In der Definition sind Rechenzentren Sonderbauten mit gewerblichem Charakter, deren umbauter Raum oft erhebliche Dimensionen einnimmt und es sich aufgrund ihres Energiebedarfs um raumbedeutsame Planungen und Maßnahmen handelt. Wer ein Rechenzentrum entwickelt, muss langfristig planen und sicherstellen, dass der Standort nach Bauleitplanung, dem Flächennutzungsplan und dem Bebauungsplan zulässig ist. Auch die Beteiligung von Trägern öffentlicher Belange, wie z.B. Nachbargemeinden, Feuerwehr oder dem Umweltamt, benötigen Zeit und erfordern auf Seiten der Entwickler sensibles Stakeholder-Management.

Durch die Nähe zu einem der größten Internetknotenpunkte der Welt (DE-CIX) in Frankfurt am Main ist das Rhein-Main-Gebiet ein attraktiver Standort für Rechenzentren; gerade mit Blick auf Verkehrsinfrastruktur, Umweltaspekte und die technische Infrastruktur. Die Stromverfügbarkeit und die Stromversorgung durch Umspannwerke, Hochspannungsleitungen und natürlich durch Stromproduzenten ist zentral bei der Standortentscheidung.

Die Qualität eines Rechenzentrums zeigt sich am Gebäude selbst und der verbauten Technik. Bei der Gebäudehülle von Rechenzentren sollte statisch darauf geachtet werden, dass die Installation von Solarpaneelen oder anderen auf regenerative Energiegewinnung ausgelegte Anlagen möglich ist. Um die Vorgaben des Energieeffizienzgesetzes (EnEfG) zu erfüllen, können entsprechende Zertifikate als Nachweis des Bezugs des Stromes aus regenerativen Quellen dienen.

Der Abschluss eines entsprechenden Power Purchase Agreements (PPA) oder der Erwerb von Ökostromzertifikaten aus der EU sind ebenfalls geeignete Maßnahmen. Selbst produzierter Strom durch Solarpaneele wird angerechnet. Betreiber von Rechenzentren müssen sich im Rechenzentrumsregister anmelden und bestimmte Energieverbrauchsdaten an den Bund übermitteln.

Bei der verbauten Technik ist die Energieeffizienz (PUE – Power Usage Effectiveness) zentral. PUE ist eine Standard-Metrik für den Energieverbrauch in Rechenzentren. Es handelt sich dabei um das Verhältnis der Gesamtenergie der Einrichtung zur in einem Rechenzentrum verbrauchten Energie der IT-Geräte. Die in Deutschland geltende europäische Energieeffizienzrichtlinie (EED) schreibt PUE-Ziele sowie prozentuale Abwärmebeiträge vor, die an einen lokalen Fernwärmenetzbetreiber (DHNO) zu zahlen sind.

Das Energieeffizienzgesetz stellt nun neue Anforderungen an die Betreiber von Rechenzentren. So müssen diese z.B. bis 1. Juli 2025 sicherstellen, dass ihre Anlagen mit einem Energiemanagementsystem ausgestattet sind. Anfang 2026 müssen sie ihr Energiemanagementsystem validieren/zertifizieren. Die PUE-Werte müssen sie schrittweise verbessern und die Energiewiederverwendungsfaktoren (Stichwort: Wärmeexport) erhöhen.

Inwieweit die Nutzung von Abwärme bei der Bestimmung des PUE-Werts eines Rechenzentrums berücksichtigt werden kann, ist derzeit in der Diskussion. Gemäß Energieeffizienzrichtlinie muss Abwärme an ein lokales DHNO geliefert werden, es sei denn, es gibt kein solches oder die gelieferte Wärme wird nicht benötigt.

Die Energiezufuhr bei Rechenzentren bedarf der Redundanz, da Betriebsunterbrechungen nicht vorkommen dürfen. Die weltweiten Lösungen dieser Herausforderung unterscheiden sich stark. In Deutschland spielen Erneuerbare Energien aus Sonne, Wind und Wasser auch bei der Energieversorgung von Rechenzentren eine sehr große Rolle. In anderen Ländern wie den USA, Kanada, China oder Russland, betrachtet man Kernenergie – die man dort mit Adjektiven wie fortschrittlich, stabil und sauber belegt - als Teil der Lösung und wichtigen Baustein zur Dekarbonisierung.

Dazu wird an kleinen modularen Reaktoren (SMRs) und Mikroreaktoren geforscht, die d seriell gefertigt werden und niedrigere Vorlaufkosten und kürzere Bauzeiten erfordern. Das könnte sie für die Privatindustrie, finanziert mit privatem Kapital, erschwinglich machen.

Zudem gilt in den USA seit 2024 der Accelerating Deployment of Versatile, Advanced Nuclear for Clean Energy (ADVANCE) Act, ein Gesetz, welches auf Wachstum der Kernenergie abzielt. Das Gesetz hatte und hat eine starke parteiübergreifende Unterstützung. Unternehmen, die Lizenzen für den Bau oder Betrieb von Reaktoren beantragen, zahlen für die behördliche Prüfung einen Satz von gut 300 Dollar pro Stunde.

Antragsteller für fortgeschrittene Reaktoren zahlen deutlich weniger, nämlich ca. 160 Dollar pro Stunde. Da durchaus 100.000 Stunden für eine Prüfung anfallen können, ist die dann siebenstellige Einsparung spürbar. Das Gesetz incentiviert die Forschung und Entwicklung der Kernenergie auch dadurch, dass es den ersten lizensierten fortschrittlichen Reaktor, der z.B. Treibhausgasemissionen reduziert und die Energieerzeugung maximiert, von Prüfgebühren freistellt, i.e. diese zurückerstattet.

Der parallele Bau von Datencentern und Kohle- oder Gaskraftwerken sowie Kernenergiekraftwerken wird in bestimmten Ländern als natürliche Symbiose und Lösung des Problems der Energieversorgung von Datencentern angesehen. Dass diese Entwicklung auch in Deutschland aufgegriffen wird, erscheint derzeit nicht vorstellbar.