Microsoft geht davon aus, dass seine Rechenzentren in Irland bis 2025 zu 100 Prozent mit erneuerbaren Energien aus neuen, durch PPA finanzierten Projekten versorgt werden.

Klimaneutrales Rechenzentrum in Österreich

Microsoft möchte bis 2030 den weltweiten Energiebedarf der eigenen Rechenzentren vollständig aus nachhaltigen erneuerbaren Quellen beziehen. Ein erster großer Schritt wurde mit der VERBUND Grünstromlieferung für das erste Microsoft Datacenter in Österreichs gesetzt. Damit demonstriert Microsoft bereits heute die Möglichkeit einer CO2-freien, klimaneutralen Stromversorgung für Rechenzentren. „Mit unseren Bemühungen um einen vollständig CO₂-freien Betrieb all unserer Rechenzentren möchten wir zeigen, dass eine CO₂-freie Wirtschaft möglich ist“, so Hermann Erlach, General Manager, Microsoft Österreich.

CO2-neutral, ökologisch, nachhaltig, mit 100% österreichischer Wasserkraft aus den VERBUND Kraftwerken Mayrhofen/Tuxbach und Freudenau machen das klimaneutrale Rechenzentrum bereits heute zur Realität. Mit VERBUND als Partner ist zusätzlich eine verlässliche Stromversorgung der Rechenzentren sichergestellt, sodass die Daten der Kund*innen gesichert sind, E-Mail- sowie Cloud Plattform-Dienste und vieles mehr für die Nutzer*innen verlässlich bereitstehen. Die Rückverfolgbarkeit wird durch garantierte Herkunftsnachweise (gemäß Art. der EU-Verordnung 2018/2001) auf Stundenbasis sichergestellt. Damit leistet die VERBUND/Microsoft Partnerschaft auch einen aktiven Beitrag zur Energiewende und Ausbau der nachhaltigen Energieerzeugung in Österreich.

Microsoft: Einsatz für Klimaschutz verdoppelt

Weil Microsoft seine Rechenzentren erweitert hat, um der Kundennachfrage gerecht zu werden, hat das Unternehmen auch sein Engagement für die Verringerung des CO₂-Ausstoßes und die Lösung des größeren Problems, des Klimawandels, verdoppelt, sagt Brian Janous, General Manager für Energie und Erneuerbare bei Microsoft. Dieses Engagement zeigt sich unter anderem in der Beschaffung erneuerbarer Energien in großem Umfang, in Innovationen und Zusammenarbeit sowie im Eintreten für politische Maßnahmen, die einen nachhaltigen Weg in die Zukunft unterstützen. „Es ist wichtig, dass wir uns mit unserer Stimme einmischen, um die Entwicklung politischer Maßnahmen zu beeinflussen, die eine schnelle Dekarbonisierung unterstützen“, erklärt er.

Kyle Harrison von BloombergNEF betont außerdem, wie wichtig es sei, dass Unternehmen wie Microsoft sich aktiv für eine Politik einsetzen, die saubere Energie fördert. „Die Überzeugungsarbeit bei Versorgungsunternehmen und die Zusammenarbeit mit Regulierungsbehörden, um den Einkauf von sauberer Energie zu erleichtern, sind wichtige Aufgaben, die Microsoft und andere Unternehmen derzeit wahrnehmen“, sagt er.

Microsoft hat sein Engagement für saubere Energie bei sich selbst begonnen. Bis 2025 werden wir zu einer 100-prozentigen Versorgung mit erneuerbaren Energien übergehen. Das bedeutet, dass Microsoft für den ganzen Strom, der in Rechenzentren, Gebäuden und auf den Campussen verbraucht wird, PPA für grüne Energie abschließen wird. Bis 2030 wird Microsoft seinen Stromverbrauch zu 100 Prozent durch CO₂-freie Energie decken. Außerdem haben wir uns verpflichtet, bis 2050 das gesamte Kohlendioxid, den das Unternehmen seit seiner Gründung im Jahr 1975 direkt oder durch seinen Stromverbrauch ausstieß, aus der Umwelt zu entfernen. Rechenzentren können eine Rolle dabei spielen, diese Ziele zu erreichen.

Darüber hinaus ist die Sicherstellung, dass die Cloud den Bedürfnissen Europas entspricht und den europäischen Werten dient, ein zentraler Bestandteil der neuen europäischen Cloud-Prinzipien, die Microsoft-Präsident Brad Smith im Mai nach Gesprächen mit einer Reihe von europäischen Partnern ankündigte.

