Die Abwärmenutzung von Rechenzentren bietet ein bedeutendes Potenzial zur nachhaltigen Wärmeversorgung. Voraussetzung für die effiziente Nutzung dieser Wärmequelle ist jedoch das Vorhandensein geeigneter Abnehmerstrukturen – insbesondere der Anschluss an ein gut ausgebautes Fernwärmenetz.
Ein prominentes Beispiel für die erfolgreiche Integration von Rechenzentren in ein Fernwärmesystem bietet die schwedische Hauptstadt Stockholm. Dort sind bereits mehr als 30 Rechenzentren an das rund 3.000 Kilometer lange Fernwärmenetz angeschlossen.
Im Vergleich dazu ist Deutschland noch am Anfang dieser Entwicklung. So umfasst das Fernwärmenetz am Rechenzentrumshotsport Frankfurt am Main derzeit gut 300 Kilometer. Bis 2040 soll das Netz immerhin um bis zu 450 Kilometer erweitert werden.
Auch in anderen Regionen sind entsprechende Erweiterungsmaßnahmen vorgesehen. Nach Angaben des Energieeffizienzverbands für Wärme, Kälte und KWK e. V. (AGFW) waren im Jahr 2020 bundesweit 1,3 Millionen Gebäude mit insgesamt 6 Millionen Wohneinheiten an Fernwärmenetze angeschlossen. Bis zum Jahr 2045 soll diese Zahl auf 3,6 Millionen Gebäude und 14 Millionen Wohneinheiten steigen. Der Ausbau der Fernwärmeinfrastruktur ist somit ein wichtiger Bestandteil der Wärmewende in Deutschland.
Für die Nutzbarkeit der Abwärme aus Rechenzentren ist auch das Temperaturniveau in den Wärmenetzen entscheidend. Auch wenn dies bei modernen Wärmenetzen bei 70 °C oder niedriger liegt, arbeiteten laut AGFW im Jahr 2022 noch über drei Viertel der deutschen Fernwärmenetze mit Temperaturen von 90 °C und höher. Solche Wärmenetze können gut mit industrieller Abwärme z. B. aus Stahl- oder Aluminiumwerken versorgt werden. Die Abwärme aus Rechenzentren liegt hingegen typischerweise bei lediglich 20 bis 35 °C. Um das Temperaturniveau auf 90 °C anzuheben, werden Wärmepumpen benötigt. Ihr Stromverbrauch ist bei dieser hohen Temperaturspreizung erheblich. Da eignen sich die modernen, sogenannten „LowExergy“-Fernwärmenetze, deutlich besser für Rechenzentren.
Gleichzeitig ist zu erwarten, dass das Temperaturniveau der Abwärme aus Rechenzentren steigt. Mit zunehmenden Leistungsdichten in Rechenzentren – nicht zuletzt durch rechenintensive Anwendungen wie Künstliche Intelligenz – werden immer mehr flüssigkeitsgekühlte Systeme eingesetzt. Diese ermöglichen Abwärme mit Temperaturen von bis zu 50 bis 60 °C.
Die parallelen Fortschritte beim Ausbau der Fernwärmenetze und bei der Kühlungstechnologie von Rechenzentren eröffnen daher ganz neue Potenziale für die künftige Wärmeversorgung. Prognosen zufolge könnten im Jahr 2045 rund 10 Megawatt thermischer Leistung aus Rechenzentren bereitgestellt werden. Damit ließe sich die Wärmeversorgung von über einer Million Wohnungen gewährleisten.