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Wie wirken sich die steigenden Energiekosten auf Rechenzentren aus?

Seit Anfang des Jahres 2022 sind die Strompreise in Deutschland so stark angestiegen wie nie zuvor. Das stellt nicht nur einen finanziellen Mehraufwand für Privatpersonen dar, insbesondere für die Energieversorgung von Rechenzentren ist diese Entwicklung von großer wirtschaftlicher Bedeutung.

Durch die stetig anhaltende Digitalisierung sind neben Privatpersonen insbesondere auch Unternehmen und Institutionen direkt oder indirekt auf Rechenzentren angewiesen. Es werden rund um die Uhr riesige Datenmengen gespeichert, verarbeitet und sind stets abrufbereit für die Nutzer. Beispielsweise Daten aus Public und Private Clouds sowie Daten vielfältiger Online-Dienstleistungen werden dort sicher und effizient verarbeitet. Damit gelten die Leistung und Souveränität der Rechenzentren als ein entscheidender Faktor der digitalen Gesellschaft. Im Gegensatz zu einer Stromversorgung eines Privathaushaltes beinhaltet die Energiedienstleistung im Rechenzentrum mehr als nur elektrischen Strom. So muss unter anderem die Grundversorgung des Rechenzentrums und die Klimatisierung der Server sowie die Bereithaltung eines Notstromdiesels beachtet werden.

Die Abschaffung der EEG-Umlage, mit der der Ausbau von Erneuerbaren Energien finanziert wurde, hatte aufgrund des Russland-Ukraine-Konflikts nur eine geringe Auswirkung auf den Strompreis. Trotz Befreiung der EEG-Umlage wird der Strompreis aufgrund des enorm wachsenden Börsenstrompreises und der CO2-Abgabe weiter ansteigen. Wie diese Entwicklung im Detail aussieht und wie sie sich auf Rechenzentren auswirkt, wird im Folgenden erläutert. 

Wieso steigen die Strompreise? 

Ein im Vergleich unerheblicher Grund für die steigenden Strompreise ist die Industrieproduktion, die nach der Abflachung durch die Covid-19-Pandemie wieder bergauf geht. Damit ist die Nachfrage nach Strom wieder gewachsen. Mit einer erhöhten Nachfrage geht automatisch ein Anstieg der Preise einher. Da dieser Bedarf nicht ausreichend durch Erneuerbare Energien gedeckt werden kann, müssen diese Differenzen mit Kohle- und Gaskraftwerken ausgeglichen werden. Diese werden hauptsächlich mit Erdgas betrieben, was insgesamt einen teureren Prozess in der Stromproduktion verursacht. Damit Stromanbieter Beschaffungslücken zeitnah schließen können, müssen sie einen höheren Preis an der Strombörse zahlen. Viele Stromanbieter konnten kurzfristig keine attraktiven Einkaufskosten erzielen. Infolge flachte der sonst so starke Wettbewerb zwischen den Stromanbietern ab, was diesen wiederum ermöglichte die Preise anzuheben. Durch den Ausbau der Stromnetze, mit dem die steigende Nachfrage gedeckt wird, ist eine Erhöhung der Netzentgelte notwendig. Insgesamt verursacht dieser Prozess einen Anstieg der Strompreise, da alle Faktoren zusammen die Situation (negativ) begünstigen.

Genaue Prognosen und Vorhersagen sind nicht nur durch das stetige Wachstum an Nachfrage und dem weiterhin unklaren Verlauf der Covid-19-Pandemie nur wage zu definieren. Jedoch hat vielmehr der Russland-Ukraine-Konflikt einen maßgeblichen Anstieg der Strom- und Gaspreise verursacht. Seit Februar 2022 stehen Europa und die Welt aufgrund der russischen Invasion vor immensen Herausforderungen und Problemen. Die Energiemärkte erfahren seitdem steigende Kurse mit Rekordwerten, die immer wieder extremen Schwankungen ausgesetzt sind. Da Deutschlands Erdgas zu über fünfzig Prozent aus Russland importiert wird, besteht eine enorme Abhängigkeit von dieser Erdgasquelle. Somit ist die Gaskrise der zentrale Grund für einen Anstieg von aktuell über 300€ pro Megawattstunde denn seit Russland über die Pipeline Nord Stream 1 nur noch wenig Erdgas an Deutschland liefert, steigen die Preise stetig weiter an. Steinkohle als Alternative wurde bisher zu einem großen Teil aus Russland importiert, auch hier sind die Preise enorm gestiegen. Damit steigen die Preise von den zwei wichtigsten Stromerzeugungsquellen an und die Energieversorger geben die erhöhten Einkaufs- und Produktionskosten an die Endverbraucher weiter. Dies begründet den rasanten Preisanstieg von +195 Prozent im Juni 2022 zum Vergleich zum Vorjahr (Juni 2021: 74€/MWh – Juni 2022: 218€/MWh). Aktuell liegt der durchschnittliche Preis Ende Juli 2022 (in der KW 30) bei 380€/MWh. 
Quelle: Strom-Report.de – https://strom-report.de/strompreise/strompreisentwicklung/

Trotz des starken Anstiegs des Strompreises Mitte 2022 warnen Experten davor, dass viele private und industrielle Verbraucher insbesondere im Jahr 2023 erneut einen enormen Anstieg der Energiekosten erwarten wird. Denn je länger das Preisniveau in solcher Höhe bleibt, desto schlechter können Energieversorger den Preisanstieg durch vorausschauende Kalkulation ausgleichen. Eine Wiedereinsetzung der Normalität an den Energiemärkten ist aktuell nicht zu erwarten, bis dahin wird sich auch der Strompreis nicht in einen stabilen Zustand regulieren.

Steigende Strom- und CO2-Preise

Es ist denkbar, dass der vorübergehende Einsatz von Braunkohle als Energielieferant die Lösung für das Rekordhoch der Strompreise darstellt. Doch aufgrund der anwachsenden Gaspreise und der damit erhöhten Energieproduktion in Kohlekraftwerken, womit ein Anstieg der CO2-Abgabe einhergeht, steigen in Folge die Preise der CO2-Emissionszertifikate. Damit beeinflusst der CO2-Ausstoß indirekt den Strompreis, da mehr CO2-Zertifikate benötigt werden. Aufgrund der Entwicklungen des Russland-Ukraine-Konflikts ist vorerst kein Rückgang der CO2-Emissionen zu erwarten und der Strompreis wird weiter steigen. Insgesamt wird dies nicht positiv auf das Klima auswirken, was langfristig ein ernstzunehmendes Problem darstellt. Damit befinden sich die Energiemärkte in einem Dilemma. Die extremen Schwankungen des Strompreises und der Rückgang des Wettbewerbs unter den Stromanbietern können keine Konstanz in der Energiewirtschaft gewährleisten. Insbesondere für die Industrie bringt dies immense Probleme, da sie auf eine stabile Energielieferung und kalkulierbare Preise angewiesen sind.

Strombeschaffung in Rechenzentren

Somit zeigt sich auch die Strombeschaffung in Rechenzentren als Herausforderung. Als ein wichtiger Faktor für Industrie und Unternehmen stehen Rechenzentren in der Pflicht einen konstanten, sicheren Betrieb zu gewährleisten. Dies ist zielführend nur möglich, wenn sie auf gesicherten Strom und gleichbleibende Zulieferung bauen können. Sie greifen dabei auf Mittelspannungsnetze der jeweiligen Region zurück, wobei sich der Strompreis am Börsenpreis der Leipziger EEX orientiert. An der EEX werden unter anderem Strom und Erdgas sowie CO2-Emissionsrechte gehandelt. Bisher war die regelmäßige Beschaffung alle 2 bis 3 Jahre das Mittel der Wahl. Mit den veränderten Marktgegebenheiten müssen neue Beschaffungsmodelle etabliert werden.  Rechenzentren setzen dabei auf einen monatlichen oder quartalsweisen Einkauf von Strom, damit sie sich die Chancen der Energiemärkte zunutze machen können. Damit umgehen sie gezielt das Risiko, einen hohen Strompreis zu bezahlen und minimieren durch die gestreute Strombeschaffung langfristig das Risiko einen finanziellen Schaden davonzutragen. 

