Solar---Speicher für Rechenzentren: Kein einfacher Wechsel
Feb 03, 2026
Da Rechenzentren immer größer und komplexer werden, ist die Versorgung mit kostengünstiger und zuverlässiger Energie wichtiger denn je. Gerhard Salge, Chief Technology Officer (CTO) bei Hitachi Energy, einer Einheit des japanischen Mischkonzerns Hitachi, beleuchtete die Beziehung zwischen erneuerbaren Energien und dem Betrieb von Rechenzentren und wies darauf hin, dass Erfolg zwar technisch machbar sei, Erfolg jedoch eine sorgfältige Planung, die richtige Infrastruktur und einen ganzheitlichen Ansatz erfordere.
„Wenn wir uns ansehen, was in den Netzen passiert, dann sind erneuerbare Energien ein aktives Element auf der Stromerzeugungsseite und die Rechenzentren ein aktives Element auf der Nachfrageseite“, sagte Salge gegenüber pv magazine. „Darüber hinaus braucht es die Dimensionen Flexibilität, für die wir Speicher brauchen und ein Netz, das auch hier aktiv agieren kann, um all diese Elemente zusammenzubringen.“
Laut Salge liegt der Schlüssel in aktiven Netzen, nicht in passiven Systemen, die einfach auf Bedingungen reagieren. Angesichts zunehmender erneuerbarer Energien, veränderter Nachfragemuster, neuer Lastzentren und Speichermöglichkeiten wie Batterien und bestehender Anlagen wie Pumpspeicherkraftwerken ist es entscheidend, diese Ressourcen aktiv zu koordinieren, um Versorgungssicherheit, Stromqualität und Kostenoptimierung aufrechtzuerhalten.
„Aber wenn man über die Auswirkungen und den Zusammenhang zwischen erneuerbaren Energien und Rechenzentren spricht, muss man immer den gesamten Umfang der Flexibilität in einem Energiesystem aller Elemente berücksichtigen: -Nachfrageseite, Erzeugungsseite, Speicherseite und das aktive Netz dazwischen“, sagte er und wies darauf hin, dass schwache oder überlastete Netze diesen Zweck nicht erfüllen würden.
KI-Rechenzentren
Salge warnte, dass nicht alle Rechenzentren gleich seien. „Es gibt konventionelle Rechenzentren und KI-Rechenzentren“, sagte er. „Konventionelle Rechenzentren sind im Wesentlichen Hochlastsysteme-mit einigen Schwankungen darüber hinaus. Sie enthalten viele Prozessoren, die Anfragen -von Suchmaschinen oder anderen Anwendungen verarbeiten-, sodass die Arbeitslast stochastisch über sie verteilt wird. Dadurch entsteht eine Grundlast mit zufälligen Höhen und Tiefen, was dem typischen Lastmuster eines herkömmlichen Rechenzentrums entspricht.“
Im Gegensatz dazu sind KI-Workloads stark von GPUs oder KI-Beschleunigern abhängig, die kontinuierlich viel Strom verbrauchen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Rechenzentren laufen KI-Rechenzentren oft unter anhaltend hoher Auslastung, manchmal über längere Zeiträume nahe der maximalen Kapazität.
„KI-Rechenzentren sind besonders gut im Parallelrechnen“, erklärte Salge. „So viele von ihnen werden gleichzeitig mit dem gleichen Nachfragemuster ausgelöst, was zu diesen Spitzen nach oben und unten im Nachfrageprofil führt, und sie treten insgesamt parallel auf.“
Diese Schwankungen stellen sowohl die Stromversorgung als auch die Spannungs- und Frequenzqualität des angeschlossenen Netzes vor große Herausforderungen. „Sie müssen also Wirkleistung von einem Energiespeichersystem oder einem Superkondensator zum Bedarf des KI-Rechenzentrums transportieren. Und dazu muss dann wirklich die Steuerung der Wirkleistung des Rechenzentrums gehören. Was Sie brauchen, ist die Interaktion zwischen der Speichereinheit und dem KI-Rechenzentrum, um Wirkleistung bereitzustellen oder sie anschließend zu absorbieren, wenn der Spitzenwert sinkt. Das kann auch durch einen Superkondensator erledigt werden.“
Batterien können viel mehr Energie speichern als Superkondensatoren, letztere können jedoch häufiger kleinere Energien speichern. „Wenn Sie jedoch eine Batterie einsetzen, die kleiner ist als die Last, und Sie die Batterie wirklich zyklisch auf ihre volle Kapazität bringen müssen, wird die Batterie in Ihrem Rechenzentrum nicht sehr lange überleben, weil die Häufigkeit dieser Ausbrüche so hoch ist, dann altert die Batterie sehr, sehr schnell, ja, sodass Superkondensatoren mehr Zyklen durchführen können“, betonte Salge.
