Rechenzentren: Warum ab 2027 Stromengpässe drohen

Du merkst Stromengpässe selten als großen Blackout, sondern als kleine Reibung: Eine neue Schnellladesäule wird angekündigt, kommt aber später als geplant. In einem Gewerbegebiet dürfen Betriebe nicht so stark erweitern, wie sie wollten. Oder der Netzbetreiber bremst den Anschluss einer Wärmepumpe, weil erst ein Trafo getauscht werden muss. Genau in diese Realität stoßen Rechenzentren hinein.

Rechenzentren sind die Infrastruktur hinter Streaming, Online‑Shopping, Unternehmenssoftware und zunehmend hinter KI‑Diensten. Der entscheidende Punkt ist nicht nur der jährliche Stromverbrauch, sondern auch die Art des Verbrauchs: Rechenzentren ziehen Leistung oft sehr konstant und in großen Blöcken. Wenn ein Standort statt 10 MW plötzlich 100 MW und mehr benötigt, ist das für lokale Netze eine andere Größenordnung als ein paar neue Bürogebäude.

Die IEA beschreibt im Bericht Energy and AI, dass der weltweite Strombedarf von Rechenzentren stark wachsen kann. Gleichzeitig verweist sie auf Netzanschluss‑ und Lieferkettenrisiken, etwa bei Transformatoren und anderen Komponenten. Genau deshalb rückt ein Zeitraum wie 2027 in den Fokus: Er liegt nah genug, dass viele Projekte bereits geplant oder im Bau sind, aber weit genug, dass Engpässe bei Netz und Ausrüstung sichtbar werden können.

Ein Rechenzentrum ist vereinfacht gesagt eine große Sammlung von Computern (Servern), Netztechnik und Speichersystemen, die rund um die Uhr laufen. Dazu kommt die „unsichtbare“ Infrastruktur: Kühlung, Stromversorgung, USV‑Anlagen (Batteriepuffer), Sicherheitstechnik. All das braucht Energie. Eine gängige Kennzahl ist PUE (Power Usage Effectiveness): Sie beschreibt, wie viel Gesamtstrom ein Rechenzentrum verbraucht, verglichen mit dem Strom, der direkt in die IT‑Hardware fließt. Auch wenn moderne Anlagen ihre PUE senken, bleibt die IT‑Last selbst der größte Treiber.

Warum steigen die Anforderungen gerade so deutlich? Die IEA verknüpft das Wachstum stark mit KI‑Workloads. KI‑Training und teils auch KI‑Nutzung (Inferenz) laufen auf spezialisierter Hardware, die sehr hohe Leistungsdichten ermöglicht. Das ist technisch sinnvoll, hat aber eine Nebenwirkung: Energie wird räumlich konzentriert. Die IEA beschreibt typische KI‑fokussierte Einrichtungen als so stromintensiv, dass sie in ihrer Größenordnung mit dem Verbrauch von rund 100.000 Haushalten vergleichbar sein können (als anschauliche Größenordnung). Für die größten Anlagen nennt die IEA zudem Dimensionen, die ein Vielfaches davon erreichen können.

Sinngemäß nach der IEA: Nicht nur der Gesamtverbrauch wächst, sondern vor allem die schnelle, konzentrierte Zunahme an einzelnen Standorten wird zum Systemtest für Stromnetze.

Auch die Größenordnung global ist relevant: Laut IEA verbrauchten Rechenzentren 2024 rund 415 TWh Strom, das entspricht etwa 1,5 % der weltweiten Stromnachfrage. Im Basisfall sieht die IEA diesen Wert bis 2030 bei rund 945 TWh. Das ist keine feste Vorhersage, sondern ein Szenario unter Annahmen zu KI‑Nutzung, Effizienzgewinnen und Ausbau der Stromversorgung. Trotzdem ist die Richtung klar: Selbst wenn einzelne Rechenzentren effizienter werden, kann das Gesamtvolumen wachsen, weil die Nachfrage nach Rechenleistung schneller steigt.

Wenn von „Stromengpässen“ die Rede ist, denken viele an zu wenig Stromproduktion. In der Praxis sind es oft Netzthemen: Kann die Leistung überhaupt zum Standort transportiert und sicher geschaltet werden? Rechenzentren brauchen nicht nur Energie (TWh pro Jahr), sondern auch Leistung (MW) zu bestimmten Zeiten. Und sie brauchen sie zuverlässig, weil Ausfälle teuer sind und Dienste sonst nicht verfügbar wären.

