In Berlin-Spandau wird ein neues Quartier gebaut: Auf einer Konversionsfläche entstehen 4.500 Wohnungen, 200 Gewerbeeinheiten, Kitas und Schulen. Für die Wärmeversorgung ist Nahwärme aus einem benachbartes Rechenzentrum vorgesehen. Das Projekt setzen die Unternehmen GASAG Solutions und ENGIE mit einem Joint Venture, dem Quartierswerk, um. Im Interview für die Zeitschrift EW – Magazin für die Energiewirtschaft, Ausgabe 7-8 / 2025 erläutern Günter Eggers, Director Public von NTT Global Data Centers EMEA und Johann Cavar, Geschäftsführer, Quartierswerk das klimafreundliche Wärmekonzept.
Rechenzentren sind die Grundlage der Digitalisierung und der Bedarf an Serverleistung steigt weiter. Die Rechner arbeiten rund-um-die Uhr in relativ unauffälligen Gebäuden auch in mitten der vorhandenen Siedlungsstrukuren. IT-Systeme produzieren neben der Rechenleistung auch sehr viel Wärme und benötigen permanente Kühlung.
IT-Geräte produzieren Wärme
Der Kältebedarf der IT-Geräte hängt davon ab, wieviel die Prozessoren, Speicher und alle elektronischen Bauelemente leisten müssen. In Deutschland werden Rechenzentren überwiegend mit Luft gekühlt: Die Server enthalten Lüfter, mit denen sie kalte Luft ansaugen.
Ein großer Anbieter für die Server-Gebäude ist das Unternehmen NTT-DATA, das seit 2001 große Colocation-Rechenzentren in Deutschland betreibt. Die Mieter erhalten eine Infrastruktur für den Betrieb von Servern mit Stromversorgung, Kühlung und Sicherheit. In Berlin-Spandau läuft das Rechenzentrum von NTT-DATA seit ca. 17 Jahren mit einem kontinuierlichen Strombedarf und hatte seit 2007 null Minuten Wartungsfenster.
Das bedeutet eine sehr kontinuierliche Wärmeerzeugung, unabhängig von den Witterungs- und sonstigen Rahmenbedingungen. Die benötigte kalte Luft wird im Gebäude bereitgestellt. Dazu wird die warme Luft aus den IT-Räumen in der Kältezentrale herunter gekühlt und dem Kreislauf wieder zugeführt.
Günther Eggers, NTT DATA
„Die Wärme wird bisher wie in den meisten anderen Rechenzentren auch an die Außenluft abgegeben. Seit knapp 25 Jahren nutzen wir deutschlandweit einen Teil der entstehenden Wärme zum Beheizen unserer Büros sowie zum Vorwärmen der Anlagen für die Notstromversorgung. Denn Dieselgeneratoren sind nur dann voll leistungsfähig, wenn sie warm sind,“ berichtet Günther Eggers, NTT DATA.
In der Nachbarschaft des Rechenzentrums entwickelt die Berliner Senatsverwaltung für Stadtentwicklung, Bauen und Wohnen nun auf der Insel Gartenfeld auf einer Fläche von 59 Hektar ein neues Quartier für rund 7.400 Einwohner, das in den kommenden Jahren klimaneutrale Heizenergie benötigt.
Bis 2032 sollen über 60 Baufelder bebaut werden. Alles muss neu erschlossen werden mit Frischwasserversorgung, Abwasserversorgung, Strom, Wärme und Straßen. Dazu werden Nahwärmeleitungen mit einer Länge von fast vier und Abwärmeleitungen mit einer Länge von fast zwei Kilometern neu verlegt.
Abwärme soll Wohnungen, Gewerbe und Schulen heizen
Für das Quartier soll die Abwärme des Rechenzentrums für die Heizung von 4.500 Wohneinheiten und 600 Gewerbe, Bildungs- und Erziehungseinrichtungen genutzt werden. Beim Betrieb der IT-Systeme entsteht eine Temperatur von 20 bis 30 Grad Celsius, unabhängig von Witterung und Jahreszeiten.
Abwärme des Rechenzentrum – Nahwärme für Quartier Gartenfeld
Der Betrieb der Heizzentrale mit einer klimaneutralen Wärmeversorgung wird ab 2027 Aufgabe des Quartierswerks sein. Hinter dem Joint Venture Quartierswerk steht eine partnerschaftliche Aufteilung durch zwei etablierte Energieversorger: ENGIE ist in Deutschland im Bereich Facility Management, Anlagenbau, Energiedienstleistungen tätig ist und hält mehrere Beteiligungen an Stadtwerken hält. Die GASAG, betreibt in Berlin große Gas- und Versorgungsnetze.
Das Wärmekonzept beinhaltet, im Winter nahezu die gesamte Wärme aus dem Rechenzentrum ab zu nehmen und den Einwohnern sowie Gewerbetreibenden des Neubaugebietes „Neues Gartenfeld“ zur Verfügung zu stellen. „Dazu bauen wir das Rechenzentrum so um, dass wir den Hauptteil der Wärme künftig auszukoppeln und in ein Nahwärmenetz einspeisen können“, so Eggers.
