Abwärme aus dem Rechenzentrum: Wie sie die Wärmeversorgung transformiert

Themenübersicht:

• Rechenzentren in Frankfurt und einige Grundlagen
• Aus dem Rechenzentrum ins Wärmenetz
• So wird aus Serverabwärme nutzbare Heizwärme
• Wärmeversorgung und -verteilung im Contracting-Modell
• Vom EnEfG bis zur kommunalen Wärmeplanung: der regulatorische Rahmen kurz erklärt
• Moderne Wärmequartiere – Vorzeigeprojekte für die Abwärmenutzung

Der rasante Ausbau digitaler Infrastrukturen erzeugt große Mengen Abwärme. Denn Teile des Energieverbrauchs von Rechenzentren werden in Wärme umgewandelt, ein „Abfallprodukt“ quasi, das durch die Kühlung der Server entsteht. Diese von den Servern abgegebene Wärme wird bislang nur wenig in der Wärmeversorgung berücksichtigt. Dabei bietet sie enormes Potenzial. Auch – oder vor allem – in Frankfurt, einem echten Hotspot für Rechenzentren. Wir erklären, wie aus Serverabwärme nutzbare Quartierswärme entsteht, welche Finanzierungsmodelle es gibt und wo das zukunftsweisende Konzept schon heute Realität wird. Im Überblick:

• Abwärme ist eine strategisch wertvolle Energiequelle. Sie kann in Wärmenetze integriert werden, um Wohnquartiere und Firmengebäude zu beheizen.
• Gerade in Frankfurt, einem der Topstandorte für Rechenzentren in Deutschland, bestehen besondere Chancen für die Abwärmenutzung.
• Je nach Lage und Anzahl der Liegenschaften kann die gemeinsame Wärmeversorgung über ein lokales Nahwärmenetz vorteilhaft sein.
• Der Schlüssel liegt darin, die Wärme der Server so umzuwandeln und zu verteilen, dass sie für benachbarte Immobilien nutzbar wird.
• Als größter Energiedienstleister im Rhein-Main-Gebiet ist Mainova ein kompetenter Partner in der Entwicklung moderner Wärmequartiere – für Projektverantwortliche und Betreiber von Rechenzentren gleichermaßen.

Rechenzentren in Frankfurt

Was ist ein Rechenzentrum? Rechenzentren sind das Rückgrat des Internets und Grundlage für die weitere Digitalisierung von Wirtschaft und Gesellschaft. In Rechenzentren laufen die notwendige Technik und Infrastruktur zusammen. Frankfurt und die Rhein-Main-Region gelten als das europäische Powerhouse der Digitalisierung.

Interessantes kurz und kompakt

Mit dem DE-CIX, einem der größten Internetknotenpunkte der Welt, verfügt die Mainmetropole über große Abwärmepotenziale im Bereich der Rechenzentren, die für die Wärmeversorgung genutzt werden können. Die Industrie- und Handelskammer Frankfurt am Main hat Ende vergangenen Jahres spannende Zahlen veröffentlicht: „2024 existieren in der Region FrankfurtRheinMain 76 Rechenzentrumsstandorte, davon 55 im Stadtgebiet Frankfurt. Damit befinden sich rund 30 Prozent aller deutschen Rechenzentren in der Region, die eine Schlüsselrolle für die digitale Transformation einnimmt. Diese schaffen direkt rund 2.900 Arbeitsplätze, leisten einen Beitrag zum Bruttoinlandsprodukt von etwa 1,3 Milliarden Euro, erzielen einen Produktionswert von rund 2 Milliarden Euro und generieren jährliche Steuereinnahmen von 405 Millionen Euro. […]“ Zusätzliche Informationen verfügbar

Was genau ist Abwärme und wie entsteht sie in Rechenzentren?

