Der folgende Leitartikel wurde mit Unterstützung von KI erstellt und anschließend redaktionell geprüft und überarbeitet.
Rechenzentren werden zur Schlüsselinfrastruktur der digitalen Wirtschaft und damit zu einem neuen Prüfstein für Energie- und Standortpolitik. Der Bedarf wächst durch Cloud-Dienste, Colocation und künstliche Intelligenz stark. Zugleich werden geeignete Standorte knapper: große Anlagen brauchen hohe Anschlussleistungen, leistungsfähige Kühlung, verfügbare Flächen nahe Glasfaser-Backbones und belastbare Konzepte für Abwärme, Wasser und Akzeptanz. Die USA zeigen, wie schnell daraus Verteilungskonflikte entstehen können. In Regionen wie Northern Virginia treffen Dateninfrastruktur, Netzengpässe, Flächenkonkurrenz und Widerstand vor Ort bereits aufeinander. Europa steht vor ähnlichen Fragen, allerdings mit engeren Flächen, strengeren Verfahren und größerem Druck zur Wärmeintegration.
Dieser Artikel erklärt, warum Rechenzentren nicht mehr nur ein IT-Thema sind. Zunächst geht es um die Frage, was ein Rechenzentrum technisch ausmacht. Danach folgen die zentralen Engpässe: Stromverbrauch und Anschlussleistung, Wärme und Kühlung, Nutzung der Abwärme. Am Schluss zeigt das geplante NTT-Rechenzentrum in Nierstein, wie diese Themen – zusammen mit Flächenbedarf und Akzeptanz – in einem realen Projekt zusammenlaufen.
Was ist ein Rechenzentrum?
Ein Rechenzentrum ist die physische Infrastruktur hinter Cloud-Diensten, Videostreaming, Unternehmenssoftware und KI-Anwendungen. Im Kern besteht es aus Servern, Speichertechnik, Netzwerktechnik, Stromversorgung, Notstromsystemen, Kühlung, Brandschutz, Sicherheitstechnik und Glasfaseranbindung. Der Markt ist dabei nicht einheitlich. Hyperscaler betreiben sehr große Anlagen für eigene Cloud- und KI-Dienste. Colocation-Anbieter stellen Rechenzentrumsflächen und Infrastruktur für verschiedene Kunden bereit. Enterprise-Rechenzentren dienen vor allem dem Eigenbedarf einzelner Unternehmen. Je größer und leistungsfähiger die Anlage wird, desto weniger ähnelt sie einem normalen Gewerbegebäude. Große Rechenzentren sind heute Energie-, Kommunikations- und Immobilieninfrastruktur zugleich.
Der Wachstumsschub kommt vor allem aus zwei Richtungen. Erstens verlagern Unternehmen immer mehr IT in Cloud- und Colocation-Umgebungen. Das ist kein Nebenthema der KI-Debatte, sondern ein eigenständiger Infrastrukturtreiber. Alphabet erhöhte beispielsweise seine Investitionsplanung für 2025 auf 85 Mrd. US-Dollar. Nach Angaben der Finanzchefin fließt der überwiegende Teil in technische Infrastruktur; die zusätzliche Beschleunigung beim Bau von Rechenzentren diene vor allem dazu, die Nachfrage von Cloud-Kunden zu bedienen. Im zweiten Quartal 2025 entfielen etwa zwei Drittel der Investitionen auf Server, rund ein Drittel auf Rechenzentren und Netzwerktechnik (1).
Zweitens benötigt künstliche Intelligenz sehr hohe Rechenleistung und damit deutlich höhere Leistungsdichten. In den USA ist diese Entwicklung bereits weit fortgeschritten. Das Lawrence Berkeley National Laboratory und das US-Energieministerium beziffern den Stromverbrauch amerikanischer Rechenzentren für 2023 auf rund 176 TWh und erwarten bis 2028, je nach Szenario, 325 bis 580 TWh. Andere Projektionen liegen teils niedriger, bestätigen aber dieselbe Richtung: Der Strombedarf steigt stark (2, 3). Zum Vergleich: Der gesamte deutsche Bruttostromverbrauch lag 2025 bei rund 526 TWh.
