Die Anzahl von Rechenzentren – kleinen, großen und auch sehr großen, den sogenannten Hyperscalern – wächst stark und damit ihr Strombedarf. Das liegt an immer mehr digitalen Anwendungen für Clouds, Streaming, High-Performance-Computing und das Training von KI-Modellen, die immer größere Datenmengen erzeugen, verarbeiten und speichern. Auch bestehende Rechenzentren, die alte Geräte austauschen und durch neue leistungsstärkere Server, Grafikkarten und Speicher ersetzen, müssen ihre Anschlussleistungen erhöhen.
Insgesamt verschlingen die Zentren heute etwa vier Prozent des deutschen Stromverbrauchs, 21,3 Terawattstunden im Jahr. Die Anschlussleistung der Rechenzentren in Deutschland hat sich dabei in den letzten 15 Jahren verdoppelt. In der Mitte März erschienenen Rechenzentrumsstrategie plant die Bundesregierung die erneute Verdoppelung der Rechenkapazitäten und der IT-Anschlussleistung im Laufe der nächsten vier Jahre bis 2030.
Verdoppelung der Kapazitäten in vier Jahren geplant
In Deutschland gab es 2025 über 1.600 unternehmenseigene Rechenzentren, schreibt der VDE in einer Kurzinfo zu den Herausforderungen der Stromversorgung von Rechenzentren. Hinzu kommen über 300 besonders große, sogenannte Co-Location-Rechenzentren von Drittanbietern, in denen sich die IT-Firmen einmieten. Das Borderstep Institut hat die Zahlen für 2025 analysiert und kommt deutschlandweit auf eine IT-Anschlussleistung von 2.980 Megawatt. Mehr als 50 Prozent der Kapazität entfällt davon auf die Co-Location-Zentren, von denen viele weitere geplant sind. Aber die IT-Anschlussleistung umfasst je nach Definition nur den Strombezug der IT-Hardware. Hinzu kommen noch mal bis zu 50 Prozent Leistung für die Peripherie, vor allem die Kühlung der Technik, erläutert Ralph Hintemann, Analyst bei Borderstep.
Die Absichtserklärung der Bundesregierung zum Wachstum trifft auf einen in mehrfacher Hinsicht herausfordernden Markt. Die Nachfrage nach Rechenleistung ist da, der entsprechende Aufbau kann aber von den Herstellern der Hochleistungschips und Hochleistungsserver kaum befriedigt werden, wodurch die Preise steigen. Auch der Wunsch der IT-Firmen neue Rechenzentren in und um Frankfurt am Main oder im Großraum Berlin zu errichten, führt im Moment zu sehr geringem Leerstand und hohen Quadratmeterpreisen.
Das größte Problem, nicht nur in Deutschland, sondern weltweit, ist der Anschluss der neuen Kapazitäten an das Stromnetz. Die Rechenzentren unterliegen als Großverbraucher den gleichen Engpässen wie Batteriespeicher und erneuerbare Energieanlagen, mit denen sie um Netzanschlüsse konkurrieren. Ein Problem, das gleichzeitig eine Chance für die erneuerbare Energiebranche darstellt.
Eine Abschätzung von Wood Mackenzie beziffert die Ausgaben für Stromerzeugungsanlagen für Rechenzentren bis 2030 in den USA auf 65 Milliarden US-Dollar, um mit der Nachfrage durch die KI-Zentren Schritt zu halten. Vorhaben mit einer Gesamtleistung von 600 Gigawatt versuchten aktuell, ihre Stromversorgung sicherzustellen, während es lediglich für 183 Gigawatt entsprechende Verträge gebe.
