Die Lebenszyklus-Analyse von Rechenzentren „von der Wiege bis zur Bahre“ ist von entscheidender Bedeutung, um herauszufinden, wie die Branche ihre Umweltauswirkungen minimieren kann.
Linda Lescuyer, Innovation Leader bei Data4 Group
Heute liegt es auf der Hand, dass die Minimierung der Treibhausgasemissionen für Betreiber von Rechenzentren, die ihre Aktivitäten und Einrichtungen erweitern wollen, zu einem wesentlichen Faktor geworden ist.
Sie müssen nicht nur dafür sorgen, dass ihr eigener Betrieb die Emissionen so wenig wie möglich beeinflusst, sondern auch ihren zahlreichen Cloud-Anbietern und anderen digitalen Kunden versichern, dass sie trotz steigender Anforderungen weiter nachhaltig wachsen werden.
Schätzungen zufolge sind Rechenzentren bereits für 1 bis 2 % der weltweiten Kohlendioxidemissionen verantwortlich, und ihre Kapazitäten nehmen weiter zu, um der exponentiellen Nachfrage nach generativer künstlicher Intelligenz (KI) gerecht zu werden. Deshalb wird eine noch gezieltere Ausrichtung auf das Thema wird erforderlich sein.
Die Rohdaten zu den Kohlenstoffemissionen sind jedoch nur ein Teil der Umweltgleichung. In diese Daten fließen mehrere andere, miteinander verbundene Themen mit ein … So verschärft der Klimawandel beispielsweise den Verlust der biologischen Vielfalt oder die Wasserknappheit. Die Verschmutzung von Luft, Wasser und Boden, die Versauerung der Ozeane, die Ausbeutung natürlicher Ressourcen wie Wasser und Mineralien und der Abbau der Ozonschicht sind uns heute stärker bewusst.
Es ist daher von entscheidender Bedeutung, dass der Hauptmarkt weit über die Betrachtung von Oberflächenemissionsdaten hinausgeht, um diese vielfältigen Umweltauswirkungen an der Wurzel zu packen. Aus diesem Grund hat sich die Lebenszyklusanalyse (LCA) zu einem äußerst nützlichen Instrument entwickelt, um der Sache auf den Grund zu gehen, indem sie den Einfluss von bis zu acht Umweltverträglichkeitsmaßnahmen – einschließlich der oben genannten – in die Bewertung sowohl der gesamten Auswirkungen von Rechenzentren als auch der einzelnen eingesetzten Technologien einbezieht.
Gesundheitscheck
Man kann sich die LCA wie einen Arztbesuch vorstellen, bei dem ein Gesundheitsproblem behandelt wird, dessen Ursachen zunächst unbekannt sind. Der Arzt prüft alle möglichen Auslöser für die Erkrankung, bevor er eine Diagnose stellt und ein Heilmittel anbietet.
Bei der Ökobilanz wird ähnlich vorgegangen; alle Aspekte, die sich hinter einem Symptom verbergen, werden betrachtet – zum Beispiel der Beitrag zur globalen Erwärmung oder der Abbau von Rohstoffen. Ziel ist es, die Auswirkungen einer Technologie „von der Wiege bis zur Bahre“ bzw. eines Rechenzentrums von der Rohstoffgewinnung über den Bau bis zur Stilllegung des Gebäudes zu bewerten und einen Abschlussbericht mit einer detaillierten Analyse, Zahlen und Daten zu erstellen, der fundierte Entscheidungen über den Bau von Rechenzentren und die Aufrüstung von Technologien ermöglicht.
Obwohl das Konzept in der Rechenzentrumsbranche noch relativ neu ist, setzen wir bei Data4 bereits seit 2020 systematisch LCA ein und verfügen mittlerweile über eine große Anzahl solcher Analysen. Auf diese Weise können wir ein europäisches Umweltprofil für Rechenzentren erstellen, das sehr nützliche Informationen liefert, um herauszufinden, wie man am besten im Sinne der Nachhaltigkeit handeln kann.