Als Abwärme bezeichnet man Wärme, die produktionsbedingt als ungewolltes Nebenprodukt in technischen Anlagen entsteht. In Rechenzentren geschieht das bei der Datenverarbeitung, genauer gesagt beim Kühlen der Server. Rechenzentren können eine wichtige Rolle als urbane Abwärmequelle einnehmen. Die Herausforderung besteht darin, die abgegebene Wärme so aufzubereiten, dass sie in ein bestehendes Fernwärme- oder lokales Nahwärmenetz eingespeist und letztendlich fürs Heizen genutzt werden kann.

Wärme im Quartier – aus dem Rechenzentrum ins Wärmenetz

Was ist ein Wärmequartier?

Ein Wärmequartier bezeichnet ein Wohnviertel oder mehrere räumlich zusammenhängende Gebäude, die über eine gemeinsame Infrastruktur mit Wärme versorgt werden. Beispielsweise über ein Nahwärmenetz, das Abwärme verteilt. Faustregel: Ab zwei Gebäuden oder Liegenschaften kann eine gemeinsame Wärmeversorgung über ein lokales Nahwärmenetz wirtschaftlich sinnvoll sein. Wie viele Abnehmer idealerweise benötigt werden, lässt sich nicht pauschal sagen, sondern muss individuell berechnet werden.

Intelligente Energieplanung schafft Vorteile:

• Zukunftssichere Wärmequellen gebündelt nutzen
• Keine eigene Heizanlage pro Gebäude
• Investitionskosten auf alle Abnehmer verteilt
• Kein Aufwand für Eigentümer – Investition, Betrieb und Wartung können über Contracting erfolgen
• Förderfähig über Bundesförderung für effiziente Wärmenetze (BEW)

Ist Fernwärme verfügbar, kann alternativ ein Fernwärmeanschluss infrage kommen. Sprechen Sie uns an!

Was ist der Unterschied zwischen einem Wärmequartier und der klassischen Fernwärme?

In einem Wärmequartier kommt eine dezentrale Lösung für die gemeinsame Wärmeversorgung zum Einsatz, beispielsweise Abwärme aus einem nahegelegenen Rechenzentrum. Die Infrastruktur basiert auf einem lokalen Nahwärmenetz. Klassische Fernwärme wird zentral in Heizkraftwerken erzeugt, ins Fernwärmenetz eingespeist und zu angeschlossenen Wohn- und Geschäftsgebäuden entlang der Versorgungsleitungen transportiert. Die Mainova-Kraftwerke produzieren Strom und Wärme parallel durch Kraft-Wärme-Kopplung: Nach der Verbrennung des Energieträgers wird Wasser in Dampf umgewandelt. Es entsteht Drehstrom, der dem Stromnetz zugeführt wird. Für die Wärmeversorgung wird der Dampf ausgekoppelt. Mittels Wasser oder Dampf gelangt die Fernwärme gebrauchsfertig in die Liegenschaften, wo eine Fernwärme-Übergabestation erforderlich ist. Im Rahmen zeitgemäßer Quartiersversorgung können Fernwärme und Abwärme bedarfsgerecht kombiniert werden.

So wird aus Serverabwärme nutzbare Heizwärme im Quartier

1. Die Abwärme aus dem Rechenzentrum wird ausgekoppelt und über einen Wärmetauscher in eine Heiz-/Wärmezentrale geleitet. Dort dient sie als Wärmequelle für Wärmepumpen.
2. Die Großwärmepumpen heben die Abwärme auf das benötigte Temperaturniveau an (von rund 35 auf circa 70 °C).
3. Aus der Heizzentrale erfolgt die Einspeisung von höheren Vorlauftemperaturen ins Nahwärmenetz mit mehreren Hausanschlüssen.
4. In den Gebäuden wird die Wärme mittels Übergabestation verteilt und kann für Heizkörper, Warmwasserbereitung und sonstige Verbraucher genutzt werden.
5. PV rundet das ganzheitliche Energiekonzept bestenfalls ab.

Eine entscheidende Voraussetzung zur Nutzung von Abwärme ist die räumliche Nähe der Wärmeaufbereitung zur Abwärmequelle. Für den Fall eines Ausfalls der Wärmeversorgung sorgen mobile Heizzentralen oder zusätzliche Gaskessel für eine Absicherung der Wärmeversorgung.

