Energieeffizienzgesetz: Diese Vorschriften gelten künftig für Rechenzentren

Mit Inkrafttreten des Energieeffizienzgesetzes (EnEfG) stehen Rechenzentren im Fokus einer intensiven Debatte, die nicht nur technische und wirtschaftliche Aspekte betrifft, sondern auch eine umweltbewusste Zukunft des Landes prägen könnte. Mit einem aktuellen jährlichen Stromverbrauch von rund 18 Milliarden Kilowattstunden, was etwa 3 % des gesamten deutschen Stromverbrauchs entspricht, spielen Rechenzentren eine bedeutende Rolle in der Energiebilanz des Landes. Vor nur einem Jahrzehnt waren es noch 11 Milliarden Kilowattstunden, und die Tendenz zeigt weiterhin nach oben. Der Grund für diese steigende Nachfrage nach Rechenkapazität liegt in der fortschreitenden Digitalisierung, insbesondere im Bereich autonomes Fahren und Künstliche Intelligenz (KI), die rasant zunehmend Datenmengen erfordern.

Doch der hohe Energieverbrauch eines Rechenzentrums steht im Widerspruch zu den ehrgeizigen europäischen und nationalen Zielen, den Energieverbrauch bis 2030 um 30 % und bis 2050 sogar um 50 % zu reduzieren. In diesem Kontext hat der deutsche Gesetzgeber am 21. September 2023 ein neues Energieeffizienzgesetz (EnEfG) im Bundestag verabschiedet. Der nachfolgende Beitrag wird sich näher mit den Bestimmungen des EnEfG in Bezug auf Rechenzentren befassen. Wir werden die Auswirkungen dieser Gesetzesänderungen auf die Rechenzentrumsbranche und die Umwelt genauer betrachten.

Welche Auswirkungen hat das Energieeffizienzgesetz für Rechenzentren?

Das Energieeffizienzgesetz (EnEfG) bringt nicht nur allgemeine Verpflichtungen für deutsche Unternehmen, sondern primär auch spezifische Anforderungen in Bezug auf die Energieeffizienz von Rechenzentren. Die wesentlichen Inhalte des EnEfG mit Blick auf das Betreiben eines Rechenzentrums im Überblick:

1. Vorgaben an die Energieverbrauchseffektivität
Rechenzentren werden nun dazu verpflichtet, bestimmte Energieeffizienzkriterien zu erfüllen, darunter der obligatorische Power Usage Effectiveness (PUE) Faktor. Hierbei wird zwischen Rechenzentren, die ihren Betrieb vor und nach dem 1. Juli 2026 aufnehmen, differenziert. Bestehende Zentren müssen ab Juli 2027 einen PUE-Wert von 1,5 einhalten und ab Juli 2030 auf einen PUE-Wert von 1,3 verbessern, während für neuere Zentren ein PUE-Wert von 1,2 vorgeschrieben ist.

2. Vermeidung und Nutzung von Abwärme
Die zentralen Aspekte der Vorschriften für Rechenzentren beinhalten Richtlinien zur Verringerung und Wiederverwendung von Abwärme sowie Verpflichtungen zur Bereitstellung von Wärme an Energieversorger. Diese Verpflichtungen der Rechenzentren sind in die breitere Strategie der Bundesregierung zur Einführung von Pflichten für Länder und Kommunen zur Entwicklung kommunaler Wärmepläne integriert.

3. Stromversorgung aus erneuerbaren Energien
Rechenzentren stehen ebenfalls vor umfangreichen Verpflichtungen hinsichtlich des Bezugs von erneuerbarem Strom. Ab dem 1. Januar 2024 muss ein deutsches Rechenzentrum ihren Stromverbrauch bilanziell zu 50 % aus nicht subventionierten, erneuerbarem Strom beziehen. Ab 2027 wird sogar ein vollständiger Bezug von 100 % zur zwingenden Vorgabe.

4. Einführung von Energie- und Umweltmanagementsystemen
Rechenzentren sind verpflichtet, ein Energie- und Umweltmanagementsystem einzuführen. Für andere Unternehmen gilt diese Anforderung ab einem jährlichen Gesamtenergieverbrauch von mehr als 7,5 Gigawattstunden innerhalb der letzten drei Jahre. Rechenzentren mit einer nicht redundanten Nennanschlussleistung von 1 Megawatt oder mehr (bei öffentlich betriebenen Rechenzentren liegt die Schwelle bei 300 Kilowatt) müssen ihr Energie- oder Umweltmanagementsystem bis 2026 validieren und zertifizieren lassen. Darüber hinaus müssen Pläne zur Umsetzung wirtschaftlich identifizierter Maßnahmen zur Energieeinsparung veröffentlicht werden.

