Das Rheinland wird zur Digitalregion: Microsoft investiert Milliarden, NetCologne baut grün. Manuel Gerdsmeyer, Key Account Manager im Bereich Energiedienstleistungen und Fernwärme bei der RheinEnergie, erklärt, warum die Region ideale Bedingungen für Data Center bietet und wie sich deren enormer Energiehunger stillen lässt.
Das Rheinland entwickelt sich immer mehr zum Hotspot für Data Center. In Köln hat NetCologne im September 2024 sein erstes nachhaltiges Rechenzentrum eröffnet – nach nur zehn Monaten Bauzeit. 380 Serverschränke, 100 Prozent Ökostrom von der RheinEnergie, begrünte Fassade und Photovoltaik auf dem Dach. „Mit dem Bau unseres neuen Rechenzentrums tragen wir zur Erreichung der Klimaschutzziele der Stadt Köln bei und unterstützen regionale Unternehmen bei ihrer Energiebilanz“, sagte NetCologne-Geschäftsführer Timo von Lepel bei der Eröffnung. Und es ist erst der Anfang. Denn im Radius von wenigen Kilometern entsteht im Rheinischen Revier gerade etwas wirklich Großes.
Warum das Rheinland der ideale Rechenzentrum-Standort ist
Wo bis vor Kurzem noch Braunkohle abgebaut wurde, wächst jetzt die digitale Zukunft. Microsoft investiert 3,2 Milliarden Euro in drei Hyperscale-Rechenzentren in Bedburg, Bergheim und Elsdorf – die größte Einzelinvestition des Konzerns in Deutschland. NRW-Ministerpräsident Hendrik Wüst spricht von einem „Gamechanger im Transformationsprozess des Rheinischen Reviers“.
Das Rheinland bietet optimale Voraussetzungen für Rechenzentren: Die Region liegt am Kreuzungspunkt zweier europäischer Datentrassen – zwischen Amsterdam und Frankfurt sowie Stockholm und Paris – und mitten in der „Blauen Banane“, der wirtschaftlich stärksten Zone Europas. Von hier aus können Rechenzentren mehr als 100 Millionen Menschen ohne Verzögerungen mit digitalen Services versorgen.
Energiehunger der Digitalisierung
„In Deutschland ist der Stromverbrauch von Rechenzentren zwischen 2010 und 2022 um 70 Prozent auf knapp 18 Terawattstunden pro Jahr angewachsen“, sagt Manuel Gerdsmeyer, Key Account Manager im Bereich Energiedienstleistungen und Fernwärme bei der RheinEnergie. „Das ist ein Drittel mehr als der Strombedarf der Stadt Berlin.“ Aktuell liegt der Verbrauch bei 20 Terawattstunden – bis 2030 rechnet die Deutsche Energie-Agentur mit 31 Terawattstunden, bis 2045 mit 80. Der größte Treiber: Künstliche Intelligenz.
Auf ca. 1.000 m² finden im Kölner Rechenzentrum von NetCologne bis zu 380 Serverschränke Platz. (Bild: RheinEnergie)
Netzengpässe – und die Lösung vor Ort
Großrechenzentren benötigen schnell 100 bis 150 Megawatt Anschlussleistung. Doch Netzanschlüsse brauchen in Deutschland häufig mehr als acht Jahre Vorlaufzeit – in vielen Regionen sogar 10 bis 15 Jahre, bis die nötige Leistung verfügbar ist. „Rechenzentren mit 100-prozentiger Netzlieferung werden zunehmend schwerer zu realisieren“, so Gerdsmeyer.
Die Lösung: Onsite-Generation. Mit einem Blockheizkraftwerk oder einer Brennstoffzelle kann ein Rechenzentrum im Rheinland seinen Strom direkt am Standort erzeugen – unabhängig vom Netz. Besonders vielversprechend: wasserstofffähige Brennstoffzellen, die heute mit Erdgas laufen und später auf grünen Wasserstoff umgestellt werden. „Eine hocheffiziente und auf Wasserstoff vorbereitete, gasbetriebene Stromerzeugung kann den weiteren Ausbau ermöglichen, bis das Stromnetz ausreichen Leistung bereitstellen kann oder grün erzeugter Wasserstoff zur Verfügung steht“, erklärt Gerdsmeyer. Plus: Nach ihrer Nutzung als Übergangslösung, wenn also der Ausbau von erneuerbaren Energien und Batteriespeichern weiter vorangeschritten ist, lassen sich diese Anlagen netzdienlich einsetzen.