Abwärmekonzept am Beispiel Quartier „franky“

Wärmeversorgung und -verteilung im Contracting-Modell

Vor der Planung einer Wärmeanlage stellen sich wichtige Fragen:

• Was kostet der Anschluss an ein Wärmequartier?
• Wer trägt die Investitionskosten?
• Muss ich mich als Eigentümer um Betrieb und Wartung kümmern?
• Wie läuft die Umsetzung von der Anfrage bis zum Anschluss ab?

Die Anschlusskosten variieren je nach Standort und Technologie. Ein interessantes Dienstleistungsmodell ist Contracting, das die Wärmeversorgung und -verteilung an einen Contractor auslagert. Im Rahmen von Wärme-Contracting erhalten Kundinnen und Kunden modernste Anlagentechnik. Dabei gehen sie kein Risiko ein – Investitionen und damit verbundene Risiken übernehmen wir als Contractor. Wir tragen auch die Wartungs- und Instandsetzungskosten. Den Anfang macht immer die Ideen- und Konzeptentwicklung, gefolgt von Planung und Angebotserstellung. Wie die Umsetzung von der Anfrage bis zum Anschluss abläuft, erläutern wir Ihnen gerne persönlich.

Energie-Contracting

Innovative Anlagentechnik ohne Eigeninvestition und Betriebsrisiko: Als Contractor planen, finanzieren, bauen und betreiben wir hochmoderne Energieanlagen – technologieoffen für jeden Bedarf. Die Ausgliederung dieser Dienstleistungen bietet attraktive Vorteile.

Contracting: jetzt profitieren

Vom EnEfG bis zur kommunalen Wärmeplanung: der regulatorische Rahmen kurz erklärt

Bis 2045 möchte Deutschland Netto-Treibhausgasneutralität erreichen. Die nationalen Ziele und der Weg dorthin sind im Bundes-Klimaschutzgesetz definiert. Zusätzliche Informationen verfügbar Dabei kommt es auch auf die Transformation der Wärmeversorgung an. Es gibt verschiedene Gesetze und Vorgaben, die für den Wärmesektor und speziell für das Thema Abwärme relevant sind. Wir fassen die wichtigsten zusammen.

Das Energieeffizienzgesetz (EnEfG)

Das EnEfG bildet einen sektorübergreifenden Rahmen fürs Energiesparen und behandelt die Vermeidung und Verwendung von Abwärme. Betreiber von Rechenzentren etwa sind gemäß EnEfG verpflichtet, anfallende Abwärme zu reduzieren oder weiterzuverwenden. Für neue Rechenzentren wurden Wiederverwendungsquoten definiert, gestaffelt je nach Zeitpunkt der Inbetriebnahme. Seit 1. Juli 2026 sind es 10 %. Die Mindestquoten können auch durch die Abwärmenutzung von Dritten erfüllt werden. Dafür brauchen Rechenzentren geeignete Abnehmer in der näheren Umgebung – und vor allem die notwendige Wärmenetzinfrastruktur. Hier kommt Mainova ins Spiel.
Energieversorger können die Abwärme aus Rechenzentren abnehmen und in ihre Wärmenetze integrieren. Die modernen Infrastrukturen schaffen eine Win-win-Situation: Unternehmen und Quartiersentwickler profitieren ebenfalls von dem fortschrittlichen Energiebezug und blicken entspannt in die Zukunft.