Energie aus Rechenzentren: Unterstützung des Marktes für Erneuerbare

Mit seinen innovativen Lösungen hat Microsoft bereits gezeigt, wie Rechenzentren Strom sparen, Emissionen reduzieren und sogar Energie in das Netz zurückspeisen können: In Finnland wird die Abwärme von zwei neuen Rechenzentren in das Fernwärmesystem eingespeist, das im Winter mehr als 250.000 Menschen mit Wärme versorgt. Die Microsoft-Rechenzentrumsregion in Schweden nutzt Regenwasser und Außenluft zur Kühlung ihrer Server und verwendet die dabei entstehende Wärme, um die Arbeitsbereiche für ihre Mitarbeiter warm zu halten. In Schweden läuft außerdem ein Pilotprojekt, bei dem Microsoft erprobt, wie sich Dieselgeneratoren durch aufladbare Batterien als Backup-Systeme ersetzen lassen.

Microsofts Rechenzentren in Irland nutzen solche Batterien, um eine unterbrechungsfreie Stromversorgung zu gewährleisten. Im Rahmen einer Zusammenarbeit zwischen Microsoft und Enel X können diese Batterien sofort Strom an das öffentliche Netz abgeben. Wenn die Stromerzeugung durch Wind oder Sonne schwankt, können die Reservebatterien von Microsoft eingesetzt werden, um eine durchgängige Versorgung der Stromkunden sicherzustellen. Dadurch werden fossil befeuerte Kraftwerke seltener benötigt, wodurch Emissionen und Brennstoffkosten sinken.

„Das Großartige an dem Projekt in Irland war, dass diese Batterien bereits vorhanden waren“, sagt Brian Janous von Microsoft. „Was wir brauchten, war die Bereitstellung einer digitalen Intelligenzebene, um festzustellen, was das Netz braucht, um die Frequenz im System auszugleichen. Diese Anlagen, die in Rechenzentren allgegenwärtig sind, findet man auf der ganzen Welt. Das eröffnet die große Chance, die Rechenzentren nicht nur als Energieverbraucher zu sehen, sondern auch als Erzeuger und Partner der Netzbetreiber, um die Zuverlässigkeit bei der Versorgung zu steigern und die Energiewende voranzubringen.“

Blick in die Zukunft: Rechenzentren als Basis für die Energiewende

„Die Arbeit der Technologieunternehmen in den Bereichen Digitalisierung, künstliche Intelligenz und Informationssysteme könnte den entscheidenden Ausschlag für die Schaffung intelligenterer und flexiblerer Energiesysteme geben, die für das Erreichen von Netto-Null-Emissionen nötig sind“, schreiben Kamiya und Varro in ihrer IEA-Analyse. Kyle Harrison von BloombergNEF verweist außerdem auf das Potenzial für die Entwicklung digitaler Werkzeuge, die Netzbetreibern helfen könnten, ihre Lasten bei hoher Nachfrage zu verschieben. Er sagt, das Internet der Dinge (IoT) und künstliche Intelligenz (KI) könnten auf vielfältige Weise zur Steigerung der Energieeffizienz beitragen.

KI kann für alles von der Lösung von Lieferkettenproblemen über die Erstellung genauerer lokaler Wettervorhersagen bis zur Unterstützung von Versorgern bei ihrer Suche nach Möglichkeiten zur Steigerung der Energiegewinnung eingesetzt werden. Während KI und maschinelles Lernen die Nachfrage nach Cloud Computing steigern werden, sind diese hoch entwickelten Tools auch zur Lösung einiger der größten Probleme unerlässlich, mit denen wir konfrontiert sind, merkt Brian Janous an. „Die Energiewende vollzieht sich, historisch gesehen, sehr langsam, weil sie einen enormen Infrastrukturaufwand erfordert“, sagt er. „Wir brauchen enge Partnerschaften mit Netzbetreibern und Energieunternehmen in Europa, um ihnen zu helfen, die effizientesten und schnellsten Methoden zur Beschleunigung des Umstiegs auf erneuerbare Energiequellen zu finden. Und wir benötigen die digitalen Werkzeuge, die Rechenzentren bieten, um diesen Übergang zu beschleunigen.“

Lesen Sie außerdem, warum Rechenzentren als physische Infrastruktur für das Cloud Computing unverzichtbar sind und wie Microsoft die Digitalisierung und Dekarbonisierung vorantreibt.

Weiterführende Links: