Data Center unter Strom: Warum KI das Energienetz an seine Grenzen bringt (DD#7)
Rechenzentren wachsen schneller als die Netze, die sie versorgen sollen. Im Dings & Digital Podcast spricht Niklas Tüpker mit Dr. Jan Prochnow von CMBLU Energy über den Status-Quo von Data Centern. Dazu kommt der Blick darauf, wie Long-Duration-Speicher und Energiemanagement-Software das Fundament für das Data Center der Zukunft legen und unter welchen Bedingungen Rechenzentren vom Energieproblem zur Netzressource werden.
CMBLU Energy im slashwhy Podcast
Ein Gigawatt. Das ist die Leistung, die ein Atomkraftwerk typischerweise erzeugt, erklärt uns Dr. Jan Prochnow in der aktuellen Folge von Dings & Digital. Und es sei die Größenordnung, in der heute Rechenzentren geplant werden. Was lange undenkbar schien, wird durch den KI-Boom zur Realität: In Deutschland allein ist der Energiebedarf der Rechenzentren 2025 auf 21,3 Milliarden Kilowattstunden gestiegen und das ist erst der Anfang. Bis 2030 sollen sich die KI-Kapazitäten in deutschen Rechenzentren von 530 auf 2.020 Megawatt vervierfachen, wie eine aktuelle Bitcom Studie untermauert.
Die Konsequenzen sind schon heute spürbar: Netzanschlüsse sind knapp, Genehmigungsverfahren stocken, und manche Kommunen sagen schlicht „Nein" zu neuen Data-Center-Projekten. Gleichzeitig wächst der Druck auf Betreiber, ihre Energieversorgung mit eigener Erzeugung, Langzeitspeichern und intelligenter Software selbst in die Hand zu nehmen. Genau darüber hat Niklas Tüpker von slashwhy mit Dr. Jan Prochnow gesprochen.
Dr. Jan Prochnow ist Executive Vice President Product bei CMBLU Energy, einem Hersteller innovativer, stationärer Langzeitspeicher und kennt die Herausforderungen aus der Praxis: technisch, regulatorisch und systemisch.
Hinweis: Dieses ist #1 von insgesamt drei Podcast Folgen mit Dr. Jan Prochnow und Niklas Tüpker.
Die wichtigste Erkenntnis:
Rechenzentren gelten für viele Kommunen als Energiefresser. Und in der Tat verbrauchen sie unglaublich viel Energie. Aber Dr. Jan Prochnow dreht im Dings & Digital Podcast diese Perspektive nüchtern um: Wer gezwungen ist, eigene Erzeugung und Langzeitspeicher aufzubauen, kann diese auch netzdienlich einsetzen. Aus dem Belastungsfaktor kann eine aktive Ressource für das Gesamtsystem werden. Das gilt aber nur, wenn Speichertechnologien über kurze Durations hinausgehen, Software die Orchestrierung in Echtzeit übernimmt und die Regulatorik Flexibilität tatsächlich belohnt. Alle drei Bedingungen sind heute noch nicht selbstverständlich erfüllt.
Über den Energiehunger von Rechenzentren
Die Zahlen sprechen für sich. Dr. Jan Prochnow beschreibt im Gespräch, wie KI-Anwendungen Rechenzentren in eine völlig neue Größenordnung treiben: Anlagen mit 100 Megawatt Leistung gelten heute als Standard, Gigawatt-Zentren sind in Planung. Weltweit werden laut Dr. Jan Prochnow bis 2030 rund 150 Gigawatt an Data-Center-Leistung installiert sein, verglichen mit etwa 40 Gigawatt heute.
Wer hofft, dass effizientere Chips oder bessere Kühlsysteme den Hunger dämpfen, wird enttäuscht: Diese Effizienzgewinne seien in den Prognosen bereits eingerechnet. KI sei gekommen, um zu bleiben und mit ihr der Energiebedarf. Das stellt Netze, Kommunen und Infrastrukturplaner vor ein strukturelles Problem. Begrenzte Stromnetzkapazitäten sowie langwierige Planungs- und Genehmigungsverfahren gelten als zentrale Hemmnisse, die das Wachstum von Rechenzentren in Deutschland mittelfristig einschränken könnten. In den USA reagieren erste Kommunen bereits mit einer klaren Anforderung: Wer ein Rechenzentrum bauen will, muss seine eigene Energieinfrastruktur mitbringen. Das ist die Bedingung, um überhaupt eine Genehmigung einreichen zu können.
