Rechenzentren sind die zentrale Infrastruktur der intelligenten Stadt – sie verarbeiten und analysieren Daten, um Effizienz und Funktionalität urbaner Systeme zu optimieren.
Frankfurt/Main, 9. April 2024 – Zwar klingt das Konzept der Smart City für viele noch nach Zukunftsmusik, dennoch wird es im Alltag immer präsenter. Je innovativer Städte werden, desto wichtiger ist der Datenaustausch zwischen Menschen, Geräten und Systemen vor Ort. Damit diese Informationen verarbeitet und gespeichert werden können, steigt der Bedarf an Rechenzentrumskapazitäten. Diese sollten möglichst in unmittelbarer Nähe verfügbar sein.
Aus diesem Grund gelten Rechenzentren zunehmend als neue Form kritischer Infrastruktur moderner Städte. Allerdings stehen sie häufig wegen ihrer Energiebilanz in der Kritik. Zudem regt sich aus stadtplanerischer Sicht oft Widerstand gegen einen weiteren Ausbau. Dieser ist jedoch für den Erfolg smarter Städte notwendig.
„Es gilt daher, Rechenzentren nachhaltiger zu gestalten und sie besser in das Stadtbild zu integrieren“, erklärt Jerome Evans, Gründer und Geschäftsführer der firstcolo GmbH.
Die Branche ist sich dieser Herausforderung bewusst. Mit dem Pakt für klimaneutrale Rechenzentren (Climate Neutral Data Centre Pact, CNDCP) hat sie sich verpflichtet, ab 2030 klimaneutral zu arbeiten. Die Erreichung dieses Ziels erfordert unterschiedliche Maßnahmen. Diese müssen verschiedene Szenarien abdecken und den gesamten Lebenszyklus eines Rechenzentrums berücksichtigen.
Ein wesentlicher Teil der Emissionen entsteht bereits beim Bau. Große Mengen an energiedichtem Beton und Stahl kommen dabei zum Einsatz. Gleichzeitig bietet die Modernisierung bestehender Infrastrukturen die Chance, die vorhandene Stromversorgung effizienter zu nutzen. Dadurch lassen sich höhere Dichten und wachsende IT-Lasten abbilden.
Möglich wird dies unter anderem durch den Austausch von USV-Anlagen, energieeffiziente Server und Speichersysteme sowie durch die Anpassung der Kühltechnik.
„Auf diesem Weg lassen sich sowohl einmalige als auch langfristige Emissionseinsparungen erzielen“, erläutert Evans. Ähnliches gilt für den Umbau bestehender Gebäude zu Rechenzentren. Dies ist zudem notwendig, um die Energieeffizienzziele des Erneuerbare-Energien-Gesetzes zu erfüllen, etwa im Hinblick auf den PUE-Wert.
Rechenzentren übernehmen eine zentrale Rolle bei der Entwicklung intelligenter Städte. Sie fungieren als Kerninfrastruktur, sammeln Daten aus unterschiedlichen Quellen und bereiten diese zur Analyse auf. Dadurch entstehen wertvolle Einblicke, mit denen Städte effizienter und funktionaler gestaltet werden können.
Durch die Verarbeitung großer Datenmengen in Echtzeit lassen sich beispielsweise Verkehrsströme optimieren oder der Energieverbrauch senken. Eine der wichtigsten Aufgaben von Rechenzentren in der Smart City ist daher die Verarbeitung von Big Data. Sie sammeln Informationen aus Sensoren und Geräten wie Verkehrskameras, Wetterstationen oder intelligenten Messsystemen.
Durch die Analyse dieser Daten lassen sich Muster erkennen, die auf Verbesserungspotenziale hinweisen.
„So können Verkehrsflüsse überwacht und Prognosen erstellt werden, um Staus zu vermeiden oder den öffentlichen Nahverkehr besser zu steuern“, so Evans.
Moderne Rechenzentren liefern zudem Echtzeitdaten zur Energieerzeugung und -nutzung. Dadurch tragen sie wesentlich zur Energieeffizienz von Städten bei. Auf Basis dieser Daten lassen sich Energieverschwendung reduzieren und Verbräuche gezielt optimieren. Beispiele hierfür sind intelligente Beleuchtungssysteme oder die bedarfsgerechte Steuerung von Gebäuden.
Green IT spielt daher eine Schlüsselrolle für Smart Cities. Klassische Rechenzentren verbrauchen jedoch viel Energie und verursachen einen hohen CO₂-Ausstoß. Nachhaltige Rechenzentren setzen deshalb auf energieeffiziente Technologien und erneuerbare Energiequellen. Ziel ist es, den Energiebedarf zu senken und Emissionen zu reduzieren.
Zum Einsatz kommen unter anderem effiziente Kühlungstechniken sowie die Eigenerzeugung von Strom aus Solar- oder Windenergie.
„In Deutschland gibt es bereits mehrere Smart-City-Projekte mit Fokus auf Nachhaltigkeit“, so Evans. Ein Neubaugebiet in Frankfurt nutzt beispielsweise die Abwärme von Rechenzentren zum Beheizen von Wohnungen. Diese Form des Wärme-Recyclings wird künftig weiter an Bedeutung gewinnen.
