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Klimapolitische Regulierung zwingt Rechenzentren zur Transformation Wie Hyperscaler ihre Nachhaltigkeitsziele im Rechenzentrumsbetrieb umsetzen

Von Paula Breukel 8 min Lesedauer

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Microsoft, Google, Oracle und AWS setzen ambitionierte Klimaziele und stehen zugleich unter Druck durch steigenden Energiebedarf. Wie glaubwürdig sind ihre Maßnahmen im Kontext von KI, Scope-3-Emissionen und gesetzlicher Regulierung?

Nachhaltigkeit, Effizienzsteigerung, Emissionsreduzierung: Sind das nur Schlagwörter oder auch Realität? Die Reports der Hyperscaler klingen vielversprechend. Doch ob die ambitionierten Ziele eingehalten werden, bleibt fraglich.(Bild: © The Little Hut - stock.adobe.com)
Nachhaltigkeit, Effizienzsteigerung, Emissionsreduzierung: Sind das nur Schlagwörter oder auch Realität? Die Reports der Hyperscaler klingen vielversprechend. Doch ob die ambitionierten Ziele eingehalten werden, bleibt fraglich.
(Bild: © The Little Hut - stock.adobe.com)

Das deutsche Energie-Effizienzgesetz (EnEfG) schreibt seit Juli 2025 die Implementierung zertifizierter Energie- oder Umwelt-Management-Systeme für Betreiber großer Rechenzentren vor, begleitet von strikten Vorgaben zu Power Usage Effectiveness (PUE) und Ökostromumstellung bis 2027. Somit ist Nachhaltigkeit eine Pflicht für Datacenter-Betreiber. Gleichzeitig wächst der Energieverbrauch durch Künstliche Intelligenz (KI) und Cloud-Skalierung.

Im Mittelpunkt stehen die Hyperscaler, da sie im Unterschied zu lokalen Betreibern über umfangreiche Netzwerke an Rechenzentren und Infrastrukturen verfügen, deren Neu-Ausrichtung angesichts der aktuellen und künftigen Anforderungen besonders herausfordernd ist. Doch die Nachhaltigkeitsberichte der Hyperscaler klingen vielversprechend: CO2-Negativität, Klimaneutralität, erneuerbare Energien. Das sind die Schlagworte. Experten wie Mark Butcher, Direktor von Posetiv Cloud, kritisieren diese Selbstdarstellungen deutlich.

Seiner Einschätzung nach „fällt es schwer, die Nachhaltigkeitsversprechen von Hyperscalern für bare Münze zu nehmen.“ Der Grund hierfür: „Ein Großteil der veröffentlichten Informationen ist selbst ausgewählt, selbst gemeldet und sorgfältig aufbereitet, um in ein jährliches ESG-Dashboard zu passen.“

Microsoft, Google, Oracle und AWS zeigen in ihren Berichten auf, welche Ziele sie sich gesetzt haben und wie sie diese erreichen wollen. Hierbei handelt es sich um Selbstauskünfte und da keine Auditierungen vorgenommen wurden, fehlen unabhängige Prüfmechanismen, die diese Angaben verifizieren.

Microsoft will bis 2030 CO2-negativ werden

Microsoft verfolgt seit 2020 das Ziel, bis 2030 CO2-negativ, wasserpositiv und abfallfrei zu wirtschaften. Der Hyperscaler verfolgt einen klaren Fahrplan, um seine Nachhaltigkeitsziele zu erfüllen. Fünf Jahre später zeigt der „2025 Environmental Sustainability Report“, wie viel Fortschritt und wie viele Herausforderungen mit dem ambitionierten Vorhaben verbunden sind.

Während der Umsatz seit 2020 um 71 Prozent und der Energiebedarf um 168 Prozent gestiegen ist, konnten die Scope-1- und Scope-2-Emissionen im selben Zeitraum immerhin um knapp 30 Prozent gesenkt werden. Durch die massive Ausweitung von CO2-freier Elektrizität(Carbon-free Electricity; kurz: CFE) hat Microsoft diese Senkung laut eigenen Angaben erreichen können. Insgesamt habe Microsoft inzwischen 34 Gigawatt (GW) an vertraglich gesichertem CFE aus Wind, Solar und erstmals auch Kernkraft beschafft. Das ist ein 18-facher Anstieg seit 2020.

