Klimaschutz in Zeiten der Digitalisierung

In Frankfurt legt der Umgang mit der Klimakrise einen Zielkonflikt offen, der geradewegs in ein unauflösbares Dilemma zu führen scheint. Einerseits hat die Stadt das Ziel ausgegeben, bis zum Jahr 2050 komplett auf erneuerbare Energien umzustellen – anderseits beherbergt Frankfurt mit seinen Rechenzentren eine sehr energiedurstige Schlüsselbranche der Digitalisierung. Einerseits will die Stadt ihre Ziele schon gerne erreichen – anderseits werden ständig neue Rechenzentren eröffnet.

Beim Frankfurter Klimareferat gibt es zum Thema Klimaschutz Folgendes zu lesen: „Die Klimaschutzziele für Frankfurt am Main sind ehrgeizig: Im Rahmen des Masterplan 100 % Klimaschutz haben die Stadtverordneten der Stadt Frankfurt am Main entschieden, dass sich Frankfurt am Main bis zum Jahre 2050 vollständig (100 Prozent) mit erneuerbaren Energien versorgen möchte. Gleichzeitig wollen sollen die CO2-Emissionen um 95 Prozent im Vergleich zum Jahr 1990 reduzieren. Um dieses Ziel zu erreichen, muss Frankfurt am Main 50 Prozent der aktuell benötigten Energie einsparen.“

Es soll also nicht nur auf Erneuerbare umgestellt, sondern der gesamte Strombedarf um die Hälfte reduziert werden. Nicht wenige kluge Köpfe in der Stadt Frankfurt und in unserer Branche fragen sich: Wie soll das denn gehen?

Science überrascht mit Berechnung des Strombedarfs

Eine mögliche Antwort liefert Science. Dort haben Wissenschaftler nachgerechnet, wie sich Zahl und Größe der weltweit betriebenen Rechenzentren entwickeln, wieviele Server weltweit in Betrieb sind und wieviel Strom dafür benötigt wird. Oder besser gesagt: Wieviel Strom die Rechenzentren benötigen und wieviel davon für den Serverbetrieb nötig ist. „Recalibrating global data center energy use estimates“ ist der Titel der Studie und wie er schon vermuten lässt, kommen die Autoren zu dem Ergebnis, dass unsere bisherigen Annahmen zum Stromverbrauch in die Irre führen. 

Die Annahme, dass „mit der rapiden Nachfrage nach Rechenzentrumsdienstleistungen auch der globale Energiebedarf ansteigt“, ist laut Science nämlich falsch. Zumindest, was die vermutete Größenordnung angeht. „Für 2018 schätzen wir, dass der weltweite Energiebedarf von Rechenzentren auf 205 TWh, oder etwa ein Prozent des globalen Energiebedarfs, stieg“, schreiben die Autoren. Das entspricht sechs Prozent mehr Energiebedarf als 2012. Gleichzeitig jedoch sei die Zahl der Rechnerinstanzen in Rechenzentren weltweit deutlich höher gestiegen und zwar um satte 550 Prozent. 

Verbesserte Effizienz führt zu kaum steigendem Strombedarf 

Die Kurve für den Strombedarf ist also kaum gestiegen, während die für die Leistung steil nach oben zeigt. Dafür gibt es einen Grund: Professionell betriebene Rechenzentren wissen nicht nur ganz genau, wieviel Strom sie verbrauchen. Sie wissen auch, wieviel davon tatsächlich in die Server fließt – und wieviel die darum herum betriebene Technik – in Frankfurt ist das in erster Linie die Klimatisierung – benötigt. Kein Wunder, sind die Strom- doch ein erheblicher Teil der Gesamtkosten. Wer hier kleine Verbesserungen erzielt, kann in der Summe viel Geld sparen. Darum behalten professionelle Rechenzentren ihre Power Usage Effectiveness, PUE,  ganz genau im Blick, und sind auch stets bemüht, sie zu verbessern. 

Laut Science ist das in der Vergangenheit ganz gut gelungen. Ebenso wie der Strombedarf pro Rechenschritt verbessert wurde. Und die durchschnittliche Anzahl der Server pro Workload. Und der Strombedarf von Speichermedien. Insgesamt, so das Fazit, haben wir unsere digitale Infrastruktur in den letzten Jahren sehr viel effizienter werden lassen.

Wenn wir unsere Klimaschutzziele erreichen wollen, sollten wir daran denken. Wir sollten nicht einzelne Branchen isoliert betrachten, sondern das große Ganze im Blick behalten. Denn nur so erkennt man, dass wenige Große in der Summe weniger verbrauchen als viele Kleine – und dass Wachstum der großen Infrastrukturanbieter in Frankfurt durchaus eine vernünftige Option sein kann, um den CO2-Fußabdruck der ganzen Stadt zu verringern. 

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