Die rasante Entwicklung künstlicher Intelligenz und ihrer Anwendungen wie ChatGPT sind Treiber für ganze Wirtschafts- und Industriezweige, aber auch für unseren Alltag. Geebnet wird die digitale Zukunft durch eine moderne digitale Infrastruktur in Form von Glasfasernetzen und leistungsstarken Rechenzentren. Doch auch der Kampf gegen den Klimawandel richtet wichtige Anforderungen an Data Center, die nach Plänen der Bundesregierung bis 2027 klimaneutral sein müssen – eine Mammutaufgabe, auch für den technischen Betrieb. 

Spätestens mit der Corona-Pandemie haben viele Unternehmen damit begonnen, auf Cloud-Lösungen umzusteigen. So nutzen laut Bitkom aktuell rund 89 Prozent der deutschen Unternehmen inzwischen Cloud-Anwendungen. Damit steigen zum einen die Menge an Daten, die in der Cloud gespeichert werden, und zum anderen die benötigte Rechenleistung, die die Cloudanwendung zum Funktionieren benötigen, rasant an: Im Jahr 2020 erreichte das geschätzte weltweite Datenvolumen laut International Data Corporation (IDC) eine schwer vorstellbare Menge von über 64,2 Zetabyte. Das entspricht über 64,2 Billionen Gigabyte. Für 2025 soll das Datenvolumen auf 181 Zetabyte anwachsen, was durchschnittlich einer jährlichen Steigerung von rund 23 Prozent entspricht. 

Eine Immobilie der speziellen Art 

Aus immobilienwirtschaftlicher Sicht sind Rechenzentren hochspezialisierte Betreiberimmobilien und kaum mit anderen Immobilien zu vergleichen. Nicht die Gebäudehülle ist der ausschlaggebende Kostenfaktor bei dieser Spezialimmobilie, sondern die technische Ausstattung (Computer, Speicher und Netzwerkkomponenten) und die immense Stromversorgung. Zudem sind der Daten-, Brand- und Zutrittsschutz wichtige Faktoren bei der Konzeption eines Rechenzentrums. 

Während bei anderen Assetklassen wie Wohnungen, Büros oder Einzelhandelsimmobilien die Mietverträge nach Quadratmetern abgeschlossen werden, rechnet der Investor hier in Kilowatt. Und das hat einen triftigen Grund: Ein bedeutender Faktor der Immobilie ist die leistungsfähige und unterbrechungsfreie Stromversorgung. Der Strom wird einerseits für den eigentlichen Serverbetrieb als auch für das Kühlen der von den Servern freigesetzten Wärme verwendet. Für die Ausfallsicherheit ist eine redundante, sprich doppelte, Stromversorgung notwendig, da Provider eine nahezu 100-prozentige Serververfügbarkeit garantieren. So kommt es nicht selten vor, dass Rechenzentren über eine eigene Hochspannungsleitung mit eigener Trafostation verfügen, die den benötigten Strom bereitstellt. 

Arten von Rechenzentren 

Mit dem wachsenden Datenvolumen geht ein steigender Bedarf nach Speicherplätzen und damit nach Rechenzentren einher. Deutschland verfügt über mehr als 50.000 Rechenzentren. Doch Rechenzentrum ist nicht gleich Rechenzentrum. In Abhängigkeit vom gewünschten Nutzen variieren die Bedingungen an das Rechenzentrum bezüglich Größe, Ausstattung und Lage. In der Regel werden zwischen den folgenden Typen von Rechenzentren unterschieden:  

• Unternehmensrechenzentren: 
  Ein Unternehmensrechenzentrum ist in der Regel eine private Einrichtung einer Organisation, die darauf ausgelegt ist, deren IT-Betrieb zu unterstützen. Diese Art von Rechenzentrum kann an einem Standort bestehen oder sich aus mehreren Standorten zusammensetzen. 

• Colocation-Rechenzentrum: 
  Ein Colocation-Rechenzentrum ermöglicht eine kleinteilige Vermietung an Unternehmen oder Organisationen, um den IT-Betrieb zur Unterstützung von Anwendungen, Servern und Geräten zu realisieren. Colos, so der Kurzname, werden nach einem kundenspezifischen Setup ausgestaltet und bieten eine exklusive Anbindung. Neben den Hyperscalern ist dieser Typus für Immobilieninvestoren als Betreiberimmobilie interessant.  
• Hyperscale-Rechenzentren: 
  Der Name lässt es bereits vermuten: Diese Großrechenzentren beherbergen Tausende von Servern. Diese Art Rechenzentrum ist deutlich größer als Unternehmensrechenzentren. Es ist sehr flexibel und kann nahezu in jede Richtung skaliert werden, um jede beliebige Last zu bewältigen. Die Nachfrage nach Hyperscale-Rechenzentren wird insbesondere durch die zunehmende Datengenerierung in großen und sehr großen Unternehmen hervorgerufen. Diese riesigen Rechenzentren sind geeignet für Big Data oder Cloud Computing. 
• Cloud-Rechenzentren: 
  Die derzeit am schnellsten wachsende Art von Rechenzentren sind die Cloud-Rechenzentren. Sie gehören zu den Hyperscale-Rechenzentren. Laut Bitkom haben sich die Kapazitäten der Cloud-Rechenzentren in Deutschland von 2017 bis 2022 fast verdoppelt: von 470 MW auf 880 MW. Derzeit haben diese Rechenzentren einen Marktanteil von rund 38 Prozent. Bei diesem Typus betreibt und verwaltet ein Cloud-Dienstleister als Service-Provider das Rechenzentrum. Cloud-Rechenzentren bieten gegenüber Colos mehr Flexibilität und eine einfachere Redundanzlösung, die sicherstellt, dass Daten nicht verloren gehen.  
• Edge-Rechenzentren: 
  Die noch junge Kategorie der Edge-Rechenzentren befindet sich noch in der Entwicklungsphase. Hierbei handelt es sich um kleinere Rechenzentren, die näher an den Kunden-Netzwerken liegen. Dem Konzept liegt das Edge Computing zugrunde, welches die Berechnung näher an Systeme heranbringt, um schnellere Datenoperationen zu ermöglichen. Solche Rechenzentren werden für Systeme genutzt, die eine höhere Datenverarbeitung benötigen wie beispielsweise Autonomes Fahren oder IoT-Technologien. Der Markt für Edge-Rechenzentren kommt laut Bitkom langsam in Schwung, bewegt sich jedoch mit einer Anschlussleistung von 101 MW in Deutschland im vergangenen Jahr noch auf einem niedrigen Niveau. 