Frankfurt/ Main, 9. April 2024 – Zwar klingt es derzeit noch nach Zukunftsmusik, aber die Smart City wird tagtäglich präsenter. Je innovativer Städte werden, desto wichtiger erweist sich der Datenaustausch zwischen Menschen, Geräten und Systemen vor Ort. Und da Informationen verarbeitet und gespeichert werden müssen, wächst auch der Bedarf an Rechenzentrumskapazität, die möglichst vor Ort verfügbar sein sollte.
Rechenzentren gelten aus diesem Grund als so etwas wie eine neue Infrastruktur, die zu modernen Städten dazugehört. Jedoch machen sie nicht gerade durch ihre positive Energiebilanz von sich reden. Und auch aus stadtplanerischen Gründen regt sich häufig Widerstand gegen einen weiteren Ausbau, der für den Erfolg smarter Citys erforderlich ist. „Es gilt also, Rechenzentren nachhaltiger zu gestalten und sie insgesamt besser ins Stadtbild zu integrieren“, so Jerome Evans, Gründer und Geschäftsführer der firstcolo GmbH.
Die Branche ist sich dieser Problematik bereits bewusst und hat sich mit dem Pakt für klimaneutrale Rechenzentren (Climate Neutral Data Centre Pact, CNDCP) dazu verpflichtet, ab 2030 klimaneutral zu operieren. „Die Erreichung dieses Ziels erfordert unterschiedliche Methoden, die verschiedene Szenarien abdecken und den gesamten Lebenszyklus eines Rechenzentrums berücksichtigen. So gilt es zu beachten, dass eine große Menge der Emissionen eines Rechenzentrums auf seinen Bau zurückzuführen ist“, erklärt Evans.
Ein erheblicher Teil der Bauarbeiten stützt sich auf die Verwendung von energiedichtem Beton und Stahl. Eine Modernisierung kritischer Infrastrukturen kann gleichzeitig zu einer effizienteren Nutzung der vorhandenen Stromversorgung führen. Diese lässt sich für eine höhere Dichte und wachsende IT-Lasten nutzen, beispielsweise durch den Austausch von USV-Anlagen, energieeffiziente Server und Speichersysteme oder die Anpassung der Kühltechnik.
„Auf diesem Weg lassen sich durch die Modernisierung bestehender Objekte nennenswerte einmalige wie auch langfristige Emissionseinsparungen erzielen. Ähnliches gilt, wenn bestehende Gebäude zu Rechenzentren umgebaut werden“, erläutert Evans. „Dies ist unter anderem auch notwendig, um die Energie-Effizienz-Ziele aus dem Erneuerbare-Energien-Gesetz mit spezifischen Schwellwerten in Bezug auf den PUE eines Rechenzentrums zu erreichen.“
Rechenzentren spielen also eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung intelligenter Städte. Sie dienen als Kerninfrastruktur und sammeln die Daten von verschiedenen Quellen, verarbeiten diese und ermöglichen deren Analyse. Dadurch werden Einblicke gewonnen, mit denen Effizienz und Funktionalität der Stadt verbessert werden können.
„Durch die Verarbeitung großer Informationsmengen in Echtzeit tragen Datacenter etwa dazu bei, den Straßenverkehr zu optimieren und den Energieverbrauch zu reduzieren“, so der Experte. Eine der wichtigsten Funktionen von Rechenzentren in der Smart City besteht darin, Big Data zu verarbeiten. So sammeln sie Informationen aus einer Vielzahl von Sensoren und Geräten, wie zum Beispiel Verkehrskameras, Wetterstationen und intelligenten Messgeräten, die in der Stadt existieren. Durch die Analyse dieser Daten lassen sich Muster identifizieren, die darauf hinweisen, wo Verbesserungen vorgenommen werden können.
„Beispielsweise ermöglichen Datacenter so die Überwachung von Verkehrsflüssen und das Erstellen von Prognosen des Verkehrsaufkommens, um Staus zu vermeiden oder die Routen von öffentlichen Verkehrsmitteln zu optimieren“, weiß Evans.
Indem moderne Rechenzentren Echtzeitdaten zur Energieerzeugung und -nutzung bereitstellen, tragen sie maßgeblich zur Energieeffizienz bei. „Durch die Analyse dieser Daten können Städte Energieverschwendung reduzieren und den Verbrauch optimieren, indem sie beispielsweise intelligente Beleuchtungssysteme einsetzen oder den Energiebedarf von Gebäuden steuern“, so Evans.
Green IT spielt also eine entscheidende Rolle für Smart Citys. Traditionelle Rechenzentren verbrauchen jedoch viel Energie und haben einen erheblichen ökologischen Fußabdruck. Nachhaltige Varianten setzen deshalb auf energieeffiziente Technologien und erneuerbare Energiequellen, um den Energieverbrauch zu minimieren und den CO₂-Ausstoß zu reduzieren. Sie nutzen zum Beispiel Kühlungstechniken, die weniger Energie benötigen, oder erzeugen ihren eigenen Strom aus Solarenergie oder Windkraft.
„In Deutschland gibt es bereits mehrere Smart-City-Projekte, die auf Nachhaltigkeit setzen. Ein Neubaugebiet in Frankfurt etwa nutzt die Abwärme von Rechenzentren zum Beheizen von Wohnungen. Diese Form des Wärme-Recyclings wird in Zukunft stark an Bedeutung gewinnen“, schließt der Experte.
