Drei Erfolgsfaktoren für die Zukunft deutscher Rechenzentren

Key Facts

Ab 2027 müssen deutsche Rechenzentren 100 Prozent erneuerbaren Strom beziehen.
Luftkühlung ist technisch am Ende. Die neue Generation von KI-Hardware macht Flüssigkeitskühlung alternativlos.
Während andere EU-Länder Rechenzentren in Wochen genehmigen, dauert es in Deutschland über ein Jahr. Die Lösung: modulare Bauweise.

Die digitale Transformation der Technologie-, Medien- und Telekommunikations-Branche (TMT) steht vor einer paradoxen Herausforderung. Allen voran benötigen KI-basierte Geschäftsmodelle, aber auch Streaming-Angebote und Cloud-Applikationen immer mehr Rechenleistung. Gleichzeitig verschärfen sich die regulatorischen Anforderungen an Nachhaltigkeit und Effizienz beim Betrieb von Rechenzentren dramatisch. Insbesondere das Energieeffizienzgesetz (EnEfG), das ab 2027 gültig ist, zwingt die Branche zu einem fundamentalen Umdenken.

Deutschland verliert dabei international an Boden. Der Marktanteil an weltweiten Servern sank von 3,5 auf 2,5 Prozent in weniger als einem Jahrzehnt – und das trotz hervorragender Infrastruktur mit dem DE-CIX Frankfurt als internationalem Knotenpunkt. Hauptgründe dafür sind langwierige Genehmigungsverfahren, hohe Energiekosten und zunehmend komplexe Regulatorik. Gleichzeitig steigt der Energiebedarf enorm an: von heute 20 (Terawattstunden) TWh jährlich auf prognostizierte 31 TWh bis 2030. Langfristig sind sogar 80 TWh möglich.

Hinzu kommt, dass neue Rechenzentren ab Juli 2026 einen Power-Usage-Effectiveness-Wert (PUE) von maximal 1,2 erreichen dürfen. Zum Vergleich: Während der globale PUE seit Jahren bei 1,55-1,59 stagniert, liegt Deutschland mit 1,46 bereits deutlich besser. Doch ist ein Wert von 1,2 eine Herausforderung, die ohne radikale technologische und strategische Veränderungen kaum zu meistern ist.

Drei Erfolgsfaktoren entscheiden künftig darüber, wer im deutschen Rechenzentrumsmarkt bestehen kann: effiziente Energieversorgung, intelligentes Wassermanagement und beschleunigte Bauprozesse. Wer diese Faktoren nicht integriert beherrscht, wird im Wettbewerb zurückfallen.

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Erfolgsfaktor 1: Energieversorgung neu denken

Die Energiefrage ist für deutsche Rechenzentren geradezu existenziell. Mit Stromkosten, die durch Netzentgelte und Abgaben fast doppelt so hoch liegen wie im europäischen Durchschnitt, entfallen bereits heute 50 Prozent der Betriebsausgaben auf Energie. Ab 2027 kommt die gesetzliche Pflicht hinzu, bilanziell 100 Prozent erneuerbaren Strom zu beziehen. Und zwar ungefördert.

Power Purchase Agreements (PPAs) sind dabei kein Nice-to-have mehr, sondern überlebenswichtig. Wer jetzt keine langfristigen Direktabnahmeverträge mit Erzeugern erneuerbarer Energien abschließt, wird 2027 vor massiven Compliance-Problemen stehen. Dabei ist der Markt für ungeförderte erneuerbare Energien begrenzt. First-Mover sichern sich hier die besten Konditionen.

Doch PPAs allein werden nicht reichen. Auch über die Standortwahl sollte neu nachgedacht werden. Während früher Latenz und Konnektivität dominierten, werden Netzkapazität und die Verfügbarkeit von Erneuerbaren Energien zu kritischen Faktoren. Strategisch wichtige Standorte wie Frankfurt und Berlin stoßen bereits an ihre Grenzen, sodass die Suche nach Alternativen mit besserer Energieinfrastruktur, wie beispielsweise im windreichen Norden, an Bedeutung gewinnt.

Erfolgsfaktor 2: Wassermanagement als strategische Herausforderung

Ein durchschnittliches Rechenzentrum verbraucht eine Million Liter Wasser täglich. Noch dramatischer wird dieser Wert bei genauerer Betrachtung: Ein einzelnes Megawatt Rechenzentrumsleistung mit Verdunstungskühlung verbraucht 25,5 Millionen Liter jährlich. Angesichts zunehmender Dürreperioden und regionaler Wasserknappheit ist dieser Zustand mehr als kritisch zu betrachten.

Zudem verschärft sich diese Situation durch die KI-Revolution weiter. Während heutige Systeme mit 60 kW pro Rack arbeiten – also pro Serverschrank, in dem mehrere Servereinheiten gebündelt betrieben und mit Strom sowie Kühlung versorgt werden –, benötigen KI-Workloads bereits 100-150 kW. Luftkühlung stößt hier an physikalische Grenzen. Die Konsequenz ist unausweichlich: Flüssigkeitskühlung wird in Zukunft zur Grundvoraussetzung. Der Marktanteil dieser Technologie steigt rasant von 8 Prozent (2021) auf prognostizierte 33 Prozent (2028).