Solche Profile können die Kunden auf ihrem Weg zum Netto-Nullpunkt maßgeblich unterstützen, indem sie ihnen helfen, ihre Scope-3-Emissionen zu reduzieren. Diese beziehen sich auf Emissionen aus Anlagen, die sich nicht im Besitz oder unter der Kontrolle eines Unternehmens befinden und die sich indirekt auf die Wertschöpfungskette auswirken, die schätzungsweise mehr als das Zehnfache der direkten Emissionen eines Unternehmens ausmachen und daher unbedingt unter Kontrolle gebracht werden müssen.
Schlüsseldaten
Zu den wichtigsten Zahlen unserer Analysen gehört die Tatsache, dass die europäischen Rechenzentren über einen Zeitraum von 20 Jahren das Äquivalent von 6.600 bis 10.400 Tonnen CO2 pro Megawatt betrieblicher IT in den Einrichtungen produzieren, was dem jährlichen Stromverbrauch von 1.700 bis 2.800 europäischen Haushalten entspricht. Dies umfasst alle Geräte und Materialien, die für den Betrieb einer Rechenzentrumsinfrastruktur erforderlich sind, schließt jedoch die Herstellung von IT-Geräten aus, wie in der neuen europäischen Norm „Product Category Rule for environmental assessment of datacenter IT hosting services and cloud services“ empfohlen. Etwa 80 % dieser Emissionen stammen aus der für den Betrieb verwendeten Energie. Inzwischen verursacht allein der Bau 1.500 bis 2.100 Tonnen CO2 pro Megawatt IT-Leistung.
Diese Zahlen weisen auf einige Schlüsselbereiche hin, in denen eine Konzentration auf Verbesserungen die Umweltaussichten für Rechenzentren verbessern kann. Da der Energieverbrauch einen so großen Anteil an den Emissionen hat, stellt die Energieeffizienz eine der wichtigsten Prioritäten dar. Vor diesem Hintergrund haben wir errechnet, dass durch eine Verbesserung der Stromverbrauchseffizienz (PUE) die Kohlenstoffemissionen um 15 % gesenkt werden können.
Da wir uns weiterhin mit dem beträchtlichen Kohlenstoff-Fußabdruck von Gebäuden befassen, haben wir festgestellt, dass vor allem der Rohbau hier eine wichtige Rolle spielt. Der Rohbau wird häufig aus Beton und Stahl hergestellt, und wir haben gemessen, dass die Verwendung dieser Materialien zusammen ein Viertel der Emissionen im Bauwesen ausmacht.
Es gibt drei Hauptlösungen für ein besseres Ergebnis in diesem Bereich: eine ist die Verwendung von kohlenstoffarmem Beton, der eine 40-prozentige Senkung der Kohlenstoffemissionen ermöglicht und den Data4 seit 2022 für die Fundamente aller neuen Rechenzentren verwendet; eine andere ist die Nutzung bereits bestehender Strukturen und Gebäude; und eine dritte ist die Verringerung des Platzbedarfs durch Erhöhung der Dichte und Verkleinerung der Geräte in IT- und Technikräumen.
Ein weiterer Bereich, der Aufmerksamkeit und alternative Ansätze erfordert, ist die Verknappung wichtiger mineralischer Ressourcen wie Aluminium, Antimon, Kupfer und Blei durch die Verwendung in elektrischen Geräten und Batterien. Diese machen zusammen 60 % des Rückgangs an natürlichen Ressourcen im Zusammenhang mit einem Rechenzentrum aus. Um die Verknappung der natürlichen Ressourcen zu begrenzen, ist es wichtig, wiederverwendete oder recycelte Materialien zu bevorzugen. Die Anwendung von Praktiken der Kreislaufwirtschaft hilft, diese Auswirkungen zu begrenzen.
