Rechenzentren und KI: Herausforderung und Chance für die Energiewende

Rechenzentren sind das digitale Herzstück der modernen Gesellschaft – und gleichzeitig eine neue Großverbraucher-Kategorie im Energiesystem. Ob Streaming, Cloud Computing, künstliche Intelligenz oder Industrie 4.0: Ohne Rechenzentren wäre der digitale Wandel nicht denkbar. Doch mit der wachsenden Bedeutung steigt auch ihr Energiehunger rapide an. 

Laut einer Analyse des Öko-Instituts im Auftrag des Umweltbundesamts könnte sich der weltweite Stromverbrauch allein von KI-Rechenzentren bis 2030 auf 550 TWh gegenüber 2023 verelffachen. Zugleich räumt das UBA ein, dass die Informationslage zum Energieverbrauch und über die Energieeffizienz der Rechenzentren in Deutschland derzeit unbefriedigend ist. Die Zweifel am steilen Anstieg des Energiebedarfs gerade mit Blick auf die Anwendungen der Künstlichen Intelligenz sind gleichwohl gering. Und dieser Anstieg stellt die Energiewende vor neue Herausforderungen – etwa durch Lastspitzen, hohe Anforderungen an Kühlung und Versorgungssicherheit sowie die Verfügbarkeit von erneuerbaren Energien. Gleichzeitig entstehen neue Chancen für Systemintegration, Sektorkopplung und Effizienzsteigerung, insbesondere durch die Nutzung der anfallenden Abwärme.

Energiebranche bietet Dienstleistungen für energetische Optimierung und Einbindung von Rechenzentren

Praxisbeispiele zeigen, dass die energetische Rolle von Rechenzentren zunehmend mitgedacht und strategisch in der Planung berücksichtigt wird. So haben der Rechenzentrenbetreiber CyrusOne und E.ON Mitte 2025 eine Partnerschaftsvereinbarung unterzeichnet. Ziel ist die gemeinsame Entwicklung und Umsetzung lokaler Energieerzeugungslösungen für Rechenzentren. Im Rahmen der Vereinbarung sollen neue Energieprojekte in Frankfurt sowie in weiteren Regionen Europas realisiert werden. Auch RheinEnergie und Westenergie haben kurz zuvor angekündigt, den Ausbau digitaler Infrastrukturen im Westen Deutschlands zu beschleunigen – durch effizientere Genehmigungsverfahren, investitionsfreundliche Rahmenbedingungen und innovative Energielösungen. Im Fokus stehen dabei eine verlässliche Netzanbindung, zukunftsfähige Energieversorgung und optimale Standortvoraussetzungen für Rechenzentren.

Ein entscheidender Treiber für die beobachtete Entwicklung ist das Energieeffizienzgesetz (EnEfG). Für Rechenzentren gelten demnach Energieeffizienzstandards. Auch muss künftig Abwärme genutzt werden, da hier Potentiale für mehr Energieeffizienz schlummerten, so das Bundeswirtschaftsministerium anlässlich der Verabschiedung des Gesetzes im September 2023 im Bundestag. Alle Betreiber von großen Rechenzentren sollen zudem künftig Strom aus erneuerbaren Energien nutzen, sowie Informationen zu ihrem Energieverbrauch in ein öffentliches Register eintragen sowie ihren Kunden über den spezifischen Energieverbrauch zu informieren.

Rechenzentren sollen künftig nicht mehr als isolierte Verbraucher, sondern als aktive Knotenpunkte in zellularen Energiesystemen gedacht werden

Innovative Konzepte denken Rechenzentren nicht mehr als isolierte Verbraucher, sondern als aktive Knotenpunkte in zellularen Energiesystemen: Sie sollen künftig Strom, Wärme und Speicherlösungen intelligent vernetzen und sogar Lastflexibilität bereitstellen. Besonders Rechenzentren mit KI-Anwendungen bieten erhebliches Potenzial zur Lastflexibilität: Trainingsprozesse großer Modelle lassen sich zeitlich steuern und bei Stromüberschuss ins Netz integrieren. Durch softwarebasierte Steuerung und Energiemanagement könnten Rechenzentren so gezielt zur Netzstabilisierung beitragen und Stromnachfrage dynamisch an die Verfügbarkeit erneuerbarer Energien anpassen.

Der vorliegende Blickpunkt zur Rolle von Rechenzentren und KI im Zuge der Energiewende wird ergänzt, sobald ContextCrew Neue Energie das Thema in der Berichterstattung aufgreift. Einen Überblick über sämtliche Blickpunkte der ContextCrew findet sich hier.