Das Gebäudemodernisierungsgesetz (GModG)

Das Gebäudemodernisierungsgesetz regelt die energetischen Anforderungen an beheizte und gekühlte Gebäude sowie an deren Heizungs-, Kühl-, Raumlufttechnik und Warmwasserbereitung. Dazu zählen u. a. Vorgaben zum baulichen Wärmeschutz, zum Energiebedarf und zur Modernisierung der Wärmeversorgung.
Unvermeidbare Abwärme im Sinne des GModG ist „[…] der Anteil der Wärme, der als Nebenprodukt in einer Industrie- oder Gewerbeanlage oder im tertiären Sektor aufgrund thermodynamischer Gesetzmäßigkeiten anfällt, nicht durch Anwendung des Standes der Technik vermieden werden kann, in einem Produktionsprozess nicht nutzbar ist und ohne den Zugang zu einem Wärmenetz ungenutzt in Luft oder Wasser abgeleitet werden würde, […]“. Zusätzliche Informationen verfügbar Diese Abwärme kann für die GModG-konforme Versorgung von Gebäuden eingesetzt werden, sie wird als potenzielle Energiequelle anerkannt.

Zählt Abwärme aus Rechenzentren zu den Möglichkeiten im Rahmen der kommunalen Wärmeplanung?

Abwärme aus Rechenzentren ist Bestandteil der kommunalen Wärmeplanung. Die kommunale Wärmeplanung setzt den Rahmen für die gesamte Wärmeversorgung von Städten und Kommunen. Nach dem Wärmeplanungsgesetz (WPG) ist sie für Großstädte wie Frankfurt seit Mitte 2026 verpflichtend. So erhalten Sie mehr Planungssicherheit für den Auf- oder Umbau der Heizinfrastruktur, können fundierter entscheiden und sind für künftige Anforderungen gerüstet.
„[…] Das Wärmeplanungsgesetz schafft die rechtliche Grundlage für die verbindliche und systematische Einführung einer flächendeckenden Wärmeplanung in ganz Deutschland. Die Wärmeplanung soll als wegweisendes Instrument auf der Grundlage der lokalen Gegebenheiten einen Weg aufzeigen, wie zukünftig Schritt für Schritt die Wärmeversorgung auf die Nutzung von Erneuerbaren Energien oder unvermeidbarer Abwärme umgestellt werden kann. […]“ Zusätzliche Informationen verfügbar

Moderne Wärmequartiere – Vorzeigeprojekte für die Abwärmenutzung

Wo gibt es in Frankfurt und der Rhein-Main-Region bereits entsprechende Projekte?

Ein Leuchtturmprojekt für Wärme aus der Nachbarschaft ist das Quartier „franky“, welches aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und des Landes Hessen kofinanziert wird. Dort wird die Wärmeenergie aus dem benachbarten Rechenzentrum Telehouse nutzbar gemacht und soll 60 % des Wärmebedarfs decken.

Quartier „franky“: Referenz lesen

In Hattersheim am Main betreibt Mainova seit 2014 ein Nahwärmenetz, über das das Wohngebiet am Hugo-Hoffmann-Ring mit Biomethan aus einem Blockheizkraftwerk versorgt wird. Die direkte Nachbarschaft eines Neubaugebiets und eines Rechenzentrums von NTT DATA schafft ideale Voraussetzungen für ein gemeinsames Versorgungskonzept: Neubau- und Bestandswohngebiet werden über ein Wärmenetz verbunden, das fast vollständig mit der Serverabwärme aus dem Rechenzentrum versorgt werden kann.

Wohngebiet in Hattersheim: Pressemitteilung lesen

Ansiedlung von Rechenzentren: Tipp für Kommunen

Verfügbarkeit von Flächen, örtliche Parameter wie Grundstückspreise, die Nähe zu Netzknoten und mehr: Kommunen müssen bei der Ansiedlung von Rechenzentren einiges beachten. Das Hessische Ministerium für Digitalisierung und Innovation hat einen lesenswerten „Leitfaden für Kommunen zur nachhaltigen Ansiedlung von Rechenzentren“ veröffentlicht. Dieser beleuchtet wesentliche Punkte.

Als führender Energiedienstleister in Frankfurt und der Region sind wir ein starker Partner für Firmenkunden und die Wohnungswirtschaft. Wir bündeln alle Energiesparten unter einem Dach und bieten neben einer maßgeschneiderten Versorgung moderne Lösungen und flexible Services für optimierte Prozesse. Konzentrieren Sie sich auf Ihre Kernaufgaben – wir kümmern uns um Ihre Energie!