Energie-Effizienzgesetz Umweltverbände begrüßen weich gespülten EnEfG-Gesetzentwurf

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Unter dem Titel „Das Energie-Effizienzgesetz: Chancen für die Rechenzentrums- und IT-Branche“ hat das Umweltbundesamt gemeinsam mit Umweltverbänden und Instituten, ein Positionspapier zum Gesetzentwurf zur Steigerung der Energie-Effizienz (EnEfG) vorgelegt.

Im Frühjahr 2023 wurde der Kabinettsentwurf zum EnEfG veröffentlicht und bereits breit in den betroffenen Unternehmen, den Ländern und Kommunen und den Fachverbänden diskutiert. Das Umweltbundesamt (UBA) und die Einrichtungen der Deutschen Unternehmensinitiative Energie-Effizienz (DENEFF), Germanwatch e.V., dem Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER) der Universität Stuttgart, dem Öko-Institut e.V. und dem Umweltinstitut München e.V. begrüßen diesen Gesetzesentwurf ausdrücklich unter dem Leitgedanken „Energy Efficiency First“. In der Wissenschaft besteht Einigkeit, dass zum Erreichen der Klimaschutzziele eine drastische Minderung des Endenergieverbrauchs notwendig ist.

Der vorliegende Entwurf des EnEfG bringt gegenüber dem Status quo einige Verbesserungen mit sich, um die Weichen in Richtung Energie-Effizienz zu stellen. Der Artikel konzentriert sich im Folgenden konzentrieren auf die Abschnitte 4 und 5 des Gesetzesentwurfs, die die Energie-Effizienz in Rechenzentren und IT-Betrieb einschließlich der Abwärmenutzung regulieren. Er ordnet die geplanten Regulierungen ein und zeigen die sich daraus ergebenden Chancen und Vorteile für die Betroffenen auf.

Die Grundlagen

Eine Senkung des Energieverbrauchs stellt – neben dem Ausbau der erneuerbaren Energien – einen Schlüssel zur Bekämpfung des Klimawandels, dem Schutz vor steigenden Energiepreisen und der Energieunabhängigkeit dar. Mit dem Gesetzesentwurf zur Steigerung der Energie-Effizienz soll erstmals ein sektorübergreifender rechtlicher Rahmen in Form von verbindlichen Zielen zur Senkung des Energiebedarfs geschaffen – und Maßnahmen zur Einsparung von Endenergie definiert werden.

Bis 2030 soll der Endenergieverbrauch in Deutschland um mindestens 26,5 Prozent sinken. Dafür werden Bund, Länder, öffentliche Stellen und energieintensive Unternehmen in die Pflicht genommen. Insbesondere werden erstmals die Einsparpotenziale von Rechenzentren und IT-Betrieb adressiert.

Datacenter verbrauchen derzeit mit geschätzten 16 Milliarden Kilowattstunden (2020) jährlich rund 3 Prozent des gesamten Stromverbrauchs in Deutschland, mit stark steigender Tendenz, etwa 6 Prozent pro Jahr. Dies ist auf die zunehmende Digitalisierung in allen Lebensbereichen und einen rasant wachsenden Be¬darf an Datenverarbeitung zurückzuführen. Die dabei ganzjährig erzeugte niedertemperierte Abwärme bleibt bisher in großen Teilen ungenutzt, wodurch wertvolle Potenziale zur Dekarbonisierung der Wärmeversorgung verloren gehen.

Im Gesetzentwurf vorgesehen

Ein Schwerpunkt der im Gesetz geregelten Energie-Einsparmaßnahmen liegt daher auf der Reduktion des Endenergieverbrauchs durch den stromeffizienten Betrieb von Rechenzentren auf der einen Seite sowie der externen Nutzung der Abwärme auf der anderen Seite.

Maßnahmen, die diesem Ziel dienen, sind Mindestvorgaben für die Energie-Effizienz der Datacenter und dem IT-Betrieb zur Senkung des Stromverbrauchs, die Nutzung von Abwärme und die Schaffung eines transparenten Wettbewerbs und mehr Energie-Effizienz durch ein Rechenzentrumsregister.