Der größte Teil des CO2-Fußabdrucks liegt in Scope 3: ein Anstieg um 26 Prozent seit 2020. Um gegenzusteuern, setzt Microsoft auf CO2-Entnahme (22 Millionen Tonnen gebucht), Vorgaben an Zulieferer (ab 2030 nur noch Strom aus CO2-freien Quellen) und energie-effiziente Infrastrukturen wie Massivholzbau, Flüssigkühlung und Waste-Heat-Recovery.

Microsoft begegnet dieser Entwicklung mit KI-gestützter Kühlung, Chip-Level-Liquid-Cooling, Waste-Heat-Recovery, dynamisches Power Harvesting und automatisiertes Server-Downscaling zur Steuerung des Energie-Einsatz.

Was steckt hinter Scopes 1, 2 und 3?

Scope 1, 2 und 3 dienen zur Kategorisierung von Treibhausgasemissionen. Verwendet werden sie etwa, um den Klimagas-Ausstoß ganzer Firmen (Corporate Carbon Footprint), einzelner Bereiche oder bestimmter Produkte und Services (Product Carbon Footprint) zu ermitteln:

  • Scope 1: Direkte Emissionen aus Quellen, die das Unternehmen selbst betreibt oder kontrolliert, etwa Heizungen oder firmeneigene Fahrzeuge.
  • Scope 2: Indirekte Emissionen durch eingekaufte Energie wie Strom, Wärme oder Kälte, die extern erzeugt und vom Unternehmen verbraucht wird.
  • Scope 3: Alle übrigen indirekten Emissionen entlang der Wertschöpfungskette, vor- und nachgelagert – etwa durch Geschäftsreisen, Lieferanten oder Entsorgung.

Näheres hierzu im Artikel von lic.rer.publ. Ariane Rüdiger

Künstliche Intelligenz zur Effizienzsteigerung?

Aus dem Microsoft-Bericht geht auch hervor, dass die KI auch Chancen birgt, um den Energieverbrauch zu senken. Der Hyperscaler nennt konkrete Anwendungsbereiche, in denen die KI zu einer Verbesserung der Klimabilanz führt:

  • Optimierung der Infrastruktur: KI-gestützte Steuerung von Kühlung, Lastverschiebung und Energie-Auslastung helfe, den Energie-Einsatz präziser zu regeln.
  • Datenanalyse entlang der Lieferkette: Mit Machine Learning werden Scope-3-Daten granularer ausgewertet, etwa für CO2-Bilanzen einzelner Komponenten oder Zulieferer.
  • Ökosystem- und Wasserüberwachung: Sensorische Daten und Satellitenaufnahmen werden mittels KI analysiert, um etwa Biodiversitätsveränderungen frühzeitig zu erkennen.

Zudem baut Microsoft auf neue Instrumente zur Automatisierung von Lebenszyklusanalysen (Life Cycle Assessments, LCA). Gemeinsam mit Partnern wie Makersite wurde ein KI-basiertes System entwickelt, das Auswirkungen einzelner Produktkomponenten auf CO2-Emissionen, Wasserverbrauch und Abfallströme nahezu in Echtzeit bewertet.

Laut Butcher verbrauche die KI deutlich mehr Strom- und Wasser. Gleichzeitig halte die Transparenz damit nicht Schritt. Konkret kritisiert Butcher: „Es heißt, die Plattformen seien bis zu 99 Prozent effizienter als On-Premises-Systeme, ohne darzulegen, wie viel Energie tatsächlich auf Training, Inferenz, Kühlung oder Speicher entfällt. Anbieter geben weder an, wo Workloads ausgeführt werden, noch wie sie die Kohlenstoffintensität der Netze steuern oder wie viel Wasser in dürregefährdeten Regionen entnommen wird.“

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Oracle gibt seine Ziele im „Environmental and Social Impact Datasheet“ bekannt

Auch Oracle bekennt sich öffentlich zur Klimaverantwortung. Bis 2050 will der Konzern netto emissionsfrei wirtschaften, bis 2030 sollen die Treibhausgasemissionen halbiert werden (Basisjahr 2020). Laut aktuellem „Oracle Environmental and Social Impact Datasheet“ stamme bereits 86 Prozent des Stroms für Oracle Cloud Infrastructure (OCI) aus erneuerbaren Quellen.