2,5 Milliarden für Klimatechnik und Elektrik
In Deutschland wurden 2025 in Rechenzentrumsgebäude und die technische Gebäudeausrüstung 3,3 Milliarden Euro investiert. Davon fließen etwa 2,5 Milliarden Euro in die Geräte und Anlagen der Klimatechnik, die Elektroinstallation und andere Gebäudetechnik. Projektentwickler für Rechenzentren waren bisher meist spezialisierte Service-Dienstleister, die geeignete Immobilien suchen oder bauen, ausstatten und betreiben, in die ihre Kunden einziehen können, sagt Ralph Hintemann. Jetzt wird dieser Markt auch für Neueinsteiger sehr attraktiv und die Entwickler müssen ihre Kompetenzen in Richtung Energieversorgung ausweiten. In den Mittelpunkt der Standortsuche rückt zunehmend der Netzanschluss und die Versorgung mit Grünstrom.
Denn Rechenzentren benötigen, nach dem Energieeffizienzgesetz für Rechenzentren, schon heute 50 Prozent Strom aus erneuerbaren Energien. Ab Januar 2027 müssen sie sich bilanziell zu 100 Prozent mit erneuerbaren Energien versorgen, wofür sie Stromherkunftsnachweise entwerten oder Power-Purchase-Agreements abschließen können. Unternehmen aus der Energiebranche, die in das Geschäft mit Rechenzentren einsteigen, können helfen, durch den Anschluss von Erzeugungskapazitäten diese Anforderung zu erfüllen und gleichzeitig niedrige und planbare Stromkosten zu erreichen.
So eröffneten Avacon und die EnviaM-Gruppe im Februar ein Rechenzentrum im Raum Hannover, in das sie 40 Millionen Euro investiert haben. Es biete Platz für 28.000 Server. Avacon ist Teil des Eon-Konzerns und schreibt zur Eröffnung: „Als Netzbetreiber bringen wir die notwendigen Kompetenzen für einen sicheren und hochverfügbaren Betrieb mit – von der Energieversorgung über die Netzanbindung bis hin zu umfassenden Sicherheitskonzepten.“
Für seine Kunden hat Eon in einem „Playbook“ dargelegt, wie Rechenzentren Wartezeiten oder Kapazitätsbegrenzungen beim Netzanschluss überbrücken können, indem sie eine eigene lokale Stromerzeugung errichten. Empfohlen wird, sich zunächst einen reduzierten Netzanschluss mit 30 bis 60 Prozent der final notwendigen Leistung zu sichern und zusätzlich eigene Gasturbinen oder Festoxid-Brennstoffzellen zu installieren. Das beschleunige den Anschluss und vermeide die Überbauung, die für eine Offgrid-Lösung nötig wäre. Damit könne das Rechenzentrum den Betrieb schnell starten und weitere Anschluss- oder Erzeugungskapazitäten später hinzunehmen. Eon ist bereit, die Energieversorgung zu bauen, zu betreiben sowie einen Teil der entstehenden Abwärme abzunehmen und an die Standortkommune als CO2-freie Wärmequelle zu vermarkten. Als Referenzbeispiel führt das Unternehmen das Londoner Quartier Silvertown an, in dem alte Lagerhäuser an der Themse in Rechenzentren umgewandelt werden und deren Abwärme Wohnungen beheizen soll.
Schnelle Lösung: Gaskraftwerke
Dieser Ansatz, den auch amerikanische Anbieter verfolgen, ist nicht nur äußerst schädlich im Kampf gegen den Klimawandel, sondern hat auch entscheidende ökonomische Probleme. Gaskraftwerke rechnen sich erst ab einem Strompreis oberhalb der Grenzkosten für die Erzeugung. In Europa fällt für das bezogene Gas zudem die CO2-Abgabe an, die die Grenzkosten erhöht. Danach muss der selbsterzeugte Strom aus Gasturbinen durch zusätzliche Herkunftsnachweise in Grünstrom verwandelt werden. Außerdem unterliegt der Gaspreis Schwankungen, die von der politischen Weltlage abhängen.