Obwohl die geplante Regulierung nur knapp 1000 der 50.000 Rechenzentren in Deutschland betrifft, liegen hier enorme Einsparpotenziale, da auf diese großen Datacenter der Großteil des Stromverbrauchs entfällt. Neben den Auflagen zur Effizienzsteigerung müssen Datacenter-Betreiber ihren Stromverbrauch spätestens ab 2027 zu 100 Prozent durch nicht subventionierten Strom aus erneuerbaren Energien decken.

Energieeffizienter Rechenzentrums- und IT-Betrieb durch reduzierten Stromverbrauch

Besser ausgelastete Rechenzentren können effizienter betrieben werden. Dieses Potenzial kann die Energieeffizienz steigern und damit die Stromkosten im Bereich der technischen Infrastruktur und des IT-Betriebs senken.

Umwelt-Management-Systeme

Mit dem EnEfG sollen nun erstmals Rechenzentren ab einer (nicht redundanten) Anschlussleistung von 200 kW – das sind etwa 2 Prozent aller in Deutschland ansässigen Rechenzentren mit zirka ²/₃ des gesamten Datacenter-Stromverbrauchs – und IT-Betreiber ab einer (nicht redundanten) Anschlussleistung von 50 kW bezüglich ihres Energieverbrauchs regulatorisch adressiert werden. Zunächst müssen Rechenzentren bis Juli 2025 ein Energie- oder Umwelt-Management-System einführen, mithilfe dessen eine Überprüfung der eigenen Effizienz ermöglicht wird (§12), wodurch ein kontinuierlicher Verbesserungsprozess sichergestellt werden soll. RZ mit einer Leistung von mehr als 1 MW beziehungsweise öffentliche Rechenzentren bereits ab 200 kW müssen ihr Energie oder Umweltmanagementsystem zudem durch einen unabhängigen Dritten zertifizieren lassen.

Der Effizienzgrad

Spätestens ab 2030 müssen alle Rechenzentren eine Energieverbrauchseffektivität (Power Usage Effectiveness, PUE) von kleiner oder gleich 1,3 erreichen (§11 Abs. 1 & 2). Das bedeutet, dass der Stromverbrauch der Infrastrukturanlagen (insbesondere für Kühlung, Energieverteilung und Energiespeicherung) nicht mehr als 30 Prozent des Stromverbrauchs für die Informationstechnik ausmachen darf.

Zur Einordnung: der durchschnittliche PUE aller Rechenzentren in Deutschland lag im Jahr 2021 bei 1,57. Bei neuen großen Datacenter wird mittlerweile routinemäßig ein PUE von 1,3 oder besser erreicht. Ein Rechenzentrum in St. Ghislain (Belgien) erreicht sogar bereits durchschnittliche PUE Werte von 1,09.

Abwärmenutzung von Rechenzentren zur Dekarbonisierung der Wärmeversorgung

Die Abwärme von Rechenzentren wird bisher häufig an die Umgebung abgegeben, womit große Potenziale für die direkte Nutzung der Abwärme oder die Einspeisung in Wärmenetze und damit die Reduktion von CO₂-Emissionen in der Wärmeversorgung ungenutzt bleiben. Erfolgreiche Beispiele für die Nutzung von Abwärme aus Rechenzentren, wie für angrenzende Bürogebäude, Nah- und Fernwärmenetze sowie für Anwendungen wie Fischzucht oder Holztrocknung belegen die Potenziale sehr anschaulich. Entsprechende Potenziale für grüne Wärme bestehen auch im Bereich kleinerer Rechenzentren (rund 40.000), die nicht vom aktuellen Gesetzentwurf betroffen sind. Diese eignen sich insbesondere für die direkte Abwärmenutzung.

Eine Besonderheit: Viele Anwendungen benötigen ganzjährig Wärme, zum Beispiel Warmwasserbereitung, Schwimmbäder oder Trocknungsprozesse. Da Rechenzentren das ganze Jahr über betrieben werden und sich durch ihren meist urbanen Standort vielfach in direkter Nähe potenzieller Wärmeabnehmer befinden, können sie eine zuverlässige Quelle für Abwärme darstellen. Datacenter können auch im Sommer dazu beitragen, die Grundlast von Wärmenetzen zu decken...

Durch das EnEfG wird erstmals ein wichtiger Schritt unternommen, um die Nutzung der Abwärme von Rechenzentren fest in energiepolitische Konzepte zu integrieren. Neue Datacenter werden im EnEfG zu einer Abwärmenutzung verpflichtet, die sich schrittweise von 10 Prozent (Inbetriebnahme ab Juli 2026) über 15 Prozent (Inbetriebnahme ab Juli 2027) bis auf 20 Prozent (Inbetriebnahme ab Juli 2028) erhöht (§11 Abs. 2).

