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Datenzentren und Klimawandel

Ist eine halbe Stunde Netflix schauen genauso schädlich für die Umwelt wie eine 6-Kilometer-Fahrt mit einem gängigen Auto? Dies behauptete zumindest der Online-Blog „Big Think“ in einem Beitrag von Oktober 2019, der rasch für Schlagzeilen sorgte.Thomas Leys, Investment Director, Fixed Income, Aberdeen Standard Investments, erklärt den Zusammenhang zwischen Datenzentren und Klimawandel. Aberdeen Standard Investments | 03.09.2020 14:32 Uhr
Thomas Leys, Investment Director, Fixed Income, Aberdeen Standard Investments / © Aberdeen Standard Investments
Thomas Leys, Investment Director, Fixed Income, Aberdeen Standard Investments / © Aberdeen Standard Investments

Die meisten Verbraucher wissen vermutlich nicht, dass ihre Videostreaming- oder Cloud-Computing-Gewohnheiten von energieintensiven Datenzentren rund um den Globus ermöglicht werden. 

Die Schätzungen variieren, doch könnten Datenzentren 2018 weltweit insgesamt 400 TWh an Strom verbraucht haben – dies ist etwa so viel wie der gesamte Bedarf Frankreichs. Da zwei Drittel der globalen Stromerzeugung nach wie vor auf fossile Brennstoffe entfallen, besteht die Gefahr, dass unser unersättlicher Datenhunger den Bestrebungen zur Eindämmung des Klimawandels zuwiderläuft. Ist dies angesichts der im Umlauf befindlichen Anleihen von Datenzentrenbetreibern in Höhe von 47 Mrd. USD etwas, worüber sich Anleger Gedanken machen sollten?

Vereinfacht ausgedrückt handelt es sich bei Datenzentren um Gebäude, die Zehntausende an Servern beherbergen, auf denen wiederum umfangreiche Mengen an Informationen gespeichert sind, und diese mit dem Internet verbinden. Für den Zugriff auf und die Verarbeitung dieser Informationen wird Energie benötigt, und noch mehr, um die Server vor Überhitzung zu schützen. Eines der Datenzentren von Equinix in New York verfügt über Notstromgeneratoren mit einer Leistung von 182,5 Megawatt. Mit jedem einzelnen davon könnte eine Kleinstadt mit Strom versorgt werden. Dies erklärt, wie fünf Milliarden YouTube-Aufrufe von Justin Biebers Cover-Version der Hit-Single Despacito denselben Stromverbrauch aufweisen können wie 40.000 US-Haushalte in einem Jahr. 

Bei der Argumentation gegenüber Investoren haben die Vermieter von Datenzentren keine Mühe, künftige Wachstumsquellen zu nennen. Darunter fallen das zunehmende Cloud Computing, die höhere Qualität und Quantität beim Video-Streaming, 5G, die zunehmende Verbreitung von Smartphones weltweit, das Internet der Dinge, autonome Fahrzeuge und künstliche Intelligenz. Die Vergangenheit lässt darauf schließen, dass dies keine Übertreibung ist: 1992 belief sich die tägliche Datennutzung weltweit auf 100 Gigabyte. Zehn Jahre später war dies bereits jede Sekunde der Fall. Schätzungen von Cisco zufolge dürfte dieser Wert bis 2022 weltweit mit einer Jahresrate von 33% auf 150.700 Gigabyte pro Sekunde ansteigen. 

Aufgrund dieser Nachfrageprognosen gehen zahlreiche Beobachter davon aus, dass Datenzentren die Luftfahrtindustrie im Hinblick auf Kohlenstoffdioxidemissionen schon bald überholen werden. Anders Andrae von Huawei rechnet damit, dass auf Erstere bis 2030 8% des globalen Strombedarfs entfallen werden. Dies geschieht zu einer Zeit, in der weltweit versucht wird, den Energieverbrauch und die damit verbundenen Treibhausgasemissionen zu verringern. Dürften Investitionen in Datenzentren somit zunehmend als fahrlässiger Beitrag zum Klimawandel gewertet werden? 

Weitere Effizienzsteigerungen

Doch es gibt auch Anlass zu Optimismus. Zum einen ist eine höhere Datennutzung nicht zwangsläufig mit einem erhöhten Stromverbrauch gleichzusetzen. Koomeys Gesetz – benannt nach dem Stanford-Professor, der diese Entwicklung erstmals beschrieb – besagt, dass sich die Energieintensität eines über Datenzentren übertragenen Gigabytes alle zwei Jahre halbiert. Gestützt wird diese Aussage durch die Erfahrungen, die Google gemacht hat. Dessen Datenzentren weisen heute eine sieben Mal höhere Rechenleistung auf als noch vor fünf Jahren – bei gleichbleibendem Stromverbrauch. Erreicht wird dies unter anderem durch eine höhere Effizienz der Rechenleistung, bessere Kühlsysteme und künstliche Intelligenz für das Strommanagement. Als Digital Realty, der größte Betreiber von Datenzentren weltweit, in seinen kalifornischen Datenzentren von Wasserkühlung auf Kühlmittelpumpen umstellte, verzeichnete das Unternehmen einen Rückgang des Energieverbrauchs um 13% sowie des jährlichen Wasserverbrauchs in jeder einzelnen Immobilie um 4,4 Millionen m³. 

