Risiken moderner IT-Infrastrukturen

Infrastruktur im Klimawandel: Rechenzentren für Extremwetter absichern

Rechenzentrum, Data Center, Klima Bildquelle: Shutterstock AI
Bildquelle: Shutterstock AI

Extremwetter bedrohen den IT-Betrieb. Erfahren Sie, wie Sie Rechenzentren durch strategische Standortwahl und Georedundanz bis 2030 klimaresistent aufstellen.

Jahrzehntelang stand die Planung digitaler Infrastrukturen vor allem im Zeichen von Leistungsfähigkeit, Latenzminimierung und Kostenoptimierung. Seit 2026 hat sich das grundlegend verschoben: Klimaresilienz ist von einer regulatorischen Randnotiz zu einem der wichtigsten Planungsfaktoren für Rechenzentren geworden. Steigende Durchschnittstemperaturen, langanhaltende Dürreperioden und immer unberechenbarere Starkregenereignisse zeigen, wie direkt der Klimawandel die physische Basis moderner IT-Landschaften angreift.

Anzeige

Die Dimension des Problems lässt sich auch global belegen. Laut einem Bericht der Universität der Vereinten Nationen vom Juni 2026 könnte der weltweite Wasserverbrauch von Rechenzentren bis 2030 auf schätzungsweise 9,3 Billionen Liter steigen, getrieben vom Ausbau rechenintensiver KI-Anwendungen. Solche Prognosen sind naturgemäß mit Unsicherheiten behaftet, doch die Richtung ist eindeutig: Der Ressourcenbedarf wächst schneller, als viele lokale Wasserreserven es erlauben, und Ballungsräume in Europa reagieren bereits mit schärferen Auflagen. Für IT-Entscheider bedeutet das: Infrastruktur muss nicht mehr für das Klima der Vergangenheit ausgelegt werden, sondern für die meteorologische Realität von 2030 und danach.

Drei reale Bedrohungen für mitteleuropäische Rechenzentren

Die Vorstellung, Mitteleuropa sei eine klimatisch sichere Zone für kritische IT-Infrastruktur, wird durch die Wetterereignisse der vergangenen Jahre zunehmend widerlegt. Drei Risikoszenarien stechen hervor:

1. Kühlkreisläufe kollabieren bei Extremhitze. Klassische mechanische Kompressionskälteanlagen sind meist auf maximal 32 bis 35 °C Umgebungstemperatur ausgelegt. Steigen die Temperaturen in Deutschland, Frankreich oder den Benelux-Ländern über 40 °C, sinkt ihr Wirkungsgrad drastisch. Die Anlagen laufen dauerhaft unter Maximallast, was das Risiko mechanischer Defekte erheblich erhöht und im schlimmsten Fall zur automatischen Notabschaltung überhitzter Server-Racks führen kann.

Anzeige

2. Wasserentnahmerechte werden bei Dürre eingeschränkt. Viele ältere Rechenzentren nutzen Nasskühltürme, die große Mengen Wasser verdunsten. Sinken Flüsse wie Rhein oder Elbe auf extreme Niedrigwasserstände, schränken Kommunen und Länder die Entnahme von Oberflächen- oder Trinkwasser für industrielle Kühlung ein. Ohne kontinuierliche Wasserzufuhr bricht die Kühlleistung dieser Systeme zusammen, mit direkten Folgen für den IT-Betrieb.

3. Starkregen und Sturzfluten überlasten die Infrastruktur. Unvorhersehbare Wassermassen bringen kommunale Kanalisationssysteme innerhalb von Minuten an ihre Grenzen. Liegen Netzanschlussräume, Notstromaggregate oder Brennstofftanks eines Rechenzentrums im Keller oder Erdgeschoss eines ungeschützten Gebäudes, droht eine physische Flutung und damit der vollständige Ausfall der Energieversorgung.