Das Ziel für 2025 lautet 100-prozentige Verwendung von erneuerbaren Energien. Auch im Gebäudebetrieb werde der Anteil erneuerbarer Energie schrittweise erhöht, aktuell liegt er bei 41 Prozent.

Fortschritte erziele Oracle zudem bei der Zusammenarbeit mit Zulieferern: Über 80 Prozent der direkten wie indirekten Partner verfügen laut Oracle inzwischen über Umweltprogramme und Emissionsziele. Zur weiteren Reduktion setzt Oracle auf Maßnahmen wie Abfallvermeidung, Wassereinsparung und eine signifikante Verringerung von Emissionen aus Geschäftsreisen. Die Scope-1- und Scope-2-Emissionen pro Energie-Einheit sanken 2023 auf 0,11 kg CO2e pro Kilowattstunde (kWh). Somit ein Rückgang um mehr als die Hälfte im Vergleich zu 2021.

Google verfolgt Echtzeitnutzung CO2-freier Energie

Google verfolgt laut dem „Google Environmental Report 2025“ das Ziel, bis 2030 weltweit nur noch CO2-freie Energie in Echtzeit zu nutzen. Im Jahr 2023 lag der Anteil laut Aussagen des Hyperscalers an CO2-freiem Strom bei 64 Prozent im globalen Mittel, an einigen Standorten bereits bei 90 Prozent. Der Konzern berichtet, dass 2023 rund 16,9 Terawattstunde (TWh) an CO2-freier Energie für den Betrieb von Rechenzentren und Büros verwendet worden seien. Gleichzeitig sei der Energiebedarf seit 2021 um 17 Prozent wegen des Ausbaus der Cloud-Infrastruktur und KI-Workloads gestiegen.

Die Scope-1- und Scope-2-Emissionen blieben stabil, während die Scope-3-Emissionen um 13 Prozent zunahmen. Um gegenzusteuern, investiere Google in CO2-freie Energieverträge, Effizienzmaßnahmen, nachhaltige Bauweise und die Entwicklung eigener Tools zur Bewertung und Steuerung von Klimawirkung. Darüber hinaus werden auch hier KI-basierte Lösungen eingesetzt, etwa zur Optimierung von Kühlung und Strombedarf in Rechenzentren.

AWS erreicht einen globalen PUE von 1,15

Laut dem „2024 Amazon Sustainability Report“ strebt der Konzern in vielen Bereichen Nachhaltigkeit an. Für AWS bedeutet das konkret, dass die Nachhaltigkeitsprinzipien in Cloud-Ausbau integriert werden.

AWS erreichte nach eigenen Angaben 2024 einen globalen Power Usage Effectiveness (PUE) von 1,15. Das ist deutlich besser als der Branchendurchschnitt von 1,25. Erreicht werden konnte dieser niedriger PUE laut Amazon dank optimierter Rechenzentrumsarchitektur, eigens entwickelter, Energie-effizienter Chips und fortschrittlicher Kühlverfahren.

Bereits seit 2023 deckt AWS sämtliche Rechenzentren zu 100 Prozent mit erneuerbarer Energie ab und hat weltweit 621 Verträge für insgesamt 34 Gigawatt (GW) CO2-freie Stromkapazität geschlossen. Durch Technologien wie Chip-nahe Flüssigkühlung und KI-gestützte Lastverteilung optimiert AWS laut Report seinen Energieverbrauch kontinuierlich.

Die Europopäische Kommision plant derzeit ein KI- Großprojekte: vier bis fünf KI-Gigafactories sollen entstehen. Das Vorhaben beinhaltet Rechenzentren mit bis zu 100.000 Grafikprozessoren (GPUs) pro Anlage.Elke Steinegger, Regional Vice President Deutschland und Österreich beim Speicheranbieter Pure Storage, betont die Bedeutung eines verantwortungsvollen Designs.

Sie fordert, ökologische und ökonomische Aspekte bereits in der frühen Projektphase zu berücksichtigen: „Da die KI-Welle immer mehr an Fahrt gewinnt, stellt dies ein inakzeptables Risiko für Einzelpersonen und bestehende Unternehmen dar und muss bereits in der Planungsphase berücksichtigt werden.“ Sie verweist auf die Gefahr lokaler Stromengpässe und warnt vor einem Szenario, in dem neue KI-Zentren den Wettbewerb um knappe Energie zwischen Industrie und Privathaushalten verschärfen.