Fragen & Antworten aus der Folge Dings & Digital
Warum explodiert der Energiebedarf von Rechenzentren gerade so sehr?
Haupttreiber ist die künstliche Intelligenz. Dr. Jan Prochnow erklärt, dass KI-Modelle sowohl für das Training als auch für den laufenden Betrieb enorme Rechenleistung benötigen und damit enorme Mengen Energie. „Im Moment werden Data Center in der Größenordnung von Kraftwerken realisiert. Man spricht von 100-Megawatt-Anlagen bis hin zu Gigawatt-Rechenzentren. Nur mal zum Vergleich: Ein Gigawatt ist das, was ein Atomkraftwerk typischerweise an Leistung erzeugt." Weltweit verfügen Europa und die USA aktuell über etwa 40 Gigawatt an Data-Center-Leistung. Bis 2030 soll dieser Wert auf 150 Gigawatt steigen.
Liegt der hohe Energieverbrauch nur an einem vorübergehenden KI-Hype oder ist das ein struktureller Trend?
Dr. Jan Prochnow ist klar positioniert: KI ist kein Hype, sondern ein struktureller Trend mit realem wirtschaftlichem Nutzen. Mögliche Effizienzgewinne durch bessere Chips oder energieeffizientere Algorithmen seien in den Prognosen für zukünftigen Energiebedarf bereits berücksichtigt. Das bedeute: Selbst im günstigsten Szenario steht der Energiewirtschaft ein massives Kapazitätsproblem bevor. „Wenn die Prognosen auch nur annähernd stimmen, steht uns da ein gewaltiges Wachstum bevor."
Warum sagen manche Kommunen inzwischen „Nein" zu neuen Data-Center-Projekten?
Das Kosten-Nutzen-Verhältnis stimmt für viele Kommunen schlicht nicht mehr. Dr. Jan Prochnow beschreibt das Grundproblem: Rechenzentren schaffen kaum Arbeitsplätze, verlangen aber erhebliche Infrastrukturleistungen von Stadtwerken und Netzbetreibern. Die Kosten dafür werden über Netzentgelte auf Privatpersonen und Unternehmen in der Region umgelegt. „Data Center kreieren sehr wenige Arbeitsplätze, brauchen aber sehr viel Infrastruktur von den Stadtwerken. Die Kosten dafür werden über die Netzentgelte auf die Privatpersonen und Unternehmen in der Region umgelegt." In den USA reagieren erste Kommunen bereits mit einer klaren Anforderung: Wer ein Rechenzentrum bauen will, muss seine eigene Energieinfrastruktur mitbringen.
Können Rechenzentren künftig energieautonom betrieben werden?
Mehr Autonomie – ja. Vollständige Unabhängigkeit vom Netz – eher nicht. Dr. Jan Prochnow erklärt, dass der wachsende Druck auf Netzanschlüsse Betreiber zwingt, eigene Erzeugungs- und Speicherlösungen aufzubauen. Vollständige Autarkie werde jedoch die Ausnahme bleiben: „Völlige Autonomie wird eine Ausnahme sein, weil es für gewisse Edge-Cases immer hilfreich ist, noch eine Verbindung zu einem größeren Netz zu haben." Ein Netzanschluss als Rückfalloption bleibt aus technischer und wirtschaftlicher Sicht sinnvoll.
Warum reicht herkömmliche Speichertechnologie für Data Center oft nicht aus?
Rechenzentren, die erneuerbare Energie vollständig nutzen wollen, brauchen Speicher, die Energie über viele Stunden verschieben können, zum Beispiel Solarstrom vom Mittag in den Abend. Konventionelle Batterietechnologien sind auf kurze Speicherdauern ausgelegt und stoßen hier an ihre Grenzen. Dr. Jan Prochnow erklärt, wie CMBLU das mit der eigenen SolidFlow-Technologie adressiert: „Wir paaren die Energiedichte von Lithium-Ionen-Batterien mit der Long Duration von Flow-Batterien." Das Ergebnis ist ein Speichersystem, das sowohl kurzfristige Lastspitzen abfangen als auch Energie über einen langen Zeitraum bereitstellen kann und damit Rechenzentren 24-Stunden-Betrieb mit erneuerbaren Energien ermöglicht.
