Rechenzentrum mit Kernreaktor? Wie kann das zusammen passen? Eigentlich ist das sogar sehr offensichtlich und gleichzeitig frage ich mich, warum ich nicht selbst schon auf diese Idee gekommen bin. Erfahre hier warum das eine geniale Idee ist.
Rechenzentrum mit Kernreaktor
Rechenzentrum, Serverzentrum, es gibt einige Bezeichnungen, aber man spricht meist über dasselbe, einen Ort, wo viele Server stehen und Daten speichern oder Cloud Daten verarbeiten oder Webdienste auf diesen laufen.
Ein Kernreaktor wie man es sich vorstellt, also ein riesiges Kraftwerk mit Kühltürmen, passt natürlich nicht in ein Rechenzentrum, aber genau an dieser Stelle kommt eine Technologie, welche derzeit noch gebaut wird, und zwar die SMR (Small Modular Reactor), als kleine modulare Reaktoren, mit einer Ausgangsleistung bis 300 MW.
Was sich auf den ersten Blick nach dem Schießen von Kanonenkugeln auf Spatzen anhört, relativiert sich bei einer Frage schnell:
Wie viel Strom braucht schon ein Rechenzentrum?
Strombedarf
Und die Antwort ist: nicht wenig! In Deutschland werden Rechenzentren laut Bitkom erst dann so bezeichnet, wenn diese mindestens 10 Server Racks haben und mehr als 40 kW an Strom beziehen. Denn neben den Servern, also technisch gesehen parallel laufende Computer, die zusammengeschaltet sind, braucht es noch eine Kühlung und auch die ist nicht ohne, im Norden Europas versucht man sogar durch Außenluft Kühlung die Kosten für Kühlung zu reduzieren.
Google’s Rechenzentren sollen mehr als 90.000 Server beinhalten und einen Strombedarf von mehr als 200 MW haben.
Die deutsche IT Vereinigung Bitkom sagt, stand 2023, dass der aktuelle Strombedarf der deutschen Rechenzentren bei 18 Milliarden kWh, dies entspricht 18 TWh, pro Jahr liegt.
Die Prognose von Bitkom geht davon aus, dass bis 2030, je nachdem wie es betrachtet wird, der Stromverbrauch auf 27 TWh (geringes Wachstum) bis 34 TWh (hohes Wachstum) ansteigen wird.
Beispiel
Um eine Vorstellung zu bekommen, was diese Zahlen bedeuten:
18 TWh Strom verbrauchen die deutschen Rechenzentren aktuell. Das Kernkraftwerk Isar 2 hatte eine Leistung von 1.485 MW, was einer jährlichen Produktion von 12.037 GWh und somit 12 TWh entspricht.
Man würde Stand 2023, also 1,5 Kernkraftwerke vom Typ Isar 2 benötigen, NUR um den Strombedarf der Rechenzentren in Deutschland zu decken.
In der optimistischen Annahme, dass der Strombedarf für die Rechenzentren durch Zubau auf 34 TWh steigt, so würde man 2030, 3 Kernkraftwerke vom Typ Isar 2 benötigen (genau genommen 2,8 Kernkraftwerke), nur um den Energiebedarf für die Rechenzentren decken zu können.
Mit einer Leistung von 1.300 MW, was 1,3 GW Leistung bedeutet, würde man pro Jahr 11.388 GWh Energie produzieren, was genug wäre, um 3.253.000 Haushalte zu versorgen. Bei 1.300 MW Leistung, und somit 11,3 TWh Leistung pro Jahr, bräuchte man ganze 3 Kernkraftwerke. 3 Kernkraftwerke dieser Leistungsklasse, könnten 9.759.000 Haushalte mit Strom versorgen.
So hoch kann im optimistischen Fall der Strombedarf für die Rechenzentren steigen. Strom, der irgendwo herkommen muss.
Volatilität von erneuerbaren Energien
Warum kann man aber keine erneuerbaren Energien dafür nehmen? Na ja, die Sonne scheint nicht 24 Stunden, es gibt Wolken und es gibt nicht ständig Wind. Daher ist die Leistung nie konstant, schwankend und damit kann man diese Leistung nicht garantieren. Aber Server mögen sowas gar nicht, einmal ausgeschaltet, kann es Stunden dauern, bis die Systeme und Verfügbarkeiten wieder hergestellt sind. Ein Rechenzentrum mit Wind oder nur Solar betreiben? Keine gute Idee. Folglich braucht man große Akkuspeicher, welche bei Dunkelflaute einspringen würden, nur funktioniert das nicht für mehrere Stunden, um ganz Deutschland mit Strom zu versorgen und da Rechenzentren sich eher in Ballungsgebieten befinden, kann man nur schwer Windparks drumherum bauen.
Braucht jedes Rechenzentrum einen SMR?
Nein, das denke ich wiederum nicht, ich denke hierbei wird es eine Nischenanwendung sein, denn man darf hier auch nicht die Kosten in höhere mehrere Millionen Euro vergessen, und das nur für den Reaktor. Folglich wird sich das nicht jeder Rechenzentrenbetreiber leisten können oder wollen. Gleichzeitig hat nicht jedes Rechenzentrum einen solch hohen Energiebedarf, je nach Größe und Region kann dieser schwanken und wenn wir schon bei der Region sind. Der Strompreis muss eine solche Investition amortisieren können, in Ländern mit günstigem Strom, wird sowas keinen Sinn machen, in Deutschland, wo der Strompreis höher als in vielen anderen Ländern der Welt ist, könnte ich mir sowas zwar vorstellen, ist Stand 2024, aber praktisch undenkbar umzusetzen, besonders, weil man einen SMR beim deutschen Internetknoten in einem Ballungsgebiet betreiben müsste.
Dies könnte sich, allein aufgrund der Information, dass sich dort ein SMR befinden könnte, auch auf die lokale Wirtschaft auswirken. Unternehmer, die Angst vor Kernkraft haben, könnten ihr Unternehmen weg verlagern, hingegen könnten Unternehmen mit großem Energiebedarf sich ansiedeln, um von dem günstigen und stabilen Strom profitieren zu können.
Es lässt sich daher nicht sagen, wie sich eine solche Entscheidung lokal auswirken würde.
Vielleicht braucht es natürlich auch keinen großen Reaktor wie man es sich vorstellt, wenn man heute an ein Kernkraftwerk denkt, der eVinci Microreactor von Westinghouse, ist kompakt und kann zwischen 5-13 MW Leistung liefern.
Die Idee ist natürlich interessant, der Strombedarf könnte sicher gedeckt werden, das öffentliche Stromnetz entlastet werden, weil man weniger Großverbraucher im Netz hat. Aber auch der AtomicTrain oder das Atomkraft angetriebene Flugzeug (wurde getestet), sind nicht kommerziell realisiert worden, vielleicht wird es auch nur bei einer Idee bleiben, mal schauen.
Weiterführende Quellen:
German 
English 
French 
Czech