Der wachsende Kühlwasserbedarf im KI-Zeitalter

Die steigende Nachfrage nach Rechenleistung für komplexe Datenanalysen verschärft das thermodynamische Grundproblem der Rechenzentren zusätzlich. Hochleistungs-Chips erzeugen pro Quadratzentimeter enorme Abwärme, die klassische Luftkühlung kaum noch effizient abführen kann. Da Wasser Wärme rund zwanzigmal effektiver leitet als Luft, setzen moderne KI-Infrastrukturen fast durchgängig auf wasserbasierte Kühlkonzepte.

Das erzeugt einen handfesten Zielkonflikt. Umweltorganisationen wie Greenpeace gehen davon aus, dass sich der weltweite Wasserbedarf für die Kühlung von Rechenzentren bis 2030 gegenüber 2023 vervielfachen könnte. Da viele Großrechenzentren in Regionen mit ohnehin moderatem bis hohem Wasserstress liegen, wächst der politische und gesellschaftliche Druck auf Betreiber. Die Nutzung von Trinkwasser zur Serverkühlung wird in Europa zunehmend restriktiver reguliert, was einen klaren Anreiz schafft, auf geschlossene, wasserarme oder wasserfreie Kühlkreisläufe umzusteigen.

Die folgende Übersicht vergleicht gängige Kühlverfahren hinsichtlich Wasserverbrauch, Klimaschwachstelle und nötiger Anpassung:

KühlverfahrenTypischer Wasserverbrauch pro MW IT-LastPrimäre KlimaschwachstelleErforderliche Anpassung bis 2030
Offene Verdunstungskühlung (Nasskühlturm)Bis zu 3.000 l/hSehr anfällig für Wasserknappheit und EntnahmeverboteEinsatz vor allem in wasserreichen Regionen oder Hybridisierung
Indirekte freie Kühlung mit adiabater UnterstützungCa. 500 bis 1.000 l/h bei hohen AußentemperaturenLeistungsabfall bei Hitzeperioden über 38 °CHybridisierung mit mechanischen Kühlern für Spitzenlasten
Geschlossene Flüssigkühlung (Direct-to-Chip)Nahezu null (geschlossener Kreislauf)Höherer Energiebedarf externer Trockenkühler bei ExtremhitzeHöhere Vorlauftemperaturen zur Entlastung der Chiller
Wasserfreie Flüssigkühlung (Immersion Cooling)Praktisch nullKeine Wasserabhängigkeit, aber höherer konstruktiver AufwandStandardisierung der Hardware für dielektrische Flüssigkeiten
Newsletter
Newsletter Box

Mit Klick auf den Button "Jetzt Anmelden" stimme ich der Datenschutzerklärung zu.

Neue Kriterien für die Standortwahl von Colocation-Infrastrukturen

Der klassische Kriterienkatalog für Colocation-Standorte, bestehend aus Nähe zu Internet-Knotenpunkten, Glasfaserverfügbarkeit und Grundstückspreisen, reicht 2026 nicht mehr aus. Eine zukunftssichere Standortstrategie muss geografische und klimatologische Risikodaten fest in den Entscheidungsprozess integrieren.

Dazu gehören hochauflösende Starkregengefahrenkarten der Kommunen, historische Hochwasserdaten (HQ100 und HQextrem) sowie globale Wasserstress-Indizes wie die des World Resources Institute. Standorte in potenziellen Überflutungsgebieten, in der Nähe instabiler Flussläufe oder in Regionen mit prognostizierter extremer Trockenheit sollten bei Neuplanungen konsequent als Hochrisikozonen behandelt und möglichst ausgeschlossen werden. Auch die Stabilität des lokalen Stromnetzes gewinnt an Bedeutung: Regionen mit hohem Anteil volatiler erneuerbarer Einspeisung erfordern robustere, klimafeste Notstromkonzepte auf Betreiberseite.