Strombedarf und Anschlussleistung: der erste Engpass
Für die Standortplanung ist nicht nur der Jahresstromverbrauch entscheidend. Maßgeblich ist die Anschlussleistung, also die Leistung, die ein Standort dauerhaft und gesichert aus dem Netz beziehen kann. Vor etwa zehn Jahren lagen viele Unternehmens- und Colocation-Rechenzentren noch im niedrigen einstelligen Megawattbereich. Größere Standorte mit 10 bis 20 MW galten bereits als anspruchsvoll. Heute werden Hyperscale- und KI-Rechenzentren mit 50, 100 oder mehreren hundert MW geplant. Erste Projekte bewegen sich in Richtung Gigawatt-Klasse, vor allem in den USA und China. Zum Standard wird diese Größenordnung dadurch noch nicht (2, 4, 5).
Abbildung 1: Strombedarf von Rechenzentren
Die Entwicklung beginnt im Rack. Früher lagen typische Leistungsdichten häufig bei 5 bis 10 kW je Rack. In heutigen Enterprise- und Colocation-Umgebungen sind 20 bis 40 kW eine relevante Zwischenstufe. KI-orientierte Hochleistungsracks erreichen inzwischen häufig 50 bis 120 kW, in Einzelfällen auch mehr. Leistungsdichten oberhalb von 200 kW werden diskutiert und technisch vorbereitet, sind aber noch kein breiter Standard (4).
Damit steigen nicht nur Strombedarf und Anschlussleistung. Auch Kühlung, Brandschutz, Wartung und elektrische Schutzkonzepte müssen neu gedacht werden. Die 110-kV-Ebene stößt dabei nicht an eine absolute, sondern an eine praktische und wirtschaftliche Grenze: Mehrere hundert MW sind nur mit mehreren Einspeisungen, hoher Netzverstärkung und einem robusten Netzumfeld darstellbar. Ab etwa 300 bis 500 MW wird eine Anbindung auf 220- oder 380-kV-Ebene technisch und wirtschaftlich zunehmend naheliegend.
Heizen oder Kühlen?
Fast die gesamte elektrische Energie, die in Servern, Speicher- und Netzwerktechnik eingesetzt wird, endet als Wärme. Jedes Rechenzentrum ist damit ein kontinuierlicher Wärmeerzeuger, Tag und Nacht, über das ganze Jahr. Die zentrale Frage ist deshalb einfach: Wird diese Wärme nur aufwendig weggekühlt oder wird sie sinnvoll zum Heizen genutzt? Ob das gelingt, hängt vor allem vom Temperaturniveau, von nahe gelegenen Wärmeabnehmern und von der Einbindung in ein Wärmenetz ab.
In der Praxis gibt es nicht die eine Kühltechnik. Viele Rechenzentren nutzen Mischformen. Klassische Luftkühlung bleibt für Standardlasten verbreitet. Bei höheren Rack-Leistungen gewinnen direkte Flüssigkeitskühlung, Rücktür-Wärmetauscher (RDHx), wasserarme Systeme und Immersionskühlung an Bedeutung. Für sehr große Standorte wird die Kühlung damit selbst zum Standortkriterium: Sie beeinflusst Strombedarf, Wasserbedarf, Lärm, Flächenbedarf, Wartung, Investitionskosten und die Qualität der nutzbaren Abwärme (4).
Tabelle 1: Kühlarten mit Vor- und Nachteilen (eigene, qualitative Darstellung nach (4))
Für die weitere Betrachtung sind vor allem drei Kühlansätze relevant: klassische Luftkühlung als heutiger Standard, direkte Flüssigkeitskühlung als Schlüsseltechnologie für hohe KI-Leistungsdichten und hybride Konzepte als wahrscheinlicher Übergangspfad für große Rechenzentren. Immersionskühlung bleibt technisch interessant, ist aber derzeit eher ein Spezialfall für sehr hohe Leistungsdichten oder besondere Anwendungen.
Für die Standortbewertung ist entscheidend, wie gut Kühlung und Wärmenutzung zusammenspielen. Flüssigkeitsbasierte Systeme können höhere Vorlauftemperaturen ermöglichen und erleichtern damit die Einbindung in Wärmenetze. Dennoch bleibt eine Wärmepumpe häufig erforderlich, insbesondere wenn bestehende Netze höhere Temperaturen benötigen. Ohne räumlich nahe und dauerhaft verfügbare Wärmeabnehmer bleibt die Abwärme auch bei moderner Kühltechnik ein Potenzial, aber kein gesicherter Nutzen.