Je nach Anforderungen der Betreiber werden auch Hybridformen der genannten Typen in der Praxis realisiert. 

Challenge Klimaneutraler Betrieb bis 2027 

Derzeit haben die deutschen Rechenzentren einen Energiebedarf von rund 18 Mrd. Kilowattstunden pro Jahr, so Bitkom. Prognosen über die künftige Entwicklung bis 2030 schwanken in Abhängigkeit des Kapazitätswachstums. Bei einer sehr starken Erhöhung könne der Energiebedarf auf 27 Terawattstunden (dies entspricht 27 Milliarden Kilowattstunden) ansteigen. Entsprechend moderat falle der Anstieg aus, sofern mehr Effizienzpotenziale hinsichtlich Infrastruktur, Hard- und Software genutzt werden.  

Der nachhaltige Betrieb von Rechenzentren ist eine große Herausforderung für die Branche, zumal diese nach den Plänen der Bundesregierung bis 2027 klimaneutral sein müssen: Der Referentenentwurf für das Energieeffizienzgesetzes (EnEfG) hat hierzu ambitionierte Ziele für Rechenzentren festgelegt. Demnach werden Mindeststandards für den energieeffizienten Betrieb von Rechenzentren gesetzt, die Nutzung von Abwärme vorgeschrieben und Betreiber zu mehr Transparenz verpflichtet. 

Unter anderem beinhaltet der Gesetzestext eine Ökostromvorgabe, wonach Rechenzentren ab 2024 mit 50 Prozent erneuerbaren Energien versorgt und ab 2027 vollständig mit Ökostrom betrieben werden müssen. 

Weiter wird vorgeschrieben, dass Rechenzentren bis Juli 2025 ein Energie- oder Umweltmanagementsystem einzuführen haben, auf dessen Basis eine Überprüfung und kontinuierliche Verbesserung der eigenen Effizienz ermöglicht wird. Darüber hinaus müssen Rechenzentren mit einer Leistung von mehr als 1 MW bzw. öffentliche Objekte bereits ab 200 kW ihr Energie- oder Umweltmanagementsystem von unabhängigen Dritten zertifizieren lassen. Der TÜV Rheinland und das Umweltzeichen „Blauer Engel“ bieten bereits erste Zertifizierungen an.  

Auch die Abwärmenutzung wird im Gesetzentwurf konkret vorgeschrieben: Neue Rechenzentren werden zu einer Abwärmenutzung verpflichtet, die sich schrittweise von 10 Prozent (mit Inbetriebnahme ab Juli 2026) über 15 Prozent (bei Inbetriebnahme ab Juli 2027) bis auf 20 Prozent (bei Inbetriebnahme ab Juli 2028) erhöht. 

Technisches Property Management 

Rasantes Datenwachstum, hochmoderne digitale Infrastrukturen und eine zeitnahe Klimaneutralität: Gleichwohl welchen Herausforderungen sich Rechenzentren stellen müssen, ein technisch einwandfreier Betrieb muss gewährleistet werden. Hierfür sorgen das sogenannte Datacenter-Infrastructure-Management (DCIM), das administrative und planerische Aspekte des Betriebs dieser Hochleistungsimmobilien im Blick hat und die Gebäudeleittechnik und -automation (GLT). Insbesondere vor dem Hintergrund steigender Strompreise wird ein energie- und damit kosteneffizienter Betrieb von Data Centern immer wichtiger. Andernfalls leidet die Rendite des Investors.

Hierbei kommt selbst ein Data Center an der Digitalisierung nicht vorbei. Für einen reibungslosen Ablauf und Überblick aller technischen Anlagen ist eine zentrale Anwendung, wie das Haustechnik-Modul von Cloudbrixx, sehr hilfreich. Hiermit können Verbräuche überwacht, alle technischen Anlagen erfasst und Prüf- und Wartungsintervalle gemanagt werden. So wird gewährleistet, dass alle Ergebnisse revisionssicher dokumentiert werden, die Anlagen die Anforderungen der Betreiberverantwortung erfüllen und eine lange Betriebsdauer durchlaufen. Das spart CO2, senkt Kosten und leistet einen Beitrag für mehr Nachhaltigkeit.