Die Wärmekunden

Dafür muss gleichzeitig sichergestellt werden, dass neue Rechenzentren diese Abwärme auch abgeben können, damit langfristig kein Standortnachteil für Deutschland entsteht. Das EnEfG soll hier den regulativen Rahmen für die Abwärme-Abgabe von Rechenzentren vorgeben, die Voraussetzungen für die Abwärme-Annahme, zum Beispiel durch den Ausbau von Niedertemperaturwärmenetzen, müssen dafür weiterhin vorangetrieben werden. Existierende Instrumente wie die die Bundesförderung für effiziente Wärmenetze (BEW) oder die Bundesförderung Energie- und Ressourceneffizienz (EEW) sowie die geplante verpflichtende kommunale Wärmeplanung sind hier zu nennen.

Durch erhöhte Transparenz zu mehr Energie-Effizienz

Momentan gibt es keine gebündelten und öffentlichen Informationen, die durch Rechenzentren verursachten Treibhausgasemissionen – sowohl direkt durch das Entweichen hoch klimawirksamer Kältemittel und den Testbetrieb der Netzersatzanlagen als auch indirekt durch den Stromverbrauch – zu analysieren und Effizienzsteigerungen zu überprüfen [§11]. Außerdem erschwert eine fehlende Datengrundlage die Standortsuche und Planung von Strom-, Daten- und Wärmenetzen.

Durch die Sichtbarmachung relevanter Informationen zur Energieeffizienz von Rechenzentren kann der Ausstoß von Treibhausgasen gesenkt und der Wettbewerb um Energie-effiziente Dienstleistungen gestärkt werden sowohl im Inland als auch europaweit. Daher soll durch die im Gesetzesentwurf aufgeführten Informationspflichten (§13) und die Einrichtung eines Energie-Effizienzregisters (§14) die schlechte Datenverfügbarkeit verbessert werden.

Diese Transparenz bietet Vorteile für Datacenter-Betreiber, Kunden, Überwachungsbehörden und den Gesetzgeber. Zudem werden viele dieser Regelungen zukünftig bereits durch die überarbeitete Europäische EED-Richtlinie (Energy Efficiency Directive, 2023) EU-weit vor-gegeben und durch das EnEfG frühzeitig in deutsches Recht umgesetzt.

Vorteile für Rechenzentrumsbetreiber

Durch die Festlegung einheitlicher Kennzahlen für alle vom Gesetz betroffenen Rechenzentrum wird ein standardisierter Rahmen geschaffen, innerhalb dessen Marktteilnehmer ihre eigene Effizienz beurteilen und mit der Effizienz der Marktbegleiter vergleichen können. Mithilfe dieser in einem Energieeffizienzregister für Rechenzentren (§14) öffentlich einsehbaren Informationen wird ein Wettbewerb um die Energie-effizienteste Datacenter-Dienstleistung geschaffen.

Die Bemühungen von Datacenter-Betreibern, besonders effizient und klimafreundlich zu arbeiten, werden damit sichtbar gemacht und stellen für klimafreundliche Rechenzentren einen Wettbewerbsvorteil dar, auch innerhalb des internationalen Marktes. Investoren interessieren sich zunehmend für nachhaltige Produkte, Dienstleistungen und Geldanlagen. Durch einheitliche Kennzahlen wird es den Betreibern in Zukunft möglich, ihren Beitrag zur Nachhaltigkeit gegenüber potenziellen Investoren sichtbar und vergleichbar zu machen.

Durch die gesetzliche Festlegung klarer Zielwerte für die Effizienz der Anlagentechnik und die Abwärmenutzung werden klare Vorgaben für die Planung und Standortwahl für neue Rechenzentren gegeben (§11). Die bislang ungenutzte Abwärme von Datacenter kann in Zukunft durch die Schaffung eines Marktes für CO₂-neutrale Wärme sowie durch geringere Kühlkosten einen zusätzlichen Deckungsbeitrag für Datacenter-Betreiber liefern (§17).

