| Technologie-Reifegrad | TRL 5 |
| Anwendungsfeld | Rechenzentren |
| Komplexität | |
| Wirkung | |
| Machbarkeit |
"Diese Anwendung arbeitet innerhalb der Bilanzgrenzen des Rechenzentrums bzw. des Betreibers. Grundlage sind flexible Aufgaben wie Machine Learning Trainings, Backups oder automatische Batchprozesse, die zeitlich verschoben werden können, ohne die Uptime zu beeinträchtigen. Die KI nutzt Prognosen zu Strompreisen, CO₂ Intensität, verfügbarem erneuerbarem Strom sowie lokalen Netzrestriktionen. Auf dieser Basis entscheidet sie, wann und an welchem Standort nicht kritische Rechenaufgaben besonders klimafreundlich ausgeführt werden können.
Die Wärmeentstehung in Rechenzentren folgt unmittelbar der IT Last. Durch ein KI gestütztes Lastmanagement entstehen flachere Lastprofile, wodurch Kühlspitzen reduziert werden. Die KI greift dabei nicht in die Regelung der Kälte- oder Gebäudetechnik ein, sondern verändert das Lastprofil, das diesen Systemen präsentiert wird. Dadurch können bestehende Kühlanlagen effizienter arbeiten und benötigen weniger Energie.
Für den Einsatz werden verschiedene Datenquellen benötigt, darunter historische und aktuelle Workloaddaten, Energieverbrauchsdaten, Messwerte aus der Kälteversorgung, Strompreise, CO₂ Zeitreihen sowie Informationen zur Netztopologie der beteiligten Standorte. Die Daten liegen meist als Zeitreihen, Log Dateien oder Telemetriedaten aus Monitoring Systemen vor. Die Hardwareanforderungen für die KI sind moderat, da das Training und die Optimierung auf virtuellen Servern oder in der Cloud erfolgen können. Im laufenden Betrieb werden nur aktuelle Statusdaten verarbeitet. Die Finanzierung erfolgt typischerweise über interne Effizienzgewinne, vermiedene Energiekosten und Beiträge zur Erreichung städtischer Klimaziele. Förderprogramme oder Kooperationen mit Energieversorgern können die Umsetzung unterstützen. "
- Anwendung & Kontext
- Technologie
- Rechtlicher Rahmen
- Implementierung & Lessons Learned
- Anbieter & Kontakt
Praktischer Nutzen der KI-Technologie
"Reduktion von CO₂-Emissionen, indem rechenintensive Aufgaben gezielt in Zeiten mit hohem Anteil erneuerbarer Energie verschoben werden. Weniger Lastspitzen im Rechenzentrum → geringerer Energiebedarf für Kühlung. Höhere Transparenz über Stromverbrauch, Flexibilität und Emissionen als Grundlage für städtische Energiestrategien, wenn die Daten geteilt werden Planbare Abwärmeprofile für Fernwärme oder lokale Wärmeabnehmer – ohne Eingriff in den IT-Betrieb, wenn die Daten geteilt werden. Wenn Rechenzentren eng mit lokalen Betreibern zusammenarbeiten über Workloads Bescheid (e.g. Enterprise Rechenzentren) wissen, Beitrag möglich zu stabileren Stromnetzen, weil Rechenlasten intelligent zeitlich verteilt werden ohne die Uptime zu gefährden. "
Anwender
Fachabteilung Stadtplanung und Energiewirtschaft, Projektentwickler, Betreiber
Gebiet
Österreich, EU
KI-Technologie
Digitaler Zwilling & simulationsgestützte KI, Nutzung von KI für tiefgreifende Datenanalysen und Entscheidungsfindung, Proezssoptimierung, Nutzerverhaltensprognose
Datenkomplexität
Hoch
Energieverbrauch & Kosten Projektlaufzeit
Mittel
Rechtlicher Rahmen / Data Governance
EU-DSVGO, EED III, KI-VO, EnEfG
Übertragbarkeit
Gegeben
Implementierungsstrategie
"Der Use Case wird organisatorisch an der Schnittstelle von IT Betrieb, Energiemanagement und Nachhaltigkeitsstrategie verankert. Zu Beginn erfolgt eine Analyse der verfügbaren Datenquellen, der Workloadtypen und der Flexibilitätsgrade. Anschließend werden jene Aufgaben identifiziert, die zeitlich verschoben oder auf andere Standorte ausgelagert werden können, ohne die Service Level Agreements (SLA) zu verletzen. In einer Pilotphase wird die KI Plattform zunächst als Empfehlungssystem betrieben. Das Betriebsteam kann die vorgeschlagenen Verschiebungen prüfen, bewerten und schrittweise automatisieren.
Für die technische Umsetzung werden vorhandene Monitoring Systeme, Orchestrierungsplattformen und Container Umgebungen integriert. Häufig kommt Kubernetes oder vergleichbare Workload Orchestrierungssoftware zum Einsatz, ergänzt durch eine KI Schicht, die Optimierung und Scheduling übernimmt. Die IT Strategie kann entweder auf Standardplattformen basieren, die mit eigenen Trainingsdaten erweitert werden, oder auf maßgeschneiderten Lösungen aufbauen, die an interne Datenmodelle und Prozesse angepasst sind. Wichtig ist eine klare Abgrenzung der Verantwortlichkeiten: Die KI trifft ausschließlich Entscheidungen innerhalb des Rechenzentrums und ist strikt auf die Sicherstellung der 100% Verfügbarkeit ausgerichtet.
Infrastrukturbezogene Anforderungen umfassen Datenqualität, Zugriffsrechte und standardisierte Protokolle. Die Wahl zwischen Cloud und lokaler Installation hängt von Datenschutz, Integrationsaufwand und Kosten ab. Rechtlich fällt der Use Case im Rahmen des EU AI Act in die Kategorie geringes Risiko, da keine personenbezogenen Daten verarbeitet und keine sicherheitskritischen Entscheidungen getroffen werden. Data Governance Regeln definieren, welche Betriebsdaten für Optimierungszwecke genutzt werden dürfen. Relevante nationale Energie- und Klimaregelungen betreffen vor allem Berichtspflichten zu Energieeffizienz und Abwärmenutzung."
Lessons Learned
Die technischen und organisatorischen Risiken sind insgesamt mittel. Die größte Herausforderung besteht darin, flexible Workloads zuverlässig zu identifizieren, ohne die Stabilität oder Verfügbarkeit des Rechenzentrums zu beeinträchtigen. Ebenso wichtig ist eine enge Abstimmung zwischen IT Betrieb, Energiemanagement und Nachhaltigkeitsverantwortlichen. Die erwartete Wirkung ist hoch: KI gesteuerte Lastverteilung kann den CO₂ Ausstoß pro Recheneinheit deutlich reduzieren und Energieverbrauch sowie Kühlspitzen spürbar senken. Erfolgsfaktoren sind eine hochwertige Datenbasis, klare SLA Vorgaben (welche Dienste müssen wann verfügbar sein) und ein schrittweiser Übergang vom Empfehlungssystem zur teilautomatisierten Steuerung. Die Übertragbarkeit auf andere Städte ist hoch, da viele urbane Rechenzentren ähnliche Strukturen aufweisen. Nachhaltige Nutzung entsteht, wenn eigene Betriebsdaten zur kontinuierlichen Verbesserung der Modelle eingesetzt werden und die KI langfristig in die Standard Orchestrierung integriert wird. Nutzen für städtisches Umfeld ist fraglich, da der Fokus zumeist auf internen Zielen (100% Uptime) liegt.
Anbieter und Kontakt
Siemens
E-Mail
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