5. Berichts- und Informationspflicht
Zusätzlich dazu verlangt § 13 des EnEfG jährliche Berichterstattungspflichten gegenüber dem Bund sowie eine Informationspflicht im Kundenverhältnis. Diese dienen einerseits der präzisen Planung zukünftiger Strom- und Leistungsanforderungen und ermöglichen andererseits potenziellen Kunden von Rechenzentren einen Vergleich in Bezug auf Energieeffizienz und Klimaneutralität.

Das Energieeffizienzgesetz hat im Allgemeinen das Ziel, die kürzlich überarbeitete EU-Energieeffizienzrichtlinie (Energy Efficiency Directive) umzusetzen und einen verbindlichen Rahmen sowie konkrete Vorschriften zur Steigerung der Energieeffizienz festzulegen. Hierbei liegt der Fokus auf den Klimazielen sowohl der EU als auch Deutschlands, deren Erfüllung eine Reduzierung des Gesamtenergieverbrauchs in Deutschland erfordert. Im Gegensatz zu anderen Industriezweigen verzeichnen Rechenzentren einen signifikanten jährlichen Anstieg ihres Stromverbrauchs, der sich auf etwa 6 % beläuft. Das EnEfG zielt darauf ab, diesem Trend entgegenzuwirken und enthält spezielle Bestimmungen, die vor allem für Rechenzentren von Interesse sind. In diesem Zusammenhang gehen wir näher auf die einzelnen Punkte ein.

1. Rechenzentren Vorgaben an die Energieverbrauchseffektivität

Die Energieeffizienz in Rechenzentren wird oft mit der Kennzahl Energieverbrauchseffektivität gemessen, die auch als Power Usage Effectiveness (PUE) bekannt ist und den Effizienzgrad der technischen Infrastruktur darstellt. Im Durchschnitt weisen bestehende Rechenzentren einen PUE-Wert von etwa 1,7 auf. Das EnEfG legt nun obligatorische PUE-Werte für sowohl bestehende als auch neue Rechenzentren fest, die den aktuellen Durchschnitt der PUE-Werte unterschreiten müssen. In Kürze: Alle durchschnittlichen Rechenzentren sind verpflichtet, ihre PUE-Werte zu verbessern.

Die neuen Vorschriften sehen vor, dass ein Rechenzentrum, das vor dem 1. Juli 2026 in Betrieb genommen wurde, ab dem 1. Juli 2027 einen PUE-Wert von 1,5 oder weniger erreichen muss und ab dem 1. Juli 2030 sogar einen PUE-Wert von 1,3 oder weniger (im Jahresdurchschnitt dauerhaft) aufweisen soll. Rechenzentren, die hingegen ab dem 1. Juli 2026 ihren Betrieb aufnehmen, müssen so konzipiert sein, dass sie von Anfang an einen PUE-Wert von 1,2 oder weniger erreichen, wobei dieser Wert erst zwei Jahre nach der Inbetriebnahme im Jahresdurchschnitt dauerhaft eingehalten werden muss. Diese Regelung berücksichtigt, dass der PUE-Wert im Wesentlichen von der Auslastung des Rechenzentrums durch Nutzer abhängt. Wenn das Rechenzentrum nicht voll ausgelastet ist, wird zwangsläufig ein höherer Anteil der Energie für die Gebäudeinfrastruktur anstatt für die Datenverarbeitung verwendet, was zu einem schlechteren PUE-Wert führt. Die zwei Jahre sollen den Betreibern Zeit geben, um Nutzer für ihre Rechenzentren zu gewinnen.

2. Vermeidung und Nutzung von Abwärme

Bei der Datenverarbeitung entsteht üblicherweise Wärme als Nebenprodukt, die größtenteils ungenutzt abgegeben wird. Dies liegt oft daran, dass in der unmittelbaren Umgebung keine Abnehmer für diese Abwärme vorhanden sind und die meisten Rechenzentren keine Einrichtungen zur Abgabe der Wärme haben. Das Energieeffizienzgesetz (EnEfG) legt daher besonderes Augenmerk auf den Umgang der Rechenzentren mit dieser Abwärme (vgl. § 11 Abs. 2 S. 1 Nr. 2, Abs. 3, Abs. 4 i.V.m. § 16 EnEfG).

Alle Rechenzentren, die einen durchschnittlichen Gesamtendenergieverbrauch von über 2,5 Gigawattstunden (GWh) pro Jahr aufweisen, sind verpflichtet, Maßnahmen zur Vermeidung von Abwärme nach dem aktuellen Stand der Technik zu ergreifen. Zudem müssen sie die anfallende Abwärme auf den Anteil reduzieren, der technisch unvermeidbar ist, und diese Abwärme durch Wiederverwendung im eigenen Betrieb, auf dem Betriebsgelände oder durch die Lieferung an Dritte nutzen. Der Anteil der wiederverwendeten Energie (Energy Reuse Factor – ERF) wird nach DIN EN 50600-4-6 berechnet.

