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Unser digitales Leben – Fluch und Segen zugleich?

Autor: Dustin Klass

17. August 2024

Die Technologiebranche boomt, und mit ihr wächst der weltweite Energiebedarf, insbesondere in den USA. Big-Tech-Unternehmen wie Google, Amazon und Microsoft bauen immer größere Datenzentren, die das Rückgrat unserer digitalen Gesellschaft bilden. Diese Zentren treiben Innovationen an, ermöglichen Cloud-Dienste, künstliche Intelligenz und vernetzte Geräte, aber sie haben auch einen enormen Energiehunger.

Der Energiebedarf von Datenzentren hat sich in den letzten Jahren dramatisch erhöht und stellt uns vor ernsthafte Herausforderungen.

Wie kann dieser Bedarf in Zukunft gedeckt werden? Wie lässt sich dies bewerkstelligen, ohne die Umwelt weiter zu belasten oder gar zu überstrapazieren?

Die Dimension des Problems

Datenzentren verbrauchen inzwischen etwa 1% bis 3% des weltweiten Stroms, und in den USA könnte dieser Anteil laut Schätzungen bis 2030 auf über 10% ansteigen. Das mag auf den ersten Blick gering erscheinen, doch die Auswirkungen sind erheblich. Allein im Jahr 2022 belief sich der Energieverbrauch von Rechenzentren in den USA auf etwa 90 Terawattstunden (TWh) – mehr als der gesamte Energieverbrauch von Ländern wie Portugal oder Chile. Global lag der Verbrauch 2022 bei etwa 460 Terawattstunden (TWh).

Hinzu kommt, dass der globale Energieverbrauch durch Datenzentren und KI-gestützte Technologien bis 2030 um bis zu 30% oder mehr ansteigen könnte.

Einer der Gründe, ist der beschleunigte Wachstum und die zunehmende Verbreitung von KI und maschinellem lernen, da diese Anwendungen extrem rechenintensiv sind und immense Rechenleistung erfordern.

Gleichzeitig expandiert die globale digitale Infrastruktur, um die steigende Nachfrage nach digitalen Diensten zu befriedigen, was den Energieverbrauch weiter erhöht.

Dieser steigende Bedarf stellt die Branche vor große Herausforderungen. Traditionelle Energiequellen, insbesondere fossile Brennstoffe, sind nicht nur umweltschädlich, sondern auch begrenzt und können den exponentiell wachsenden Energiebedarf nicht decken. Erneuerbare Energien gelten als potenzieller Schlüssel zur Lösung dieses Problems, doch auch sie stehen vor Hürden. Sie stellen mal mehr, mal weniger Energie zur Verfügung, was die Bereitstellung einer stabilen Grundlast erschwert. Zwar entwickelt sich die Batterieindustrie stetig weiter, aber die damit verbundenen Kosten machen „grünen Strom“ oft teuer.

Erneuerbare Energien: Eine Lösung mit Herausforderungen

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Erneuerbare Energien – vor allem Wind- und Solarenergie – bieten das Potenzial, den wachsenden Energiebedarf nachhaltig zu decken. Unternehmen wie NextEra Energy investieren massiv in den Ausbau dieser Technologien. Bis 2030 plant NextEra, seine Kapazitäten auf über 75 Gigawatt (GW) zu verdoppeln. Allerdings zeigt die Dimension des Bedarfs, dass selbst mit dieser Verdoppelung noch erhebliche Lücken bleiben könnten. Um den globalen Bedarf des Jahres 2022 von 460 TWh zu decken, bräuchte es mehr als 6.000 NextEra-Energieunternehmen, wenn alles nach Plan läuft. Diese Investitionen, die sich auf mehrere Milliarden Dollar belaufen, werfen Fragen auf: Reicht das aus, und wer trägt die Kosten?

Ein zentrales Problem bleibt die Variabilität dieser Energiequellen. Wind und Sonne sind nicht konstant verfügbar, was die Energieversorgung erschwert. Um diese Variabilität auszugleichen, sind erhebliche Investitionen in Energiespeichertechnologien erforderlich. Allein die Kosten für Batteriespeicher könnten bis 2030 weltweit auf über 620 Milliarden Dollar ansteigen. Doch selbst mit fortschrittlichen Batterien und Pumpspeicherkraftwerken ist die Technologie noch nicht ausgereift genug, um eine stabile und zuverlässige Energieversorgung für die immer hungrigeren Datenzentren zu gewährleisten.

Doch ist das überhaupt notwendig? Statistiken zeigen, dass der Einsatz von Öl und Gas als Energieträger weiterhin wächst.