Wie orchestriert man Energieversorgung, Speicher, Kühlung und Lastmanagement digital?
Das Herzstück ist ein Energiemanagementsystem (EMS). Dr. Jan Prochnow beschreibt die Aufgabe der Software so: Speicher stellen die Flexibilität bereit, aber die Entscheidung darüber, wann geladen und wann entladen wird, muss das System auf Basis von Prognosen, Lastprofilen und Echtzeitdaten automatisiert treffen. „Speicher stellen die Flexibilität zur Verfügung, aber das eigentliche Gehirn, das entscheidet, wann Laden oder Entladen sinnvoll ist, muss die Software sein, in Abhängigkeit von Prognosen und Lastprofilen." Kein Mensch kann diese Komplexität manuell managen. Das muss in Echtzeit und automatisiert passieren.
Wird das Data Center der Zukunft zu einem eigenen Energiesystem?
Ja, und das verändert die gesamte Logik. Wer gezwungen ist, eigene Erzeugung und Speicher aufzubauen, kann diese auch für das Netz einsetzen. Dr. Jan Prochnow beschreibt, wie daraus ein neues Geschäftsmodell entsteht: „Sobald es eigene Erzeugung und Speicher hat, entstehen Businessmöglichkeiten, die tatsächlich netzdienlich sein können. Das Rechenzentrum setzt seine Speicher dann unter Umständen nicht nur für den Eigenverbrauch ein, sondern um das Netz zu stabilisieren." Diese vernetzten Modelle lassen sich nicht mehr manuell steuern, sie erfordern intelligente Software, die in Echtzeit und vollautomatisiert entscheidet.
Wer kontrolliert künftig diese Energiemanagementsysteme?
Die Systemverantwortung muss nach Dr. Jan Prochnow hierarchisch geregelt sein und das ist heute bereits eine komplexe Frage. Er beschreibt ein Modell mit mehreren Ebenen: Das Rechenzentrum als großer Verbraucher bildet die unterste Ebene, darüber liegt die Kommune, darüber der europäische Energieverbund. „Diese Hierarchien müssen durch saubere Übergaben gemanagt werden." Entscheidend ist dabei Standardisierung. Nur sie ermöglicht Skalierung. Und Cybersecurity: Wer kritische Infrastruktur vernetzt, muss Schnittstellen auf dem neuesten Stand der Technik halten. Das Risiko eines Blackouts bei einer Sicherheitslücke sei real.
Können Data Center vom Problem zur Ressource im Energiesystem werden?
Ja, wenn Regulatorik und Technologie zusammenspielen. Dr. Jan Prochnow nennt im Dings & Digital Podcast Bitcoin-Miner als frühes Beispiel netzdienlichen Verhaltens: Sie fahren ihr Rechenzentrum herunter, wenn das Netz entlastet werden muss und verdienen damit Geld. „Es gibt Bitcoin-Miner, die einen Teil ihres Umsatzes damit machen, dass sie ihr Rechenzentrum kurzfristig abschalten, wenn das Netz entlastet werden muss. Sie überlegen in jedem Moment, ob sie mit Mining oder mit dem Abschalten mehr verdienen." Wenn Regulatorik solche Flexibilität konsequent belohnt, können Rechenzentren als aktive Ressource statt als passive Last eine wichtige Rolle im Energiesystem übernehmen.
Fazit aus dem Interview mit Dr. Jan Prochnow von CMBLU Energy
Das Gespräch mit Dr. Jan Prochnow im Dings & Digital Podcast macht deutlich: Der Energiehunger von Rechenzentren ist kein Problem, das sich von selbst löst. Er ist strukturell, er wächst und er zwingt Betreiber, Kommunen und Netzbetreiber zu neuen Antworten.
Die technischen Bausteine dafür existieren: Long-Duration-Speicher, die Energie über viele Stunden verschieben und Energiemanagementsoftware, die Erzeugung, Speicher und Last in Echtzeit orchestriert. Was noch fehlt, ist der regulatorische Rahmen, der netzdienliches Verhalten konsequent belohnt und damit den Weg freimacht für Rechenzentren, die nicht nur sich selbst versorgen, sondern aktiv zur Stabilität des Energiesystems beitragen. Ob das gelingt, ist keine rein technische Frage. Es ist eine Frage des politischen Willens, der Standardisierung und der Bereitschaft, ein gewachsenes System grundlegend neu zu denken.