Der Transport von Material und Ausrüstung ist für etwa ein Viertel der Auswirkungen des Baus eines Rechenzentrums verantwortlich – eine Möglichkeit, dies zu reduzieren, ist die Verwendung lokaler Lieferanten.
Ganzheitliche Sichtweise
Diese Beispiele zeigen nur eine Momentaufnahme all der Überlegungen, die heutzutage erforderlich sind, wenn es um die Durchführung und Maximierung des Nutzens von Ökobilanzen geht. Wir sind der Meinung, dass eine ganzheitliche Sichtweise unerlässlich ist, um bei der Einführung neuer Rechenzentren einen Schritt voraus zu sein.
Dabei ist es von entscheidender Bedeutung, die gesamte Wertschöpfungskette der Zulieferer einzubeziehen, damit wir genauere Informationen über die Auswirkungen der Geräte und Materialien, die in den Bau eines Rechenzentrums einfließen, sammeln und die Zulieferer ermutigen können, umweltgerechte Lösungen zu finden. In unserem Beschaffungsprozess fordern wir nun systematisch das Umweltprofil oder die Umweltdeklaration des Produkts an.
Neben unseren Bemühungen in den Bereichen Ausrüstung, Bau und Technologien haben wir auch Stromabnahmevereinbarungen (PPA) abgeschlossen, wie z. B. unsere Partnerschaften mit den französischen Unternehmen Eurowatt und Photosol. Diese Partnerschaften umfassen langfristige Verträge und zeigen ein stärkeres Engagement für zukunftsorientierte Energieinitiativen.
Niemand behauptet, dass ein solch umfassender Ansatz einfach ist – aber er ist notwendig. Je mehr diese Lösungen zur Norm werden und in das Denken der Wirtschaftsakteure einfließen, desto mehr wird der Markt in der Lage sein, aktiv zur Nachhaltigkeit beizutragen.
Was Data4 betrifft, so haben unsere verschiedenen Maßnahmen in den letzten sechs Jahren bereits zu einer Verringerung des CO2-Fußabdrucks jedes gebauten MW um 13 % geführt, und wir streben bis 2030 eine Verringerung um 38 % an. Dies ist eines der Hauptziele unseres Innovationsplans: Technologien zu finden und zu implementieren, die es ermöglichen, alle Umweltauswirkungen während des gesamten Lebenszyklus eines Rechenzentrums zu reduzieren.
Nachhaltige Zukunft
Letztendlich wird der Einsatz von LCA die nachhaltige Zukunft unserer Partner und auch unsere eigene Zukunft enorm verbessern.
Die Ökobilanz ist auch sehr nützlich, um die Abhängigkeiten und Risiken zu verstehen, die unser Geschäftsfeld betreffen. So wird beispielsweise der Wasserbedarf unserer Energielieferanten und der Bedarf an seltenen Metallen anderer Lieferanten hervorgehoben.Wenn wir diese Vorgänge verstehen, können wir nach innovativen Alternativen suchen, um uns an künftige Ressourcenknappheiten anzupassen.
Abgesehen davon, dass dies für unseren Planeten unerlässlich ist, ist es auch von entscheidender Bedeutung, um die Emissions- und Umweltziele der Länder in den kommenden Jahren zu erreichen.
Wie bereits betont, reicht es für die Rechenzentrumsbranche nicht aus, sich nur direkt auf die Kohlenstoffemissionen zu konzentrieren, ohne alle damit verbundenen Ursachen und Auswirkungen zu untersuchen. In Anbetracht der Tatsache, dass wir einen wichtigen Beitrag zur Gesellschaft leisten und einen großen Fußabdruck hinterlassen, müssen wir uns selbst in den Mittelpunkt der gesamten ökologischen Entwicklung des Planeten stellen.
Nur so können wir eine nachhaltige Zukunft und ein dauerhaftes positives Vermächtnis für Rechenzentren sicherstellen – und deshalb glauben wir, dass LCA der richtige Weg ist, von dem sowohl wir als auch die Kunden, die wir unterstützen, profitieren.