Es könnte also eine Option sein, fossile Brennstoffe als Grundlast zu verwenden und erneuerbare Energien zur Deckung des zusätzlichen Bedarfs zu nutzen. Doch ist das zukunftsträchtig, oder halten wir damit an veralteten und umweltschädlichen Praktiken fest?

Die Rolle von Big Tech

Die großen Tech-Unternehmen sind sich ihrer Verantwortung bewusst und investieren zunehmend in erneuerbare Energien. Google hat bereits 2017 das Ziel erreicht, 100% seines Energieverbrauchs aus erneuerbaren Quellen zu decken. Microsoft verfolgt ähnliche Ziele und plant, bis 2030 kohlenstoffnegativ zu werden, also mehr CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen, als das Unternehmen emittiert. Diese Ambitionen sind beeindruckend, doch sie stellen nur einen Teil der Lösung dar.

Die Herausforderung besteht darin, nicht nur den bestehenden Energieverbrauch auf erneuerbare Quellen umzustellen, sondern auch den zukünftigen Bedarf zu decken. Der Ausbau erneuerbarer Energien muss mit dem Wachstum der Datenzentren Schritt halten. Schätzungen zufolge könnten die jährlichen Investitionen in erneuerbare Energien und Infrastruktur allein in den USA bis 2030 über 200 Milliarden Dollar erreichen. Diese Kosten werden unweigerlich an die Verbraucher und Unternehmen weitergegeben, was die Frage aufwirft, wie wirtschaftlich tragfähig dieser Weg langfristig ist.

Zudem müssen innovative Ansätze entwickelt werden, um die Energieeffizienz der Zentren selbst zu verbessern. Techniken wie Flüssigkühlung, KI-gestützte Energieoptimierung und der Einsatz von energieeffizienter Hardware könnten hier eine wichtige Rolle spielen. Doch auch Big Tech steht vor neuen Herausforderungen. Microsoft beispielsweise hat seine Pläne für Unterwasser-Datenzentren verworfen und konzentriert sich wieder auf klassischere Methoden. Gleichzeitig zeigen die letzten Quartalszahlen, dass zwar mehr Datenzentren gebaut werden, das Umsatzwachstum in diesen Bereichen jedoch nicht mit dem Ausbau Schritt hält.

Investieren wir also in eine Infrastruktur, die möglicherweise nicht vollständig genutzt wird?

Laut Aussagen von Microsoft und Meta wird im Voraus geplant, um künftigen Engpässen vorzubeugen, aber die Frage bleibt, ob dieses Tempo der Expansion wirklich notwendig ist.

Ein kritischer Blick in die Zukunft

Während die Kernfusion als potenzielle Energiequelle der Zukunft gehandelt wird, ist sie frühestens in den 2030er Jahren einsatzfähig. Der Bau neuer Kernkraftwerke, eine weitere Option, ist kostspielig und zeitaufwendig. Erneuerbare Energien bleiben daher die vielversprechendste Lösung, um den wachsenden Energiebedarf der Datenzentren zu decken.

Doch ist der Glaube, dass erneuerbare Energien allein den steigenden Energiebedarf decken können, möglicherweise zu optimistisch? Die kommenden Jahre werden zeigen, ob die ambitionierten Pläne der Tech-Giganten und Energieversorger tatsächlich ausreichen, um den Energiehunger der digitalen Welt zu stillen, ohne dabei die Umwelt zu belasten und die Kosten explodieren zu lassen. Die Geschwindigkeit, mit der die notwendige Infrastruktur ausgebaut werden muss, ist beispiellos und wird durch regulatorische Hürden, Finanzierungsprobleme und technische Herausforderungen zusätzlich verlangsamt.

Der steigende Energiebedarf stellt uns vor Herausforderungen, die nicht mit einfachen Lösungen beantwortet werden können. Es ist dringend notwendig, dass nicht nur weiter in erneuerbare Energien investiert wird, sondern auch in innovative Speichertechnologien und alternative Infrastrukturen. Andernfalls laufen wir Gefahr, das Wachstum der digitalen Welt auf einem Fundament aufzubauen, das langfristig nicht tragfähig ist.

Optimismus ist gut, aber es ist ebenso wichtig, realistisch zu bleiben.

Wenn die Kosten für erneuerbare Energien und Infrastruktur steigen und der Ausbau nicht schnell genug voranschreitet, könnten Big Tech und die Gesellschaft vor großen Herausforderungen stehen. Es bleibt abzuwarten, ob die technologischen Fortschritte und Investitionen in erneuerbare Energien wirklich ausreichen werden, oder ob wir am Ende gezwungen sind, uns neuen, vielleicht unpopulären Wegen zu öffnen, um den Energiebedarf der Zukunft zu sichern.

Die Frage ist also wohin führt uns der aktuelle Boom abseits der Phantasie der Kapitalmärkte?