Die IEA betont in ihrem Bericht mehrere Gründe, warum Engpässe vor allem lokal entstehen. Erstens: Rechenzentren ballen sich geografisch. Das ist rational, weil Glasfaser, Fachkräfte, Zulieferer und Kunden in Clustern vorhanden sind. Für das Stromnetz heißt es aber: Mehrere große Projekte landen im gleichen Umspannwerksbereich. Zweitens: Die Ausrüstung dafür ist nicht beliebig schnell verfügbar. Die IEA verweist auf Lieferketten‑ und Vorlaufzeitrisiken bei zentralen Komponenten wie Transformatoren, Kabeln und weiterer Netzinfrastruktur. Drittens: Netzanschlüsse sind ein Planungsprozess mit vielen Abhängigkeiten, der nicht einfach durch „mehr Geld“ sofort beschleunigt wird.

Ein weiterer, oft übersehener Punkt: Selbst wenn ein Rechenzentrum langfristig erneuerbaren Strom einkauft, löst das nicht automatisch das lokale Netzproblem. Stromlieferverträge (etwa für Wind- oder Solarstrom) helfen bei Finanzierung und Klimabilanz, aber die physische Leistung muss trotzdem über Netze und Umspannwerke fließen. Wenn der Anschlussknoten voll ist, entsteht Wartezeit oder es braucht teure Verstärkungen.

Für die USA liefert der Bericht des Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) eine zusätzliche Perspektive: Er ordnet Rechenzentren als wachsenden Anteil am US‑Stromverbrauch ein und nennt für 2023 einen Wert von rund 4,4 %. Wichtig ist weniger die einzelne Zahl als die Botschaft dahinter: Ein Sektor, der früher als „IT‑Thema“ galt, wird zu einem messbaren Faktor in der Stromplanung. LBNL arbeitet deshalb mit Szenarien bis 2028, um zu zeigen, wie stark Effizienz, Management und die Verlagerung in besonders effiziente Anlagen die Entwicklung beeinflussen können.

Rechenzentren passen nicht automatisch schlecht zur Energiewende. Im Gegenteil: Ihr Verbrauch ist planbar, und große Betreiber können professionell einkaufen, Lasten steuern und in Speicher investieren. Gleichzeitig treffen sie in vielen Ländern auf eine zweite große Elektrifizierung: E‑Mobilität, Wärmepumpen und zunehmend elektrische Prozesswärme in der Industrie. Das ist gesellschaftlich erwünscht, erhöht aber den Druck auf Netze, die ohnehin modernisiert werden müssen.

Der Knackpunkt ist das Zusammenspiel aus drei Dingen: (1) mehr Stromverbrauch insgesamt, (2) hohe Leistungsanforderungen an bestimmten Knoten und (3) ein Strommix, der immer stärker von wetterabhängigen Quellen geprägt ist. Die IEA beschreibt, dass ein großer Teil des zusätzlichen Rechenzentrumsstroms in ihren Szenarien durch erneuerbare Energien gedeckt werden kann, allerdings typischerweise zusammen mit „Firming“: also Ausgleich durch Speicher, Netze, flexible Lasten oder regelbare Kraftwerke. Genau hier wird es für die Praxis spannend, weil Netzbetreiber vor Ort nicht nur „grünen Strom“ brauchen, sondern vor allem verlässlich verfügbare Leistung.

Für E‑Mobilität ist das relevant, weil Schnellladen ebenfalls leistungsintensiv ist, allerdings mit ganz anderen Lastprofilen. Ein Ladepark kann zu Stoßzeiten hohe Peaks haben, während ein Rechenzentrum eher einen gleichmäßigen Grundlastblock bildet. Beides zusammen kann Umspannwerke schneller ausreizen. Gleichzeitig gibt es Chancen: Wenn Rechenzentren Lasten zeitlich verschieben können (z. B. bestimmte Rechenjobs in Zeiten hoher Wind- oder Solarproduktion), kann das Netze entlasten. Die IEA nennt Flexibilität als wichtigen Hebel, um Systemrisiken zu senken. Das ist kein Selbstläufer, aber technisch möglich, wenn Software, Verträge und Betriebsprozesse darauf ausgelegt werden.

Unterm Strich entsteht ab 2027 nicht zwingend ein „Strommangel“, sondern eine Priorisierungsfrage: Wer bekommt an welchem Ort wie schnell Anschlusskapazität? Für die Energiewende ist das eine Gestaltungsaufgabe. Für Unternehmen und Kommunen ist es eine Standortfrage mit sehr realen Kosten.