Auch die Bestellung kleiner und mittelgroßer Gasturbinen sei nicht immer ad-hoc möglich, warnt Minh Khoi Le, Senior Vice President und Global Head of Data Center & Hydrogen beim Analysten Rystad, in einem Webinar Ende Februar. Die hohe Nachfrage durch Rechenzentren zusätzlich zu den regulären Kunden treffe auf eine Industrie, die ihre Produktion nicht schnell ausweiten könne. Historisch hätte nur die Photovoltaikbranche jährliche Wachstumsraten gezeigt (24 Prozent), wie sie heute für die globale Datacenter-Branche erwartet werden (28 Prozent), so Minh Khoi Le. Wartezeiten für größere Gasturbinen liegen Siemens Energy zufolge derzeit bei rund vier Jahren.
„Wir haben unser letztes Blockheizkraftwerk, das noch mit Gas lief, bereits abgewickelt“, berichtet Pietro Montemurri, Geschäftsbereichsleiter Zentrale Services der Finanz Informatik. Das Unternehmen stellt mit mehreren Rechenzentren die IT-Infrastruktur für die Sparkassen-Finanzgruppe und ist deren Digitalisierungspartner. „Mit den BHKWs ist es zunehmend schwierig und teuer gewesen, unseren Standort wirklich nachhaltig zu betreiben“, erläutert er. Stattdessen setzt das Unternehmen, das rund 5.500 Mitarbeiter beschäftigt, nun unter anderem auf Solarstrom. Für die Versorgung hat die FI-Gruppe bereits 2024 ein Power Purchase Agreement (PPA) über zehn Gigawattstunden im Jahr abgeschlossen. Weitere 30 Gigawattstunden sind ab Juli 2026 verfügbar. Der Stromverbrauch der unternehmenseigenen Rechenzentren lag laut Nachhaltigkeitsbericht 2025 bei 84 Gigawattstunden. Der Strom könne so abgenommen werden, wie die beteiligten Solarparks ihn produzieren, sagt Montemurri. Denn gerade im Sommer steigere der Kühlbedarf den Strombezug erheblich.
Solarstrom deckt sommerlichen Kühlbedarf
Für die PPAs arbeitet die Finanz Informatik mit der Deutschen Anlagenleasing zusammen und baut zusätzlich eigene Photovoltaikanlagen auf den Dächern der Rechenzentren. Perspektivisch möchte Montemurri auch Batteriespeicher und Wind-PPAs ins Portfolio aufnehmen. Er schätzt an den PPAs vor allem die langfristige Preisbindung, die er gezielt nutzt, um Preisrisiken an den kurzfristigeren Terminmärkten zu begrenzen. Durch den PPA-Bezug, die eigene Solarproduktion und zusätzliche hochwertige Herkunftsnachweise sei der durch den Rechenzentrumsbetrieb der Sparkassen verursachte CO2-Ausstoß drastisch reduziert worden. Da PPAs sowohl Preissicherheit als auch Herkunftsnachweise liefern, sind sie der Ad-hoc-Beschaffung von Strom an der Börse vorzuziehen.
Als Bestandteil der kritischen Infrastruktur muss die IT für den digitalen Zahlungsverkehr in Deutschland angesiedelt sein. Aber auch bei freier Standortwahl kann Deutschland bei der nachhaltigen Versorgung mit erneuerbarem Strom punkten. Das verdeutlicht ein Beispiel aus China. Auch dort versucht man, den Energiehunger und das Wachstum der Datacenter aus erneuerbaren Quellen zu decken und schreibt eine 80-prozentige Grünstromquote vor. Eines der ambitionierteren neuen Projekte ist die Zhongjin’s Ulanqab Computing Base, berichtet Rystad Energy. Dieses ist direkt verbunden mit 200 Megawatt Wind- und 100 Megawatt Solarerzeugung sowie mit 45 Megawatt Speichern mit einer Kapazität von 180 Megawattstunden. Das Rechenzentrum könne dadurch 35 Prozent seines Strombedarfs decken, berichtet Simeng Deng, Senior Analyst, Renewables & Power bei Rystad. Da es in einem Netzgebiet mit bereits 40 Prozent erneuerbarem Stromanteil operiere, könne es schrittweise sein Null-Emissionsziel erreichen.