Für Rechenzentren, die ab dem 1. Juli 2026 in Betrieb genommen werden, müssen von Anfang an so gestaltet und betrieben werden, dass sie einen ERF-Wert von mindestens 10 % erreichen. Ab dem 1. Juli 2027 müssen neu errichtete Rechenzentren einen ERF-Wert von 15 % aufweisen, und für diejenigen ab dem 1. Juli 2028 beträgt der ERF-Wert 20 %. Es ist jedoch zu beachten, dass die Erfüllung dieser Anforderungen erst zwei Jahre nach der Inbetriebnahme dauerhaft nachgewiesen werden muss.

Das EnEfG sieht jedoch auch Ausnahmen von den oben genannten Verpflichtungen für Rechenzentren vor:

• Falls der Anteil an wiederverwendeter Energie nach Inbetriebnahme aufgrund nachträglicher Ereignisse und ohne Verschulden des Betreibers des Rechenzentrums nicht mehr den Anforderungen entspricht.
• In Situationen, in denen zwischen einer nahegelegenen Gemeinde oder einem Betreiber eines Wärmenetzes und dem Betreiber des Rechenzentrums eine Vereinbarung zur Nutzung der Abwärme besteht und die Gemeinde oder der Wärmenetzbetreiber ihre Absicht zur Errichtung oder Genehmigung eines Wärmenetzes erklärt.
• Wenn der Betreiber eines nahegelegenen Wärmenetzes ein Angebot zur Nutzung der wiederverwendeten Energie zu den Gestehungskosten nicht innerhalb von sechs Monaten annimmt, obwohl der Betreiber des Rechenzentrums die erforderliche Infrastruktur zur Bereitstellung der Wärme, insbesondere in Form einer Wärmeübergabestation, bereitgestellt hat.

Diese Regelungen im Zusammenhang mit der Vermeidung und Nutzung von Abwärme sollen sicherstellen, dass Rechenzentren bereits bei der Planung auf die Nutzung und mögliche Abgabe eines Teils der erzeugten Abwärme vorbereitet sind und die entsprechenden Investitionen tätigen. In Zukunft wird daher die Umgebung eines potenziellen Rechenzentrums verstärkt in den Fokus rücken, und Standorte, an denen bereits Strukturen und Interessenten für die Abnahme von Abwärme vorhanden sind, werden besonders gefragt sein.

3. Rechenzentrum Stromversorgung aus erneuerbaren Energien

Nach § 11 Abs. 5 EnEfG müssen die Betreiber von Rechenzentren den Stromverbrauch bilanziell ab dem 1. Januar 2024 zu 50 % und ab dem 1. Januar 2027 zu 100 % durch Strom aus erneuerbaren Energien decken. Das Gesetz legt dem augenscheinlich zugrunde, dass dieser Strom in ausreichender Menge zur Verfügung steht. Offen bleibt hingegen, wie zu verfahren ist, wenn dies nicht der Fall ist und anderen Marktteilnehmern durch den Entzug dieses Stromes Nachteile drohen.

Es ist wichtig zu beachten, dass die genutzte elektrische Energie nicht aus bereits durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) geförderten Strommengen stammen darf. Da dies auf die bilanzielle, nicht die physische Stromnutzung abzielt, ist der Erwerb entsprechender Zertifikate eine mögliche Lösung. Dies deutet darauf hin, dass Betreiber von Rechenzentren voraussichtlich eine bedeutende Rolle im gewerblichen Markt für den Bezug von grünem Strom (Green Power Purchase) einnehmen werden.

4. Einführung von Energie- und Umweltmanagementsystemen

Um Transparenz zu schaffen, sind Rechenzentrenbetreiber, unabhängig von ihrem Energieverbrauch, bis zum 1. Juli 2025 gemäß § 12 des EnEfG dazu verpflichtet, ein Energiemanagementsystem gemäß DIN EN ISO 50001 oder ein Umweltmanagementsystem nach EU-Standards einzuführen. Diese Systeme sollen dazu dienen, kontinuierlich Leistung und Energiebedarf zu messen und Maßnahmen zu ergreifen, um die Energieeffizienz kontinuierlich zu verbessern. Für Rechenzentren gelten in Bezug auf das Monitoring teils spezielle Anforderungen im Vergleich zu anderen Unternehmen.

Während größere Rechenzentren mit einer nicht redundanten Nennanschlussleistung von 1 Megawatt oder mehr ihr Energie- oder Umweltmanagementsystem sogar ab dem 1. Januar 2026 validieren oder zertifizieren lassen müssen, sind weniger energieintensive Rechenzentren, die hohe Quoten wiederverwendeter Energie aufweisen, von dieser Anforderung befreit. Dies gilt auch für Rechenzentren, die vor dem 1. Juli 2027 außer Betrieb gehen.