Georedundanz: Warum klassische Backup-Architekturen an Grenzen stoßen

Großflächige Extremwetterereignisse zwingen Unternehmen dazu, ihre Konzepte für Datenredundanz und Disaster Recovery neu zu denken. Traditionelle Hochverfügbarkeitsarchitekturen setzen häufig auf Metro-Clustering: Zwei Rechenzentren in 10 bis 20 Kilometer Entfernung werden über dedizierte Glasfaserleitungen synchron gekoppelt. Fällt ein Standort aus, übernimmt der Partnerstandort im Millisekundenbereich, ohne Datenverlust.

Bei klimabedingten Katastrophen zeigt sich hier ein entscheidender Schwachpunkt: fehlende geografische Diversität. Ein Starkregenereignis, eine großflächige Überschwemmung oder ein klimabedingter Stromausfall betrifft in der Regel eine ganze Region. Liegen beide Rechenzentren im selben meteorologischen Einflussbereich, können beide gleichzeitig ausfallen, wodurch die gesamte Redundanz wirkungslos wird.

Klimaresistente Backup-Strategien für 2030 erfordern daher eine deutlich stärkere räumliche Entkopplung:

  • Asynchrone Replikation über mindestens 100 bis 200 Kilometer Entfernung
  • Verteilung der Backup-Standorte über unterschiedliche Flussbecken und mikroklimatische Regionen, um gleichzeitige Wettereinflüsse physisch auszuschließen
  • Multi-Cloud- und Multi-Region-Architekturen, bei denen geschäftskritische Daten kontinuierlich zwischen stark getrennten Standorten synchronisiert werden
  • Sicherstellung, dass Backup-Standorte über unabhängige Verkehrsinfrastruktur, getrennte Stromnetzabschnitte und unterschiedliche Netzanbindungskorridore verfügen

Fahrplan zur klimaresistenten IT-Infrastruktur

Die systematische Vorbereitung der IT-Landschaft auf die kommenden klimatischen Bedingungen erfordert abgestimmtes Handeln von IT-Leitung, Risikomanagement und Finanzabteilung. Erst nach dem ersten Schadensfall zu reagieren, ist wirtschaftlich riskant und kann im Ernstfall den Fortbestand des Unternehmens gefährden.

Konkrete Schritte für die Praxis:

  1. Klimastresstest für alle On-Premises- und Colocation-Standorte durchführen, unter Einbezug meteorologischer Prognosen für 2030.
  2. Vertragliche Garantien einfordern von Colocation-Partnern zu maximalen Betriebstemperaturen der Kühlanlagen und zur Unabhängigkeit von lokalen Trinkwasserressourcen.
  3. Disaster-Recovery-Pläne anpassen und regelmäßig unangekündigte Notfallübungen für den Fall eines vollständigen regionalen Infrastrukturausfalls durchführen.
  4. Hardware für höhere Betriebstemperaturen bevorzugen, um das Temperaturniveau im Kaltgang dauerhaft anheben zu können.
  5. Legacy-Anwendungen migrieren in agile, cloud-native Architekturen, die im Krisenfall automatisiertes Verschieben von Rechenlasten zwischen Regionen ermöglichen.

Fazit

Wer die Anpassung physischer IT-Systeme an den Klimawandel als rein politisches Randthema abtut und verschiebt, riskiert unkalkulierbare Betriebsunterbrechungen und erhebliche wirtschaftliche Schäden. Eine konsequente, geografisch diversifizierte Absicherung von Datenpfaden und Kühlkreisläufen ist keine Kür mehr, sondern Voraussetzung dafür, dass digitale Wertschöpfung auch unter verschärften meteorologischen Bedingungen stabil, sicher und gesetzeskonform bleibt.

Autorenbild Lisa Löw

Lisa

Löw

Junior Online-Redakteurin

IT-Verlag

Anzeige

Weitere Artikel

Newsletter
Newsletter Box

Mit Klick auf den Button "Jetzt Anmelden" stimme ich der Datenschutzerklärung zu.