Abwärme von Rechenzentren: Vom Problem zur Chance
„Ein Großteil der von Rechenzentren verbrauchten elektrischen Energie fällt als Abwärme an und wird an die unmittelbare Umgebung abgegeben. Diese Wärme blieb bislang in der Regel ungenutzt“, sagt Manuel Gerdsmeyer. „Hier steckt riesiges Potenzial: Mit der Abwärme könnten hunderttausende Wohnungen, etwa über Nahwärmenetze, klimafreundlich beheizt werden.“
„Ein Rechenzentrum ist kein Hochofen. Die Temperatur der Abwärme muss durch eine Wärmepumpe angehoben werden.“
Manuel Gerdsmeyer, RheinEnergie
Das Energieeffizienzgesetz nimmt Betreiber dahingehend in die Pflicht: Rechenzentren, die ab Juli 2026 in Betrieb gehen, müssen bereits zehn Prozent ihrer Abwärme nutzen, ab 2027 sind es 15 Prozent, ab 2028 dann 20 Prozent. Bei nur einem Rechenzentrum mit einer IT-Kapazität von 150-Megawatt entspricht das dem Wärmebedarf einer Stadt mit 40.000 Einwohnern. „Abwärmenutzung ist ein zentraler Punkt schon für das Planungsrecht und die Baugenehmigung“, betont Gerdsmeyer. „Keine Kommune wird einen Bebauungsplan für ein Rechenzentrum genehmigen, der dem nicht entspricht.“
Das Datenvolumen, das über das Internet versendet wird, wächst jedes Jahr um mehr als 30 Prozent. (Bild: AdobeStock)
Doch die Umsetzung ist komplex. „Ein Rechenzentrum ist kein Hochofen“, sagt Gerdsmeyer. „Die Abwärme luftgekühlter Rechenzentren reicht mit rund 30 °C nicht aus, um direkt zu heizen. Die Temperatur muss durch eine Wärmepumpe auf 70 bis 130 °C angehoben werden, um in ein Nah-oder Fernwärmenetz eingespeist werden zu können.“
Drei Wege zur Erfüllung der Abwärmepflicht
Manuel Gerdsmeyer zählt drei mögliche Szenarien auf: „Erstens: Ich habe unmittelbar einen Abnehmer – etwa ein Fernwärmenetz oder Gewerbebetriebe. Zweitens: Ich stelle einen Zehn-Jahres-Plan auf, der die Ansiedlung von Abnehmern oder den Aufbau eines Wärmenetzes vorsieht. Drittens: Ich biete die Wärme einem Fernwärmebetreiber an, der schriftlich ablehnt – auch dann ist die Pflicht erfüllt.“
Aktuell herrscht ein Überangebot an Abwärme – sie steht deshalb kostenlos zur Verfügung. Trotzdem ist die Abwärmenutzung wirtschaftlich oft schwer darstellbar. Große Ankerkunden aus Gewerbe und Industrie erhöhen die Wirtschaftlichkeit von Wärmenetzen deshalb erheblich.
Energielösungen für nachhaltige Rechenzentren
„Planungen zu Rechenzentren, Netzausbau und Wärmeabnehmern müssen stärker koordiniert werden“, betont Manuel Gerdsmeyer. „ Wir helfen den Betreibern, die wertvolle Energie mehrfach einzusetzen: für die Rechenleistung bzw. zum Kühlen der Server, zum Heizen von Büros, Wohnungen oder etwa öffentlichen Schwimmbädern.“
Die RheinEnergie bringt jahrzehntelange Erfahrung mit Wärmenetzen und dezentralen Energielösungen ein. Zuständig dafür ist der Geschäftsbereich „next energy solutions“, in dem über 130 Mitarbeitende maßgeschneiderte Contracting-Modelle für Kunden in ganz Deutschland entwickeln. „Die Energiewelt ist komplex geworden“, sagt Emil Issagholian, Bereichsleiter Energiedienstleistungen und Fernwärme. „Diese Komplexität können wir den Unternehmen abnehmen.“
Konkret unterstützt die RheinEnergie Rechenzentren neben Abwärme- und Kältelösungen auch mit den erwähnten Lösungen zur dezentralen Stromerzeugung wie Blockheizkraftwerken oder Brennstoffzellen. Über eine Direktleitung kann das Rechenzentrum so mit Strom beliefert werden. Wo Netzkapazitäten vorhanden sind, da liefert die RheinEnergie klassischen Ökostrom an Rechenzentren, der bilanziell zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energien stammt – wie zum Beispiel bei NetCologne in Köln.
Ausblick: Rechenzentren-Boom im Rheinland
Im Sog der Microsoft-Investition werden auch im Rheinland weitere Digitalparks und Großrechenzentren entstehen. Studien rechnen mit rund 2.500 neuen Arbeitsplätzen pro Landkreis.
„Kleinere und mittelgroße Edge-oder Cloud-Rechenzentren könnten direkt im urbanen Raum entwickelt werden und dort zur Wärmeversorgung beitragen“, erklärt Manuel Gerdsmeyer. Außerhalb der Stadtzentren und insbesondere im Rheinischen Revier gibt es enorme Potenziale zur Ansiedlung von Großrechenzentren. Das Rheinland hat also beste Chancen, vom Braunkohle-Revier zum nachhaltigen Digitalstandort zu werden.