Er wies auch darauf hin, dass sowohl Batterien als auch Superkondensatoren ausgereifte Technologien seien, die optimale Konfiguration jedoch {{0}ob das eine, das andere oder eine Kombination mit herkömmlichen Kondensatoren-von der Speichergröße, der Anzahl der Racks, den Spannungspegeln und dem gesamten Systemdesign abhängt.
Verwalten von KI-Trainingsstößen
Salge betonte, wie wichtig es sei, die Netzvorschriften in allen Regionen einzuhalten. „Man muss ein guter Bürger des Energiesystems werden“, sagte er. „Sie müssen mit den örtlichen Energieversorgern zusammenarbeiten, um sicherzustellen, dass Sie nicht gegen die Netzvorschriften verstoßen und das Rechenzentrum nicht wieder in das Netz einbinden. Eine gute Möglichkeit, dies zu erreichen, wenn erneuerbare Energien und Rechenzentren nebeneinander liegen, besteht darin, die Versorgung mit erneuerbarer Energie bereits innerhalb des Rechenzentrumsgebiets zu verwalten dynamische Belastungen der Rechenzentren.“
Wenn das Netz mit moderner, aktiv betriebener Ausrüstung nicht zukunfts-fit ist, werden die Betreiber deutlich mehr Stress ausgesetzt sein. „Mit einer ganzheitlichen Planung können Sie stattdessen sogar einen Teil der Flexibilität des Rechenzentrums als kontrollierbare und bedarfsgesteuerte Funktion nutzen“, sagte Salge und fügte hinzu, dass Rechenzentrumsbetreiber KI-Trainingsschübe auf Zeiträume koordinieren könnten, in denen das Stromnetz über mehr verfügbare Kapazität verfügt. Dies macht das Rechenzentrum zu einer vorhersehbaren, kontrollierbaren Anforderung, die das Netz nur dann belastet, wenn es vorbereitet ist.
„Zusammenfassend zur technischen Machbarkeit: Ja, es ist möglich, aber es erfordert die richtige Konfiguration“, sagte Salge.
Wirtschaftliche Machbarkeit
Aus wirtschaftlicher Sicht ist Salge davon überzeugt, dass Solar- und Windenergie weiterhin die günstigsten Energiequellen sind, selbst wenn man die Netzflexibilität berücksichtigt, die für ihre Integration in Rechenzentren erforderlich ist. Solarenergie lässt sich am schnellsten einsetzen, Windenergie ergänzt sie gut und beide können parallel skaliert werden.
„Jeder Anstieg der Nachfrage nach Rechenzentren erfordert Investitionen, sei es aus erneuerbaren Energien oder konventioneller Energie. Die Wirtschaft hängt vom Markt ab, und Marktmechanismen, Vorschriften und technische Netzplanung sind miteinander verbunden und beeinflussen den Energiefluss, die Preisgestaltung und die Systemstabilität“, sagte er.
„Wir empfehlen Entwicklern, von Anfang an mit allen Beteiligten {{0}Versorgungsunternehmen, Technologieanbietern und Planern- zusammenzuarbeiten, um Zuverlässigkeit, Erschwinglichkeit und gesellschaftliche Akzeptanz sicherzustellen. Eine ganzheitliche Planung vermeidet reaktive Korrekturen und führt zu besseren langfristigen Ergebnissen“, schloss Salge.