Die Nachhaltigkeitsziele der Hyperscaler: Wie realistisch sind sie?

Die Nachhaltigkeitsberichte der Hyperscaler zeichnen ein durchaus optimistisches Bild. Kritisch zu betrachten ist laut Butcher, dass sich Nachhaltigkeit längst zu einem strategischen Marketinginstrument entwickelt habe. Darüber hinaus seien die ESG-Berichte oft „zwölf bis 18 Monate veraltet, während KI-Infrastrukturen bereits heute in großem Umfang ausgebaut werden. Zehntausende neue GPUs und Server werden bereitgestellt, ohne Strategien zur Wiederverwendung, ohne Konzept für Kreislaufwirtschaft und ohne Transparenz hinsichtlich der Auswirkung am Lebensende.“ Der rasant steigende Energiebedarf durch KI-Anwendungen und Cloud-Expansion stellt somit die ambitionierten Klimaziele der Tech-Giganten vor erhebliche Bewährungsproben.

Paradoxerweise setzen die Unternehmen ausgerechnet auf KI, um ihren Energieverbrauch zu drosseln. Dies wirft eine zentrale Frage auf: Steht der Energie-Aufwand für KI-basierte Optimierungssysteme tatsächlich in einem positiven Verhältnis zu den erzielten Einsparungen? Eine transparente Kosten-Nutzen-Bilanz würde hier für mehr Klarheit sorgen.

Nachhaltigkeit hat sich längst zu einem strategischen Marketinginstrument entwickelt. Unternehmen inszenieren ihr ökologisches Engagement durch aufwendige Berichte und kommunikative Kampagnen. Doch das tun sie nicht ohne Grund: Regulatorische Vorgaben und gesellschaftlicher Druck machen Nachhaltigkeit zur unternehmerischen Pflicht, nicht zur Kür.

Butcher betont: „Denn Kunden brauchen keine vagen, PR-getriebenen Versprechen mehr, sondern belastbare Nachweise – gestützt auf verifizierbare Daten in einem Format, das bessere Entscheidungen ermöglicht.“

Nachhaltigkeit in der IT - ein Kommentar.

Rechenzentren verbrauchen Energie, verschlingen Ressourcen und hinterlassen Spuren. Digitale und physische. Nachhaltigkeit ist keine freiwillige Leistung der Branche, sondern politisch erzwungene Pflicht.

Ohne politischen Druck wären viele der Nachhaltigkeitsinitiativen der Hyperscaler in dieser Form nicht zustande gekommen. Das deutsche Energie-Effizienzgesetz schreibt Energieziele, Management-Systeme und Berichtspflichten vor. Zugleich inszenieren sich Cloud-Anbieter als Vorreiter ökologischer Innovation.

Die ESG-Berichte der Hyperscaler weisen Fortschritte bei Scope 1 und 2 vor. Doch es handelt sich hierbei um Selbstauskünfte,die nicht überprüft oder auditiert wurden. Die Scope-3-Emissionen steigen weiter, während KI-Systeme zusätzlichen Strombedarf erzeugen. Wie viel Energie KI-basierte Optimierung wirklich spart, bleibt unbelegt.

Die KI .....

Der Strombedarf für Modelltraining, Inferenz und Kühlung ganzer GPU-Farmen liegt weit über dem von herkömmlichen Rechenlasten. Gleichzeitig fehlen standardisierte Metriken, wie viel Energie tatsächlich eingespart wird – und wo.

Die Transparenz der Hyperscaler ist selektiv, und entscheidende Indikatoren wie Standortdaten, Strommix oder Wasserverbrauch bleiben oft offen.

Somit bleibt Klimaschutz im Cloud-Geschäft vor allem ein PR-Instrument. Wer ernsthaft über Nachhaltigkeit sprechen will, muss sich an belastbaren Daten orientieren nicht an Versprechen. Dass Anbieter die eigene Energie-Effizienz betonen, verschleiert zudem einen systemischen Zielkonflikt: IT kann nicht klimaneutral werden, bestenfalls klimabewusster gestaltet werden. Das ist ein Unterschied, den die Marketingsprache verwischt.

Das Ziel sollte sein: transparenter, sparsamer und ehrlicher mit der Wirkung auf die Umwelt umgehen.

Paula Breukel, Volontärin DataCenter-Insider

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