Rechenzentren als Wärmefallen: 340 Millionen betroffen

In diesem Jahr werden weltweit rund 760 Milliarden Dollar in neue Rechenzentren investiert, mehr als je zuvor. Viele dieser Anlagen entstehen in Stadtrandlagen, weil dort Infrastruktur und Netzanschlüsse bereits vorhanden sind. Was dabei kaum diskutiert wird: Rechenzentren heizen ihre Umgebung auf und der Effekt ist größer als bislang angenommen. Wissenschaftler der Arizona State University haben das Phänomen erstmals für eine Großregion systematisch vermessen und die Ergebnisse auf die gesamte Welt hochgerechnet.

Was ist der Daten-Wärmeinseleffekt?

Der sogenannte Wärmeinseleffekt bezeichnet das Phänomen, dass bestimmte Gebiete deutlich wärmer sind als ihre Umgebung. Bekannt ist er aus Städten, wo Asphalt und Beton die Sonnenwärme speichern. Rechenzentren erzeugen dieselbe Wirkung, aber aus einer anderen Ursache: Sie produzieren große Mengen Abwärme, die über Kühlsysteme an die Umgebungsluft abgegeben wird.

Die Forscher der Arizona State University haben Satellitendaten und Bodenmessungen aus dem Großraum Phönix ausgewertet und dabei Folgendes gemessen: In unmittelbarer Nähe großer Rechenzentren steigen die Oberflächentemperaturen um bis zu 9,1 Grad Celsius an. Der Durchschnitt liegt bei 1,5 bis 2,4 Grad für Bereiche im näheren Umfeld. In 4,5 Kilometern Entfernung sind immer noch im Schnitt rund ein Grad Celsius Temperaturerhöhung messbar. Die Lufttemperatur in benachbarten Wohngebieten stieg in Phönix um bis zu 2,2 Grad Celsius an, ein Wert, der in einer Region, die ohnehin mit Extremhitze kämpft, erheblich ins Gewicht fällt.

Das ist kein lokales Phänomen. Vergleichbare Untersuchungen aus anderen Regionen zeigen ähnliche Muster. Die Temperaturerhöhungen reichen von 0,3 bis 9,1 Grad Celsius, je nach Größe der Anlage, Kühlmethode und Bebauung der Umgebung.

Warum ausgerechnet jetzt?

Rechenzentren existieren seit Jahrzehnten. Dass ihr Wärmeeffekt jetzt systematisch erforscht wird, liegt an der rasanten Expansion der Branche. Der weltweite KI-Boom hat zu einer Investitionswelle geführt: Für das Jahr 2026 werden nach Branchenschätzungen rund 760 Milliarden Dollar an Kapitalinvestitionen in neue Rechenzentren weltweit erwartet. Dieser Aufwuchs betrifft nicht nur abgelegene Industriegebiete. Viele der neuen Anlagen entstehen in Stadtrandlagen oder in der Nähe von Wohngebieten, weil dort Infrastruktur und Anschlüsse bereits vorhanden sind.

Gleichzeitig steigt der Energiebedarf pro Anlage stark an. Ein modernes KI-Trainingszentrum braucht ein Vielfaches der Rechenleistung älterer Einrichtungen. Mehr Rechenleistung bedeutet mehr Strom, mehr Strom bedeutet mehr Abwärme. Die Kühlsysteme werden größer, die Wärmeabgabe in die Umgebung steigt entsprechend.

Was bedeutet das konkret für Anwohner?

Für Menschen, die in der Nähe großer Rechenzentren leben, bedeutet ein dauerhafter Temperaturanstieg von zwei Grad mehr als nur Unbehagen an heißen Tagen. Energiekosten für Kühlung steigen. Nächte, die ohnehin warm sind, werden wärmer. In Regionen mit bereits hoher Hitzebelastung kann das gesundheitliche Auswirkungen haben, insbesondere für ältere und kranke Menschen.

Das gilt besonders für Gegenden wie den Großraum Phönix, der bereits zu den heißesten städtischen Regionen der USA gehört. Aber auch in Europa entstehen immer mehr große Rechenzentren, vor allem in Irland, den Niederlanden, Schweden und Deutschland. Das nordeuropäische Klima galt lange als vorteilhaft für natürliche Kühlung, aber auch dort verändert sich die Lage mit dem Wachstum der Anlagen.

Was die Forschung bislang nicht systematisch abbildet: die Langzeiteffekte. Die untersuchten Anlagen sind mehrheitlich neueren Datums. Wie sich ein dichtes Netz großer KI-Rechenzentren auf das Stadtklima einer Region auswirkt, wenn es über Jahrzehnte betrieben wird, ist noch offen.

760 Milliarden Investitionen, keine Wärmeregelung

Regulatorisch ist das Feld weitgehend unbestellt. Rechenzentren unterliegen Baugenehmigungen, Auflagen zur Wassernutzung und in einigen Ländern zur Energieeffizienz. Vorschriften zur Abwärme und ihrer Auswirkung auf die Umgebung gibt es in den meisten Ländern nicht. In der Europäischen Union werden Rechenzentren seit einigen Jahren durch den Energy Efficiency Act stärker in die Pflicht genommen. Abwärme soll nach Möglichkeit in lokale Wärmenetze eingespeist werden. Eine verbindliche Anforderung ist das bislang nicht.

Einzelne Länder gehen weiter. In den Niederlanden müssen neue Rechenzentren in bestimmten Gebieten eine sogenannte Wärmenutzbarkeitsstudie vorlegen. In Deutschland diskutiert die Branche Pilotprojekte zur Fernwärmeeinspeisung, etwa in Frankfurt, das sich zu einem der dichtesten Rechenzentrumsstandorte Europas entwickelt hat.

Die Forschungsgruppe aus Arizona empfiehlt in ihrer Studie eine stärkere Integration des Wärmeeffekts in Stadtplanungsverfahren: Rechenzentren sollten ähnlich behandelt werden wie Industrieanlagen mit bekannten Emissionsprofilen. Die Branche reagierte bislang kaum. 760 Milliarden Dollar fließen 2026 in Neubauten. Wo sie entstehen, entscheiden vor allem Strompreis und vorhandene Netzinfrastruktur.