Abwärmenutzung von Rechenzentren

Abwärmenutzung bezeichnet die Weiterverwendung der Wärme, die beim Betrieb eines Rechenzentrums entsteht. Da nahezu die gesamte aufgenommene elektrische Leistung in Wärme übergeht, fällt sie in erheblichem Umfang an: Ein Haus mit zehn Megawatt Last gibt praktisch zehn Megawatt Wärme ab.

Seit dem Energieeffizienzgesetz ist sie nicht mehr nur eine gute Idee, sondern für Neubauten eine Pflicht mit Quote.

Das Temperaturproblem

Hier liegt der Kern, und er wird in der öffentlichen Debatte meist übersprungen. Die Abwärme ist nicht knapp, sie ist zu kalt.

Luftgekühlte Rechenzentren geben ihre Wärme auf einem Niveau ab, das deutlich unter dem liegt, was ein herkömmliches Fernwärmenetz als Vorlauf erwartet. In den veröffentlichten Jahresmeldungen des Rechenzentrumsregisters liegt die mittlere Abwärmetemperatur bei 24 Grad, und über achtzig Prozent der Meldungen bleiben unter dreißig Grad.

Damit ist die Wärme physikalisch vorhanden und praktisch wertlos, solange sie niemand anhebt. Dafür gibt es zwei Wege, und beide haben Haken:

Wärmepumpen heben das Niveau auf das, was ein Netz braucht — und verbrauchen dafür wieder Strom. Die Rechnung geht auf, aber sie geht nicht umsonst auf, und wer die Wärmepumpe bezahlt, ist Verhandlungssache.

Abnehmer mit niedrigem Temperaturbedarf brauchen keine Anhebung: Neubaugebiete mit Flächenheizung, Schwimmbäder, Gewächshäuser, Trocknungsprozesse. Die gibt es, aber selten in Laufweite eines Gewerbegebiets.

Warum Flüssigkeitskühlung hilft

Wasserkühlung am Chip und Immersionskühlung nehmen die Wärme dort auf, wo sie entsteht, statt sie erst an Raumluft abzugeben. Die Rücklauftemperaturen liegen dadurch spürbar höher, und die Abwärme wird ohne Anhebung einbindbar.

Das ist einer der Gründe, warum Flüssigkeitskühlung über die KI-Anwendungen hinaus an Bedeutung gewinnt — sie löst nebenbei ein Problem, das mit Rechenleistung nichts zu tun hat.

Die Quote im Gesetz

Für Rechenzentren, die ab Juli 2026 den Betrieb aufnehmen, verlangt das EnEfG einen Anteil wiederverwendeter Energie nach DIN EN 50600-4-6 von mindestens zehn Prozent; bei Inbetriebnahme ab Juli 2027 sind es fünfzehn, ab Juli 2028 zwanzig Prozent. Erreicht werden muss das spätestens zwei Jahre nach Inbetriebnahme im Jahresdurchschnitt.

Der Kennwert dahinter ist der Energy Reuse Factor.

Das Gesetz erkennt allerdings an, dass die Abwärmenutzung nicht allein in der Hand des Rechenzentrums liegt. Die Quote entfällt unter anderem, wenn ein Wärmenetzbetreiber ein Angebot zu Gestehungskosten binnen sechs Monaten nicht annimmt, obwohl die nötige Infrastruktur bereitsteht.

Wie weit es bisher trägt

Die veröffentlichten Meldungen zeichnen ein ernüchterndes Bild: Von 319 Rechenzentren melden 44 überhaupt eine Wiederverwendung größer null — keine vierzehn Prozent.

Die Zahl ist mit Vorsicht zu lesen, denn der Bestand ist dünn und die Freigabe zur Veröffentlichung freiwillig. Die Richtung ist aber eindeutig, und sie deckt sich mit der Temperaturverteilung aus derselben Quelle.

Was die Nutzung wirklich blockiert

Technisch ist der Fall gelöst; die Hindernisse liegen daneben:

• Die Entfernung. Wärme lässt sich nicht weit transportieren, ohne sie zu verlieren. Ein Abnehmer muss in der Nähe sein, nicht in der Stadt.
• Die Gleichzeitigkeit. Das Rechenzentrum liefert ganzjährig gleichmäßig, Heizbedarf besteht im Winter. Ohne Speicher oder ganzjährigen Abnehmer passt das Profil nicht.
• Die Vertragsdauer. Ein Wärmenetz wird auf Jahrzehnte gebaut, ein Rechenzentrum kann den Betreiber wechseln oder die Last verlagern.
• Wer investiert. Übergabestation, Leitung und Wärmepumpe kosten Geld, bevor der erste Haushalt warm wird.

Abgrenzung

Freie Kühlung senkt den Energieeinsatz, indem sie Wärme ungenutzt an die Umgebung abgibt — siehe Freie Kühlung. Abwärmenutzung tut das Gegenteil und führt sie einem Zweck zu. Beides verbessert die Bilanz, aber an verschiedenen Stellen.

PUE bleibt von der Abwärmenutzung unberührt; sie misst den Overhead, nicht den Verbleib der Wärme. Das Gesetz lässt deshalb den Stromeinsatz für Anlagen, die allein der Aufwertung der Abwärme dienen, bei der PUE-Berechnung außen vor.

Normen

• EN 50600-4-6 – Anteil wiederverwendeter Energie (ERF)