Neben der reinen Effizienz sollten Betreiber und Kommunen deshalb weitere Kriterien prüfen: Wasserverfügbarkeit, Lärmemissionen der Rückkühler, Redundanz, Wartbarkeit, Brandschutz, Chemikalien- und Kühlmittelmanagement, Flächenbedarf für Rückkühlanlagen sowie die Schnittstelle zu kommunaler Wärmeplanung. Gerade bei großen Rechenzentren kann die Kühltechnik mit darüber entscheiden, ob ein Standort genehmigungsfähig und akzeptanzfähig ist.
Die Kühlstrategie ist damit keine technische Randfrage. Sie gehört früh in Standortsuche, Netzanschlussplanung, Genehmigung, Wasserbewertung und Wärmekonzept. Für große Rechenzentren wird nicht allein entscheidend sein, wie viel Strom sie beziehen können. Entscheidend wird auch, ob die entstehende Wärme effizient abgeführt und im besten Fall nutzbar gemacht werden kann.
Praxisbeispiel Nierstein: 482 MW als Standorttest
Das geplante NTT-Rechenzentrum „Frankfurt 6“ in Nierstein zeigt, wie die genannten Anforderungen in einem konkreten Projekt zusammenlaufen. Nach Angaben von heise soll der Campus ab 2027 auf dem rund 75 ha großen Gelände der ehemaligen Anderson Barracks entstehen, etwa 40 km vom Frankfurter Stadtzentrum entfernt. Vorgesehen sind 482 MW Stromversorgung und Kühlung für Server. Damit würde das Projekt zu den größten geplanten Rechenzentren in Deutschland und Europa zählen. Der Betrieb ist nach aktuellem Stand ab 2029 vorgesehen. Wie bei Infrastrukturprojekten dieser Größenordnung bleiben Zeitplan und Umsetzung allerdings von Genehmigungen, Netzausbau und Projektfortschritt abhängig (6).
Abbildung 2: Schematische Darstellung des geplanten Rechenzentrums Nierstein (eigene, qualitative Darstellung nach (6))
Aus Standortperspektive ist die Wahl plausibel. Das Projekt nutzt eine große Konversionsfläche, vermeidet damit teilweise neue Inanspruchnahme bislang unbebauter Flächen und liegt in räumlicher Nähe zum Umspannwerk Dexheim mit 110-kV-Leitungen. Diese Nähe ist ein Standortvorteil, aber keine Lösung für sich. Entscheidend ist, ob die erforderliche Netzverstärkung, Redundanz und Einspeisestruktur rechtzeitig und wirtschaftlich dargestellt werden können. Nierstein steht damit exemplarisch für die Frage, ob sehr große Rechenzentren noch in vorhandene regionale Netzstrukturen integriert werden können oder ob sie stärker an die Höchstspannungsebene heranrücken müssen (6).
Positiv ist, dass NTT eine erneuerbare Stromversorgung ankündigt, unter anderem über Stromlieferverträge. Das ist für die Klimabilanz und die öffentliche Einordnung wichtig, ersetzt aber nicht die physische Netzfrage. In unmittelbarer Nähe ist zudem ein Windpark mit 90 MW Spitzenleistung geplant. Er kann zur regionalen Erzeugung beitragen, den Bedarf eines 482-MW-Campus aber weder allein decken noch jederzeit absichern. Für die Bewertung bleibt daher entscheidend, wie Strombeschaffung, Netzanschluss, Redundanz, Flexibilität und lokale Netzwirkung im Detail gelöst werden (6).
Bei Genehmigung und Akzeptanz wirkt das Projekt bislang vergleichsweise gut vorbereitet. Heise verweist auf ein laufendes Verfahren zur Bürgerbeteiligung, der Stadtrat von Nierstein hat den Weg für das Vorhaben geebnet. Für die weitere Bewertung bleiben dennoch typische Großprojektfragen offen: Lärm durch Rückkühler und Notstromtechnik, Verkehr während Bau und Betrieb, Eingriffe auf dem Kasernengelände, Sicherheitszonen, Brandschutz, Wasserbedarf und die tatsächliche regionale Wertschöpfung. Gerade weil Rechenzentren vergleichsweise wenige direkte Arbeitsplätze je MW Anschlussleistung schaffen, muss der lokale Nutzen nachvollziehbar belegt werden (6).