In Deutschland liegt der Grünstromanteil im Netz sogar bei 62 Prozent und Projektentwickler können sich ebenfalls aus einem großen Pool an erneuerbaren Erzeugungsanlagen bedienen. Maxsolar nutzt diese Ausgangslage, um Rechenzentrumsentwicklern ein integriertes Gesamtangebot für die Energieversorgung zu machen, analog zum Eon-Ansatz, aber auf Basis erneuerbarer Energien.
Als Infrastrukturentwickler und Betreiber bringt das Unternehmen Erfahrung bei Netzanschlussbegehren mit, verfügt über ein breites eigenes Portfolio an Erzeugungsanlagen und begleitet Kommunen bei der Wärmeplanung sowie beim Aufbau von Wärmenetzen. Gleichzeitig baut Maxsolar aktuell auch eigene netzdienliche Batteriespeicher in Zusammenarbeit mit den Netzbetreibern auf, um Erzeugung und Verbrauch aufeinander abzustimmen und bestehende Netzkapazitäten effizienter zu nutzen.
Günstige Preise bei Direktbelieferung
Eine Analyse des eigenen Portfolios ergab, dass Maxsolar in Deutschland rund 72 Rechenzentren mit je einem Strombedarf von bis zu 50 Gigawattstunden pro Jahr aus eigenen Anlagen über Onsite-PPAs versorgen könnte – also über Direktleitungen aus nahegelegenen Solarparks. Für noch größeren Strombedarf wären weitere 32 Standorte geeignet.
Ein konkretes Beispiel ist ein aktuell in Planung befindliches Datacenter zwischen Frankfurt und Würzburg mit einer elektrischen Anschlussleistung von bis zu 20 Megawatt. Mehr als 67 Gigawattstunden des Strombedarfs des Projektes könnten durch Onsite-PPAs gedeckt werden und damit ein möglicher Anteil von 35 bis 45 Prozent am jährlichen Strombedarf des Rechenzentrums. Dadurch verringert sich auch der zunächst benötigte Netzanschluss, was die Inbetriebnahme beschleunigt. Gleichzeitig sinken langfristig die Betriebskosten, wenn Netzentgelte entfallen und der günstige PPA-Strom ausreichend Herkunftsnachweise generiert. Batteriespeicher an den angeschlossenen Solarparks sorgen zusätzlich für eine gleichmäßigere Versorgung, ergänzt durch Offsite-PPAs aus weiteren Anlagen, erläutert Christoph Strasser, CEO bei Maxsolar.
Auch bei der Nutzung der Abwärme zeigt sich das integrierte Konzept. Rund 35 Gigawattstunden Wärme fallen jährlich mit Temperaturen um 30 Grad Celsius an. Umliegende Wärmenetze können das aufnehmen, wobei die Temperatur im Vorlauf mit Wärmepumpen auf 80 Grad angehoben werden muss. „Gleichzeitig profitiert die Region: Es fließen privatwirtschaftliche Investitionen im dreistelligen Millionenbereich und es entsteht moderne, nachhaltige Infrastruktur, die lokale Wertschöpfung stärkt und zusätzliche Nutzungsperspektiven eröffnet“, sagt Strasser.
Maxsolar bezeichnet diesen Ansatz als „Multi Energy Hub“, bei dem verschiedene Infrastrukturelemente wie Rechenzentrum, Erzeugungsanlagen, Speicher und Wärmepumpen systemisch miteinander verknüpft werden und sich einen oder mehrere Netzanschlüsse teilen. Obwohl sich Rechenzentren bei der Stromabnahme nur schwer flexibilisieren lassen, ohne in den IT-Betrieb einzugreifen, kann der gesamte Hub Bedarf und Erzeugung besser ausbalancieren. Das schafft wirtschaftliche Vorteile für die Betreiber und entlastet gleichzeitig die Netze. Die Koordination eines solchen Multi Energy Hubs ist komplex, weil viele Systeme zusammenkommen. „Was wir hier machen, ist nicht der einfache Weg, aber der richtige“, sagt Strasser.