Entwicklung Strompreis – Bedeutung für Rechenzentren

In der Vergangenheit ist es mit der Strombeschaffung gelungen, den finanziellen Aufwand für Energie vergleichsweise gering zu halten. Aufgrund der anhaltenden Schwankungen und insgesamt steigenden Strompreise sowie den immer weiter anwachsenden Energiebedarf von Rechenzentren wird vermutlich der Betrieb dessen immer teurer werden. Damit ein Rechenzentrum störungsfrei und allzeit sicher seine Geschäftsprozesse aufrechterhalten kann, müssen verschiedenen Komponenten stets eine Menge Energie zugeführt werden. In Summe nimmt die Rechenzentrumsbranche etwa drei Prozent des weltweit genutzten Stroms in Anspruch, was ungefähr einer Leistung von 34 Kohlekraftwerken entspricht. Diese Situation wird durch die anhaltende Digitalisierung und den ansteigenden Bedarf nach sicherem Datenmanagement begünstigt. In einem Rechenzentrum müssen nicht nur Daten-Server und IT-spezifische Technikgeräte ständig und abgesichert mit Strom versorgt werden, auch die notwendigen Kühlsysteme, Monitore, Lampen und weitere Zusatzgeräte im 24 Stunden Betrieb nehmen Unmengen von Strom in Anspruch. Für Betreiber von Rechenzentren und Unternehmen, die diesen Service nutzen, bedeutet dies im Allgemeinen einen hohen finanziellen Aufwand. Jedoch sind neue, moderne Datacenter durchaus in der Lage die Kosten unter Verwendung von innovativen, energiesparenden Geräten und dem Beziehen von erneuerbaren Energien langfristig zu senken. Damit reduzieren sie außerdem die CO2-Produktion, was sich wiederum deutlich positiv auf das Klima auswirkt. In diesem Rahmen wird auch von Green-IT gesprochen. Datacenter-Betreiber stehen hinsichtlich der Green-IT vor einigen Herausforderungen, die nur mit Expertise und technischem Know-how gelöst werden können. Stellen sie sich jedoch dieser Situation und halten ihre Rechenzentren auf dem neusten Stand der technischen Entwicklungen, so werden insgesamt die Betriebskosten gesenkt. Für Unternehmen bedeutet dies, dass sie zukunftsorientiert denken und handeln sollten und vorrangig auf moderne Rechenzentren setzen sollten. Da zukünftig die verwalteten Datenmengen in Unternehmen nicht ab- sondern zunehmen werden, sollten sie sich alsbald um eine adäquate Lösung kümmern, um langfristig den finanziellen Aufwand der IT zu senken. 

Fazit: Rechenzentren im Einklang mit Green-IT

In Anbetracht der Vorkommnisse der Russland-Ukraine-Krise erscheinen die Probleme auf den Energiemärkten zwar als Luxusproblem, jedoch wird die Wirtschaft noch sehr lange mit den Folgen der aktuellen Situation zu kämpfen haben. Der Einfluss der Politik zeigt sich so stark wie nie auf die Energiebeschaffung, kontroverse Diskussionen bestimmen die Schlagzeilen in diesem Bereich. Unternehmen und Verbraucher sind der Lage fast machtlos ausgesetzt und wissen kaum, was sie in Zukunft zu erwarten haben. Primär für Unternehmen und Nutzer von Rechenzentren zeigt sich die Situation prekär. Um den steigenden CO2-Emissionen entgegenzuwirken, müssen sie zukunftsorientiert handeln. Daher ist es empfehlenswert, dass sie für eine finanzielle und klimatechnische Entlastung auf neue Innovationen setzen. Mit dem Datacenter Leipzig werden genau diese Faktoren berücksichtigt und auf Green-IT gesetzt. Mit einem stabilen und unterbrechungsfreien Betrieb gewährleistet das Datacenter Leipzig umfängliche Sicherheit beim Server-Housing. envia TEL als Betreiber des Datacenter Leipzig legt dabei auf die notwendige IT-Expertise sowie Green-IT unter Verwendung von technischen Innovationen gleichermaßen großen Wert. Das Datacenter Leipzig befindet sich auf dem neuesten Stand der technischen Entwicklungen und envia TEL ist stets darauf bedacht, alle Einzelkomponenten zu warten und instand zu halten. Damit ermöglichen sie das Halten oder Senken des Energiebedarfs, was im Gegensatz zu einigen veralteten Datacentern finanzielle Vorteile für Kunden bedeutet. Der Energieverbrauch der angeschlossenen Geräte wird ständig erfasst und überprüft, um freie Potenziale für eine optimierte Server-Auslastung zu identifizieren. 

Sandra Warg Portrait

Autor: Sandra Warg
Produktmanagerin Datacenter bei envia TEL #DatacenterEnthusiast #DigitalTransformation #CloudConnect