Auch bei Kühlung und Abwärme ist Nierstein ein wichtiger Testfall. NTT betont laut heise eine geschlossene Kühlung mit sehr geringem Wasserverbrauch und will die Nutzung von Abwärme ermöglichen. Das sind richtige Ansatzpunkte, aber noch keine belastbare Lösung. Entscheidend wird sein, ob es nahe Wärmeabnehmer, passende Temperaturniveaus, ein wirtschaftliches Wärmenetz und klare Verantwortlichkeiten gibt. Ohne diese Punkte bleibt Abwärme ein Potenzial. Mit ihnen könnte das Projekt dagegen zeigen, wie ein sehr großes Rechenzentrum in eine regionale Wärmeplanung eingebunden werden kann (6).
Bewertung: Nierstein ist kein normales Gewerbeprojekt, sondern ein Infrastrukturprojekt an der Schnittstelle von Digitalisierung, Stromnetz, Flächenentwicklung und Wärmeplanung. Die Konversionsfläche, die Nähe zu bestehender Netzinfrastruktur, der angekündigte erneuerbare Strombezug und die frühe Bürgerbeteiligung sprechen für den Standort. Die eigentlichen Bewährungsproben liegen jedoch in der Netzverträglichkeit, der belastbaren Abwärmenutzung, dem Kühl- und Wasserkonzept sowie der langfristigen Akzeptanz. Nierstein eignet sich deshalb als Beispiel für die zentrale These dieses Artikels: Wer große Rechenzentren bauen will, muss Energie-, Standort- und Genehmigungsfragen von Beginn an gemeinsam lösen. Sonst wird aus digitaler Infrastruktur ein lokaler Verteilungskonflikt.
Fazit: Rechenzentren werden zur integrierten Energie- und Standortinfrastruktur. Die entscheidende Frage lautet nicht mehr allein, ob ein Betreiber genügend Strom einkaufen kann. Entscheidend ist, ob Netzanschluss, Fläche, Genehmigung, Kühlung, Wärmeintegration und lokale Akzeptanz zusammenpassen. Für Projektentwickler, Energieversorger und Kommunen entsteht damit ein neues Aufgabenfeld zwischen Stromnetz, Wärmeplanung, Gewerbeflächenentwicklung und digitaler Infrastruktur. Wer dieses Zusammenspiel beherrscht, gewinnt Standortvorteile. Wer es unterschätzt, riskiert Verzögerungen, Widerstand und steigende Kosten. Was sich in den USA – etwa in Northern Virginia – bereits abzeichnet, könnte sich so auch hierzulande wiederholen. Der zweite Teil knüpft daran an und betrachtet die technischen Entwicklungen im Rechenzentrum selbst: von neuen Versorgungskonzepten mit Gleichstrom über effizientere Stromarchitekturen bis hin zu weitergehende Ideen wie Rechenzentren im All.
Autor: Martin Wagner
QUELLEN
(1) CNBC (2025). Google’s $85 billion capital spend spurred by cloud, AI demand. Verfügbar unter:
https://www.cnbc.com/2025/07/23/googles-85-billion-capital-spend-spurred-by-cloud-ai-demand.html. (abgerufen am: 22.06.2026).
(2) Shehabi, Arman; Smith, Sarah J.; Hubbard, Alex; Newkirk, Alex; Lei, Nuoa; Siddik, Md Abu Bakar; Holecek, Billie; Koomey, Jonathan; Masanet, Eric; Sartor, Dale (2024). 2024 United States Data Center Energy Usage Report. Lawrence Berkeley National Laboratory. Verfügbar unter:
https://eta-publications.lbl.gov/publications/2024-lbnl-data-center-energy-usage-report. (abgerufen am: 22.06.2026).
(3) U.S. Department of Energy (2024). DOE Releases New Report Evaluating Increase in Electricity Demand from Data Centers. Verfügbar unter:https://www.energy.gov/articles/doe-releases-new-report-evaluating-increase-electricity-demand-data-centers. (abgerufen am: 22.06.2026).
(4) International Energy Agency (2025). Energy and AI. Verfügbar unter:https://www.iea.org/reports/energy-and-ai/. (abgerufen am: 22.06.2026).
(5) Bitkom e. V. (2025). Rechenzentren in Deutschland: Aktuelle Marktentwicklungen 2025. Verfügbar unter:Bitkom-Studienbericht Rechenzentren 2025 (PDF). (abgerufen am: 22.06.2026).
(6) heise online (2025). 482 Megawatt: Gigantisches Rechenzentrum in Rheinhessen. Verfügbar unter:https://www.heise.de/news/482-Megawatt-Gigantisches-Rechenzentrum-in-Reinhessen-11118281.html. (abgerufen am: 22.06.2026).