Es bestehen starke Anreize, um diese Entwicklung voranzutreiben, sowohl für Ausrüstungshersteller als auch für Datenzentrenbetreiber. Diese sind es gewohnt, Strom zu sparen, um Kosten zu senken und die Nachhaltigkeitsziele ihrer Kunden zu erfüllen. Entgegen den besorgniserregenden Prognosen von Anders Andrae kam ein im Februar in der Zeitschrift Science veröffentlichtes Papier zu dem Schluss, dass der Anteil von Rechenzentren am Stromverbrauch seit 2010 nicht mehr gestiegen ist. Somit könnte der Datenverbrauch weiterhin ansteigen, ohne den Stromverbrauch und die Emissionen in die Höhe zu treiben. 

Doch selbst wenn es dem Sektor gelingt, einen sprunghaften Anstieg des Stromverbrauchs zu vermeiden, so benötigen Datenzentren weiterhin äußerst viel Energie und dürften sie unter Druck stehen sicherzustellen, dass dies keine übermäßig hohen Treibhausgasemissionen nach sich zieht. Ein Beispiel wäre Digital Realty, das als einziger Datenzentrenbetreiber grüne Anleihen begibt: 2018 hatte der vom Unternehmen gekaufte Strom CO2-Emissionen (Äquivalente) von 720 Tonnen für jede Million Dollar an Umsatz zur Folge. Dies entspricht dem Doppelten der durchschnittlichen Emissionsintensität der Gasbranche und liegt nur 20% unter dem Durchschnitt der Luftfahrtindustrie. Anders als diese und andere traditionell „schmutzige“ Sektoren verfügen Datenzentren aber über eine klare und tragfähige Möglichkeit, gänzlich ohne Emissionen auszukommen: erneuerbare Energien. 

Auf dem Weg zu niedrigeren Emissionen

Digital Realty hat dies erkannt und in sämtlichen seiner europäischen Datenzentren auf erneuerbare Energiequellen umgestellt. Das Unternehmen hat es sich überdies zum Ziel gesetzt, seinen Kunden diese Möglichkeit bei allen 275 Datenzentren in seinem Besitz anzubieten. Für Unterstützung sorgen dabei die 324 Megawatt an Strom, die in den USA aus Wind- und Solarkraft bezogen werden. Rund 70% der Datenzentren des Unternehmens werden jedoch weiterhin mit Strom aus fossilen Brennstoffen versorgt. Damit ist das Unternehmen nach wie vor besser aufgestellt als der kleine Mitbewerber mit US-Fokus Cyrus One, der keine Zielwerte für erneuerbare Energien formuliert und noch keine Berichte zu seinen CO2-Emissionen veröffentlicht hat. Dagegen verfügt Equinix, das ebenfalls über 200 Datenzentren betreibt, über eine vorbildliche Erfolgsbilanz. Obschon das Portfolio des Unternehmens in den letzten fünf Jahren um das Doppelte angewachsen ist, konnte es den Anteil erneuerbarer Energie von 33% (ähnlich wie bei Digital Realty) auf nunmehr 92% steigern. Daraus wird ersichtlich, warum die Emissionen von Equinix aus gekauftem Strom um über 90% niedriger ausfallen als bei Digital Realty. Die CO2-Bilanz von Datenzentren kann somit also relativ rasch deutlich gesenkt werden, zumal erneuerbare Energien immer öfter die günstigste Stromquelle darstellen. 

Wegen der weltweit zunehmenden öffentlichen Besorgnis über den Klimawandel steht dieser auf Platz eins der Agenda vieler politischer Entscheidungsträger und Investoren, und auch Wissenschaftler bekräftigen, dass sich in diesem Jahrzehnt etwas verändern muss. Die Anleihen von Datenzentrenbetreibern weisen eine durchschnittliche Restlaufzeit von über sechs Jahren auf, bei einigen liegt die Fälligkeit sogar bei 30 Jahren. In diesem Zeitraum ist unweigerlich mit wachsendem Druck von Kunden, Regulierungsbehörden und Investoren zur Abkehr von fossilen Brennstoffen zu rechnen. Bei der Beurteilung des Kreditrisikos ist es für Anleihenanleger daher unerlässlich, jene Emittenten ausfindig zu machen, die ihre Emissionen bereits heute proaktiv verringern. Equinix und Digital Realty stellen geeignete Kandidaten dar, was unsere insgesamt positive Einschätzung dieser Unternehmen und deren Anleihen stützt.

Unser unersättlicher Datenhunger wird zwar nicht nachlassen. Effizienzsteigerungen bei der Rechenleistung und in Datenzentren dürften den Energieverbrauch aber in Grenzen halten. Berechnungen von Data Centre Knowledge zufolge kommt eine halbe Stunde Netflix-Streaming aus Emissionssicht heute einer Autofahrt von 140 Metern und nicht sechs Kilometern gleich. Indes dürfte die zunehmende Nutzung erneuerbarer Energien durch Datenzentrenbetreiber diesen Ausstoß weiter verringern. Das sollte von Investoren begrüßt und gefördert werden, sodass Netflix-Marathonsitzungen künftig auch ohne Gewissensbisse möglich sind.

Thomas Leys, Investment Director, Fixed Income, Aberdeen Standard Investments

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