Klar ist also: Wer heute noch auf reine Luftkühlung setzt, plant an der Zukunft vorbei. Mit geschlossenen Kreisläufen und intelligenter Regenwassernutzung lässt sich der der Frischwasserverbrauch zudem drastisch reduzieren.

Erfolgsfaktor 3: Bauprozesse radikal beschleunigen

Deutschland belegt Platz 26 im internationalen Data Center Location Index. Ein vernichtendes Zeugnis für die Genehmigungspraxis. Während andere EU-Länder Rechenzentren in Wochen genehmigen, vergehen hierzulande Jahre zwischen Planung und Inbetriebnahme. Irland zeigt mit seinem Strategic Infrastructure Act, wie es besser geht: Große Infrastrukturprojekte können direkt bei einer zentralen Behörde beantragt werden. Und die Niederlande priorisieren Rechenzentren als überörtlich bedeutsame Infrastruktur.

Neben solchen Maßnahmen von der Seite des Gesetzgebers, liegt eine ergänzende Lösung in der konsequenten Modularisierung. Prefabricated Modular Data Centers (PFM) mit standardisierten und vorzertifizierten Designs reduzieren Bauzeiten auf 2-3 Jahre, sofern es bei Genehmigungen nicht zu außerplanmäßigen Engpässen kommt.

Auch die frühe Einbindung von Stakeholdern wie Bauämter, Immissionsschutzbehörden und Netzbetreiber zahlt sich am Ende aus. Die häufig fehlende Koordination zwischen Genehmigungs- und Fachbehörden kostet Monate.

Eine politische Lösung wäre die Klassifizierung von Rechenzentren als kritische Infrastruktur mit vereinfachten Genehmigungsverfahren. Bis dahin müssen Betreiber mit den gegebenen Rahmenbedingungen arbeiten und diese optimal nutzen.

Der kritische Punkt: Abwärmenutzung wirtschaftlich machen

Das Gesetz zur Steigerung der Energieeffizienz in Deutschland (EnEfG) fordert ab Juli 2026 eine Abwärmenutzung der Rechenzentren von 10 Prozent, die bis 2028 auf 20 Prozent steigt. Das Potenzial ist gewaltig: von 1 TWh nutzbarer Abwärme 2030 über 3 TWh (2035) auf 10 TWh bis 2045. Theoretisch könnten deutsche Rechenzentren dann 350.000 Wohnungen heizen. Praktisch liegen dieser Realität allerdings zahlreiche Hürden im Weg.

Das Temperaturniveau der Abwärme von Rechenzentren liegt meist bei 25 bis 35°C, während Fernwärmenetze oft Temperaturen zwischen 70 und 90°C benötigen. Wärmepumpen zur Temperaturanhebung, die nötig wären, um diese Werte zu erreichen, brauchen zusätzliche Energie und verursachen Kosten. Zudem passt die saisonale Nachfrage nicht zum konstanten Wärmeangebot der Rechenzentren.

Hinzu kommen strukturelle Probleme: Es fehlt ein deutschlandweites Wärmenetzregister, lokale Monopolstrukturen bei Wärmenetzbetreibern ermöglichen Ablehnung der Einspeisung, und die Amortisationszeiten liegen oft über zehn Jahren bei unklarer Kostenverantwortung.

Selbst wenn alle technischen Hürden gemeistert sind: Bei Wärmepreisen von wenigen Cent pro kWh rechnet sich der Aufwand kaum. Die fehlende Infrastruktur ist das größte Hindernis. Denn oft existieren keine Wärmenetze in Rechenzentrum-Nähe oder sie haben unzureichende Kapazität. Die Lösung liegt darum in der strategischen Standortwahl und intelligenten Kooperationsmodellen. Rechenzentren müssen sich dort ansiedeln, wo moderne Wärmenetze der neuesten Generation existieren oder Industrieabnehmer direkt verfügbar sind.

Fazit: Die integrierte Erfolgsstrategie

Nachhaltiger und wettbewerbsfähiger Rechenzentrumsbetrieb in Deutschland erfordert integriertes Denken und schnelles Handeln. Denn wie eingangs erwähnt, verliert Deutschland bereits heute Marktanteile, während die regulatorischen Anforderungen künftig steigen.

Die Roadmap für Betreiber von Rechenzentren ist darum klar:

Jetzt sofort PPAs für 100 Prozent erneuerbare Energien sichern und Betriebstemperaturen auf über 24°C erhöhen – das spart ohne Investitionen 2 bis 6 Prozent Energie pro Grad.
Bis 2027 modere Flüssigkeits-Kühlsysteme implementieren, Abwärme-Kooperationen aufbauen und frühzeitig neue, effiziente Anlagen planen.
Ab 2028 gilt es, 20 Prozent Abwärmenutzung nachzuweisen und Flexibilitätsdienste als Einnahmequelle zu erschließen.

Die Rechenzentrenbetreiber, die diese Integration meistern, werden nicht nur die regulatorischen Anforderungen erfüllen. Sie werden zu gefragten Partnern der Energiewende, zu Treibern kommunaler Wärmenetze und zu Garanten digitaler Souveränität. Sie können damit den Marktanteilsverlust Deutschlands nicht nur stoppen, sondern sogar umkehren.