Vorteile für Rechenzentrumskunden

Das Thema Klimaschutz ist in vielen Unternehmen, die Datacenter-Dienstleistungen in Anspruch nehmen, mittlerweile zur Selbstverständlichkeit geworden. Umso wichtiger ist es daher, dass diese Kunden eine qualifizierte Auswahl dazu treffen können, Datacenter-Dienstleistungen von jenen Lieferanten einzukaufen, die besonders energieeffizient und klimaverträglich arbeiten.

Die durch das EnEfG geschaffene Transparenz und Informationspflicht (§13) bietet hierzu die Voraussetzung. Künftig wird es möglich sein, als privater, öffentlicher oder unternehmenseitiger Einkäufer jene Rechenzentren zu bevorzugen, die einen möglichst geringen CO₂-Fußabdruck hinterlassen.

Börsennotierte Unternehmen sind jetzt schon dazu verpflichtet, die durch ihre Lieferanten verursachten CO₂-Emissionen zu bilanzieren und in ihrer nachhaltigkeitsbezogenen Berichterstattung („Corporate Social Responsibility Reporting“) auszuweisen. Durch das EnEfG wird dieser Nachweis zukünftig auch bei Datacenter-Dienstleistungen möglich.

Datacenter-Dienstleistungen werden heute teilweise pauschal über Mengentarife abgerechnet und beinhalten für Kunden keinen Anreiz zur Energie-Einsparung. Mit der geplanten Informationspflicht im Kundenverhältnis (§15) müssen durch den Betreiber auch die kundenspezifischen Energieverbräuche im Rechenzentrum ausgewiesen werden.

Damit zeigen sie das wirtschaftliche Potenzial für Kunden auf, verstärkt Energie-effiziente Hardware einzusetzen, auf deren gute Auslastung zu achten und modernes, softwaregestütztes Daten-Management in Rechenzentren einzusetzen. Durch die gewonnene Transparenz werden Kunden in die Lage versetzt, ihre effiziente Arbeitsweise weiter zu kommunizieren und beispielsweise gegenüber ihren eigenen Geschäftspartnern in Form von CO₂-Fußabdrücken oder Energieverbräuchen offenzulegen.

Vorteile für die öffentliche Hand und den Gesetzgeber

Die Einhaltung des Pariser Klimaschutzübereinkommens von 2015 und die Reduktion von Treibhausgasen zur Begrenzung der Erderwärmung sind für die öffentliche Hand die wesentlichen Motivationen für die Einführung eines EnEfG. Das Gesetz unterstützt die öffentliche Hand, insbesondere die Kommunen dabei, die Energiewende weiter voranzubringen und hilft dem Gesetzgeber, die richtigen Weichenstellungen für eine nachhaltige Digitalisierung zu legen.

Als Kunde von Datacenter-Dienstleistungen kann die öffentliche Hand ihre Beschaffung darauf aus-richten, möglichst Energie-effiziente und klimaverträgliche Dienstleistungen einzukaufen (siehe: Vorteile für Datacenter-Kunden). Mit der Sichtbarmachung von Abwärmepotenzialen aus Rechenzentren (§14 & §17) wird die kommunale Infrastrukturplanung unterstützt, Nah- und Fernwärmenetze auf- und auszubauen, Wärmeanbieter und Abnehmer zusammen zu bringen und Gewerbegebiete Energie-optimiert zu planen (EnEfG Anlage 3).

Durch das geplante Energie-Effizienzregister für Rechenzentren wird erstmalig eine umfassende Übersicht darüber geschaffen, wie hoch der Energieverbrauch von Datacenter in Deutschland ist und welche Treibhausgasemissionen auf diese Branche entfallen. Dies ist die Voraussetzung dafür, entsprechende Klimaschutzverpflichtungen an die Rechenzentrumsbranche weiterzureichen.

Die Kenntnis des Energieverbrauchs und der Auslastung von Rechenzentren ist auch für die Planung von Stromnetzen und für die Sicherstellung einer hohen Verfügbarkeit dieser kritischen Infrastruktur von hoher Bedeutung. Die gewonnenen Informationen können durch die öffentliche Hand dazu genutzt werden, Anreize für ein elektrisches Last-Management zu schaffen („Flexibilisierung“) sowie bestimmte Standorte besonders zu fördern, zum Beispiel durch parallele Ansiedlung von Unternehmen mit ganzjährigem Wärmebedarf oder durch zügigen Ausbau von Wärmenetzen.

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