Warum wird ausgerechnet 2027 oft als mögliche Kante diskutiert? Offizielle Szenarien geben einen Hinweis auf den Zeitkorridor: Die IEA erwartet im Basisfall bis 2030 einen starken Anstieg des globalen Rechenzentrumsverbrauchs. LBNL modelliert für die USA Entwicklungen bis 2028. Damit liegt 2027 genau in dem Fenster, in dem neue Kapazitäten aus der KI‑Welle in Betrieb gehen können, während Netzausbau und Ausrüstungsbeschaffung laut IEA mit Risiken behaftet sind. Das ist kein garantiertes Datum für Engpässe, aber ein plausibler Zeitraum, in dem Zielkonflikte sichtbar werden.

Technisch gibt es drei Stellschrauben, die darüber entscheiden, ob sich Engpässe verschärfen oder abfedern lassen. Erstens Effizienz. Die IEA zeigt mit einem Hoch‑Effizienz‑Szenario, dass die Nachfrage 2035 deutlich niedriger ausfallen kann als im Basisfall; als Größenordnung nennt sie rund 20 % weniger Nachfrage im Jahr 2035 gegenüber dem Basisfall. Diese Differenz ist in der Stromplanung enorm, weil sie sich über viele Standorte summiert. Effizienz ist dabei mehr als PUE: Sie betrifft auch die Frage, wie gut Server im Leerlauf sparen, wie stark Modelle und Software optimiert werden und wie Rechenleistung konsolidiert wird.

Zweitens Flexibilität. Rechenzentren gelten oft als „nicht verschiebbar“. In der Realität ist das differenzierter: Manche Aufgaben müssen in Millisekunden reagieren, andere können über Stunden eingeplant werden. Je größer der Anteil planbarer Lasten, desto eher kann ein Betreiber auf Netzsignale reagieren. Die IEA hebt solche Flexibilitätsoptionen als Teil der Lösung hervor, etwa durch Lastverschiebung, Speicher oder die Kombination verschiedener Standorte.

Drittens Planung und Standortwahl. Wenn mehrere große Projekte in einem Gebiet zeitgleich Anschluss beantragen, entscheidet nicht nur der Energiepreis, sondern die physische Netzkapazität. Die IEA diskutiert, dass die Konzentration an einzelnen Orten die Netze besonders stresst. Für Politik und Netzbetreiber bedeutet das: frühzeitige Transparenz über Anschlussanfragen, beschleunigte Netzmaßnahmen dort, wo Cluster entstehen, und klare Kriterien, wie knappe Kapazität priorisiert wird. Für Betreiber bedeutet es: nicht nur auf günstigen Strom schauen, sondern auf realistische Anschlusszeiträume und die lokale Netzentwicklung.

So entsteht ein nüchternes Bild: Stromengpässe bei Rechenzentren sind kein Naturgesetz, aber ein reales Risiko. Ob 2027 als „Kipppunkt“ wahrgenommen wird, hängt davon ab, wie schnell Netze, Effizienz und Flexibilität zusammenkommen.

Rechenzentren wachsen, weil digitale Dienste wachsen und KI zusätzliche Rechenleistung bündelt. Die IEA beziffert dafür eine klare Größenordnung: 415 TWh global im Jahr 2024 und im Basisfall 945 TWh bis 2030. Die Engpässe, die daraus entstehen können, sind aber selten ein globales „Zu-wenig-Strom“-Problem. Es sind lokale Netz- und Anschlussfragen, verschärft durch Clusterbildung und durch Vorlaufzeiten bei Netzinfrastruktur, auf die die IEA ausdrücklich hinweist. Dass 2027 als kritischer Zeitraum diskutiert wird, passt zu den Zeithorizonten der offiziellen Szenarien bis 2028 und 2030.

Für die Energiewende und E‑Mobilität ist das eine doppelte Botschaft. Einerseits sind Rechenzentren ein weiterer großer Verbraucher, der Netze belastet und Investitionen beschleunigen kann. Andererseits können sie durch Effizienz und flexible Betriebsmodelle helfen, mehr erneuerbaren Strom zu integrieren, statt ihn abzuregeln. Entscheidend ist, dass Planung und Transparenz mitwachsen: Wer neue Lasten anschließt, muss auch Netze, Speicher und Systemdienstleistungen mitdenken. Dann wird aus dem drohenden Engpass eine gestaltbare Aufgabe.