Ansiedlung nahe den Erzeugungskapazitäten
Auf eine Verbesserung der Netzauslastung bei der Kombination von Rechenzentren und Batteriegroßspeichern weist Georg Gallmetzer, Chief Business Development Officer bei Ecostor, im pv magazine Podcast hin. Rechenzentren benötigen zwei redundante Netzanschlüsse, um beim Ausfall einer Leitung direkt über die andere weiterversorgt werden zu können. Sie lasten ihre Netzanschlusskapazität daher immer nur zur Hälfte aus. Ein Batteriespeicher benötigt nur einen einfachen Anschluss, den er bei Bedarf sofort, in Sekundenbruchteilen, freigeben könnte. Er könnte somit die reservierte Kapazität mitnutzen und gleichzeitig über gemeinsame Geschäftsmodelle die Versorgung des Rechenzentrums unterstützen, sagt Gallmetzer.
Für die Versorgung mit erneuerbarem Strom wäre es generell hilfreich, wenn sich die Rechenzentren im Netz verteilen und sich vor allem in Gebieten ansiedeln, die viel Erzeugungspotenzial haben. Bei Cloud-Rechenzentren, die auf besonders kurze Latenzzeiten angewiesen sind, ist das schwieriger als bei Zentren zum Training von KI-Modellen oder kleineren Edge-Rechenzentren, die sich näher am Endkunden oder an der gewünschten Anwendung befinden. Eines der größten KI-Rechenzentren der Welt mit mehr als 1,2 Gigawatt Anschlussleistung könnte, unbestätigten Meldungen zufolge, in Dummerstorf in Mecklenburg-Vorpommern entstehen. Weitere 888 Megawatt sind für Brandenburg im Gespräch, beides Länder mit großer Winderzeugung. Der größte Zubau soll mit 1.800 Megawatt aber in der Region Frankfurt entstehen, meldet der Branchenverband Bitcom.
Auch für die Akzeptanz wäre eine bessere Verteilung gut. So stoßen große Neubauprojekte in der Region um Frankfurt zunehmend auf Bürgerproteste, insbesondere, wenn sie zu den riesigen Gebäudestrukturen noch Gaskraftwerke planen. Ein prominentes Beispiel ist das Rechenzentrum des US-Betreibers Edge Connex, das ein Gaskraftwerk mit 170 Megawatt bauen wollte und damit pro Jahr 600.000 Tonnen CO2 ausstoßen würde. Nach anhaltendem Widerstand aus der Bevölkerung überdenkt das Unternehmen nun seine Planungen.
Die Analysten von Wood Mackenzie warnen vor weiteren strukturellen Problemen. So kann die höhere Stromnachfrage dazu führen, dass sich die Strompreise für alle Verbraucher erhöhen. Auch der Netzausbau für eine sichere Versorgung wird über den Strompreis refinanziert, genau wie eventuell notwendige Back-up-Kapazitäten. Es besteht auch die Gefahr, dass sich die zur Überbrückung gedachten Gaskraftwerke später neue Märkte suchen müssen, und es wird umso schwieriger, sie zu ersetzen, je stärker sie mit der Wärmeversorgung von Kommunen verflochten sind.
Es muss daher im Interesse aller sein, dass die Zunahme des Strombedarfs der Rechenzentren direkt durch den Ausbau der erneuerbaren Energien und Batteriespeicher gedeckt wird, und es gilt, schnell Konzepte zu entwickeln, die den Bedürfnissen der Betreiber nach einer ausfallsicheren und redundanten Versorgung entgegenkommen, um zu verhindern, dass vermeintlich schnellere, aber nicht nachhaltige Lösungen Fuß fassen.