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8.10.2018

Wie stark steigt der Strombedarf der Rechenzentren weltweit?

7.933 Mrd. kWh – so viel Strom könnten die Rechenzentren weltweit im Jahr 2030 verbrauchen. Das haben Forscher von Huawei für den „worst case“ berechnet. Damit stiege der Strombedarf der Rechenzentren auf mehr als das 20fache von heute und würde 13% der weltweiten Stromproduktion ausmachen. Aber wie realistisch sind solche Szenarien?

In dem Artikel „On global electricity usage of communication technology: trends to 2030“ errechnen Anders S. G. Andrae und Tomas Edler von Huawei wie sich der Energiebedarf der Informations- und Kommunikationstechnik zwischen 2010 und 2030 entwickeln kann. Bei der Prognose des künftigen Energiebedarfs unterscheiden sie drei Szenarien, ein „best case“, ein „erwartetes“  und ein „worst case“ Szenario. Für die Entwicklung des Energiebedarfs der weltweiten Rechenzentren kommen sie zu den in folgender Abbildung dargestellten Ergebnissen.

 

Prognostizierte Entwicklung des Energiebedarfs der Rechenzentren weltwei von 2010 bis 2030 - im schlechtesten Fall kann der Energiebedarf der Rechenzentren auf fast 8.000 Mrd. kWh ansteigen.
Prognostizierte Entwicklung des Energiebedarfs der Rechenzentren weltwei von 2010 bis 2030

 

Im schlechtesten Fall steigt der Energiebedarf der Rechenzentren auf etwa 8.000 Mrd. kWh an, im besten Fall „nur“ auf etwa 1.137 Mrd. kWh. Erwartet wird von Andrae und Edler ein Anstieg auf fast 3.000 Mrd. kWh.

Stimmen die Berechnungen, so würde das bedeuten, dass sich der Energiebedarf der Rechenzentren selbst im besten Fall zwischen 2010 und 2030 um den Faktor sechs erhöhen würde.

Die Frage, wie realistisch diese Berechnungen sind, ist berechtigt. Hierzu ist zunächst einmal festzustellen, dass das Berechnungsmodell von Andrae und Edler mit sehr deutlichen Vereinfachungen arbeitet und die tatsächlichen Entwicklungen der vergangenen Jahre kaum berücksichtigt. So wird z.B. der Anstieg des Bedarfs an Rechenkapazitäten mit dem langfristig prognostizierten Anstieg des Datenverkehrs von Rechenzentren gleichgesetzt. Für die verschiedenen Szenarien werden jeweils konstante jährlichen Steigerungen der Energieeffizienz der Rechenzentren 5% (worst), 10 % (expected) bzw. 15% (best) bis zum Jahr 2022 kalkuliert. Ab 2022 wird unterstellt, dass Moore’s Law nicht mehr gilt und damit auch keine deutlichen Effizienzsteigerungen in Rechenzentren mehr möglich sein werden. Für alle Szenarien wird dann nur noch eine jährliche Effizienzsteigerung von 5% angenommen.

Schon für die Jahre 2010 bis 2018 zeigt sich, dass die Berechnungen nur bedingt die Realität widerspiegeln. Aktuell (im Jahr 2018) liegt der weltweite Energiebedarf der Rechenzentren nach Berechnungen von Borderstep bei etwa 350 Mrd. kWh, also genau zwischen den Szenarien „best“ und „expected“. Ob das Modell die künftige Entwicklung bis 2030 realistisch darstellt, erscheint zumindest fraglich. Dass nach 2022 die jährlichen Effizienzsteigerungen in Rechenzentren durch das Ende vor Moores Law sich auf einmal drastisch verringern – unabhängig davon, wie hoch die tatsächlichen Anstrengungen zur weiteren Verbesserung sind – ist eher nicht zu erwarten.

Gelingt es auch nach 2022 ähnliche Effizienzsteigerungen wie in den letzten 10 Jahren zu erzielen, so ist bis 2030 der im Szenario „best“ prognostizierte Energiebedarf der Rechenzentren eine wahrscheinliche Größenordnung. Aber auch das bedeutet einen dann mehr als dreimal so hohen Stromverbrauch wie im Jahr 2018. Die Zielsetzung bleibt damit klar: Die Anstrengungen zur Steigerung der Energieeffizienz von Rechenzentren dürfen auf keinen Fall nachlassen, sondern müssen sogar noch deutlich verstärkt werden.