Johann Cavar, Quartierswerk
„Der Vertrag zwischen Quartierswerk und NTT DATA sieht vor, dass knapp acht Megawatt Leistung ausgekoppelt werden“, berichtet Johann Cavar, Quartierswerk. Wärmekunden sind die Bauträger Gewobag und Howoge sowie perspektivisch das Bezirksamt und ein Schulcampus mit rund 1.000 Schülern.
24 Grad warmes Wasser aus Dem Rechenzentrum
Die Abwärmeleistung des Rechenzentrums hat eine Kapazität von bis zu 8 Megawatt (MW). In der Kältezentrale soll Wasser mit einer Temperatur von 24 Grad Celsius ausgekoppelt und an die 2 km entfernte Energiezentrale geliefert werden. Dort heben Wärmepumpen das Temperaturniveau auf 65 bis 70 Grad Celsius Netztemperatur an. Damit wird ein 4 km langes Nahwärmenetz für das Quartier „Das Neue Gartenfeld“ gespeist.
Zur Absicherung temporärer Spitzenlasten im Winter wird zusätzlich ein Power-to-Heat-Kessel mit einer Leistung von 3,6 MW installiert. Die Energiezentrale erhält zudem einen Warmwasserspeicher mit einem Fassungsvermögen von 300 Kubikmetern.
Mehr Energie als bei Geothermie und Abwasserquellen
Die Temperatur der Abwärme wird mit 22 und 25 Grad liegen deutlich über einem Vergleichswert liegen der bei oberflächennaher Geothermie, Außenluft oder Abwasserquellen zur Verfügung stehen würde. Ein weiterer Vorteil ist das konstante Temperaturniveaus aus den Serveranlagen. Perspektivisch könnte die Temperatur steigen: Bei einer Flüssigkeitskühlung, wie sie in neueren Rechenzentren eingebaut wird, liegt die Ausgangstemperatur bei etwa 30 Grad.
Dass die neue Energiezentrale knapp 2 Kilometer vom „Neuen Gartenfeld“ entfernt ist, ist eine Besonderheit des Standortes. Bei der Entwicklung von Nahwärmeprojekten werden üblicherweise nur 0,5 bis 1 Kilometer bei kalter Nahwärme überbrückt. Nach den hiesigen strömungstechnischen Berechnungen und der angesetzte Leistung der Wärmepumpen soll es möglich sein die Wärme in einem größeren Radius einzusetzen.
„Wir rechnen mit einer ganz geringfügigen Abkühlung von rund 1 bis 2 Grad Kelvin. Das liegt zum einen an der hohen Strömungsgeschwindigkeit. Zum andern sind die Leitungen im Erdreich vor Witterungseinflüssen geschützt. Bei den Wärmepumpen wollen wir gar nicht so hoch temperieren: Im Neubauquartier reichen durch die Nutzung von Fußbodenheizung und Trink-Warmwasserbedarf Vorlauftemperaturen von maximal 65 Grad Celsius aus“, erläutert Cavar. Im Gegensatz dazu müsse im Wohnungsbestand zunächst saniert werden, wenn das lokale Fernwärmeunternehmen das System dekarbonisieren und mit Niedrigtemperatur fahren will.
Nahwärme zu üblichen Heiznebenkosten
Bisher wird die Abwärme bei NTT DATA für die Heizung der Büros des und die Notstromdieselgeneratoren genutzt und Überschüsse an die Außenluft abgegeben. „Nach einem Urteil des Bundesfinanzhofs, darf Abwärme, nicht verschenkt werden. Insofern sind wir gesetzlich verpflichtet, einen Preis für diese Abwärme zu erheben. Im Rahmen der Vertragsfreiheit haben wir eine Lösung gefunden, die für alle Seiten gut passt“, so Eggers. Für das Quartier wurde eine Lieferzeit bis 2052 vereinbart.
Aus Sicht der Abnehmer ist von Vorteil, dass die Wärmepreise für die nächsten Jahre stabil bleiben und mit der lokalen Fernwärmeversorgung konkurrieren können. Die Betreiber wollen ein sauberes grünes Produkt im Rahmen üblicher Heiznebenkosten, den Bewohnern anzubieten.
Nach Einschätzung von Cavar ist dies durch verschiedene Stellschrauben möglich: Zum Einen ist die Versorgung unabhängig von Gaspreispolitik und CO2-Besteuerung. Hinzu kommt die hohe Effizienz der Wärmepumpen und das ganzjährig stabile Temperaturniveau der Abwärme. Vergleichbare Systeme mit Eisspeicher oder Luftwärmepumpen wurden ebenfalls geprüft, wären aber deutlich weniger effizient.
Das Doppelinterview mit Johann Cavar und Günther Eggers ist in EW – Magazin für die Energiewirtschaft 7-8 erschienen.
Bildquelle: NTT DATA, Quartierswerk