Damit diese Systeme nicht nur auf dem Papier existieren, müssen Rechenzentren mit einem durchschnittlichen Jahresenergieverbrauch von mehr als 2,5 Gigawattstunden Umsetzungspläne veröffentlichen, wie es in § 9 des EnEfG festgelegt ist. In diesen Plänen müssen alle wirtschaftlichen Energieeinsparmaßnahmen aufgeführt werden, die durch das Energie- oder Umweltmanagementsystem oder durch ein Energieaudit identifiziert wurden. Dabei ist wichtig zu betonen, dass vorhandene Energieeffizienzpotenziale auch tatsächlich umgesetzt werden müssen. Die Richtigkeit und Vollständigkeit dieser Umsetzungspläne müssen von einem Zertifizierer, Umweltgutachter oder Energieauditor bestätigt werden. Diese Bestätigung umfasst auch die Prüfung, ob nicht aufgeführte Einsparmaßnahmen aus wirtschaftlicher Sicht nicht durchführbar wären.

5. Berichtspflicht gegenüber Bund und Informationspflicht im Kundenverhältnis

Zusätzlich zu den bereits erwähnten Verpflichtungen sind Rechenzentren gemäß § 13 des EnEfG auch zur jährlichen Berichterstattung gegenüber dem Bund verpflichtet. Die Pflicht zur Erstberichterstattung betrifft Rechenzentren mit einer nicht redundanten Nennanschlussleistung zwischen 200 Kilowatt und 500 Kilowatt bis spätestens 1. Juli 2025, während Rechenzentren mit höheren Anschlussleistungen bereits bis zum 15. Mai 2024 berichten müssen.

Die umfangreichen Informationsanforderungen umfassen unter anderem:

• Angaben zur Nennanschlussleistung der Informationstechnik und zur nicht redundanten Nennanschlussleistung des Rechenzentrums
• Gesamten Stromverbrauch
• Anteil der erneuerbaren Energien am Gesamtstromverbrauch
• Jährliche elektrische Stromerzeugung aus fossilen und erneuerbaren Energien am Standort des Rechenzentrums
• Menge und durchschnittliche Temperatur der an Luft, Gewässer oder Boden abgegebenen Abwärme
• Menge der im Rechenzentrum gespeicherten und verarbeiteten Daten
• PUE (Power Usage Effectiveness) und ERF (Energy Reuse Factor)
• Effizienzkennzahl der Wassernutzung
• Informationen über die verwendeten Kältemittel in Kälteanlagen und Wärmepumpen
• Gesamtwasserverbrauch
• Jährlicher Durchschnitt der Auslastung von mindestens 90 % der installierten Zentralen Verarbeitungseinheiten (CPU) in Prozent
• Angabe des gemittelten Wochenprofils zur Auslastung von mindestens 90 % der installierten Zentralen Verarbeitungseinheiten (CPU) mit stündlicher Auflösung.

Besonders wichtig ist, dass die erfassten Daten in eine europäische Datenbank über Rechenzentren übertragen werden. Dort sind sie zumindest in aggregierter Form für die Öffentlichkeit zugänglich. Dies schafft eine Möglichkeit für Kunden, Rechenzentren zu prüfen und zu vergleichen, während es für Betreiber effizienter Rechenzentren einen indirekten Anreiz für den Wettbewerb darstellt.

Mit dieser Regelung bietet das EnEfG für Kunden die Möglichkeit zur Überprüfung und Vergleichbarkeit. Die aggregierten Vergleichsinformationen sind europäischer Ebene verfügbar, somit haben umweltbewusste Kunden die Freiheit, bei schlechten Effizienzwerten einfach das Rechenzentrum zu wechseln.

Fazit

Das neue Energieeffizienzgesetz geht weit über Überwachungs- und Meldepflichten hinaus und legt ehrgeizige Effizienzregeln für Rechenzentren fest, die sowohl neue Entwicklungen als auch bestehende Rechenzentren betreffen. Die Einhaltung der vorgeschriebenen PUE-Werte und die verstärkte Nutzung von Abwärme werden künftig entscheidende Aspekte sein. Standardisierte Energie- und Umweltmanagementsysteme werden zur Grundvoraussetzung. Die Verbesserung der Energieeffizienz wird nicht nur aus rechtlichen Gründen wichtig sein, sondern auch aufgrund der Kundenanforderungen und der wachsenden Bedeutung von Vergleichsdatenbanken auf europäischer Ebene.

Um die Auswirkungen des EnEfG auf Rechenzentren umfassend zu verstehen und rechtzeitig Maßnahmen zu ergreifen, ist es für sowohl für Betreiber als auch Investoren entscheidend, sich eingehend mit den neuen Vorschriften auseinanderzusetzen und ihre Prozesse entsprechend anzupassen.

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