Dass Rechenzentren ganz ordentliche Energieverbraucher sind und als solche immer bedeutendere Abnehmer am Stromnetz werden, wird niemanden überraschen. Um die ganze Energie, die vonnöten ist, um Server und Kühlsysteme zu betreiben, dem Netz sicher und sinnvoll entnehmen zu können, werden solche Rechenzentren oft nicht wie z. B. ein Wohnhaus an das Niederspannungsnetz angeschlossen, sondern an das sogenannte Mittelspannungsnetz.
Beide Begriffe hören sich nicht so gefährlich an, aber leider täuscht das: In Wechselspannungsnetzen beschreibt das Wort Niederspannung alle Spannungen oberhalb 50 und unterhalb 1.000 Volt. Mit dem Begriff Mittelspannung werden Spannungen im Bereich 1.000 bis 52.000 Volt beschrieben. Alles, was darüber liegt, ist der Hoch- und Höchstspannung zugeordnet. Alles also nichts zum Anfassen!
Größere innerstädtische Gebäude, Industrieverbraucher und auch Rechenzentren werden ab einer bestimmten Leistungsklasse üblicherweise direkt an das Mittelspannungsnetz angeschlossen. In unseren Städten und Kommunen liegen hierfür Leitungsnetze, die in der Regel Spannungen zwischen 10.000 und 30.000 Volt führen. Kundeneigene Transformatoren bilden dann objektintern die für die üblichen Verbraucher wie PCs, Leuchten oder Kaffeemaschinen besser verdaulichen Spannungsebenen von 230 Volt daraus.
Die Mittelspannung jenseits der 10.000 Volt lässt sich nun nicht mit einem einfachen Lichtschalter an- und ausknipsen, dafür benötigt man recht großräumige Schaltanlagen. Großräumig deshalb, weil das für Schaltvorgänge relevante Isoliervermögen des Mediums Luft sowie dessen Vermögen, schaltungsbedingte Lichtbögen zu löschen, in höher werdenden Spannungsebenen eine zunehmende Rolle spielen.
Man schrieb das Jahr 1978, als der Hersteller Driescher auf die Idee kam, nicht das Medium Luft als Isolierstoff einzusetzen, sondern ein spezielles Gas namens Schwefelhexafluorid, kurz SF6. Über die Klimarelevanz dieses Gases machte man sich seinerzeit nicht sehr viele Gedanken. Die Architekten jubelten, als sie bemerkten, dass solche Schaltanlagen wesentlich kompakter aufgebaut sind als ihre luftisolierten Brüder und Schwestern. Der Siegeszug dieser Technologie begann. Die kompakten Anlagen kamen in Mode und Architekten bekamen ein neues Verständnis zum Aufbau und dem schwindenden Raumbedarf dieser Anlagen. Nun konnten sie kleinere Räume dafür vorsehen und mussten sich nicht mehr so viele Gedanken um das Thema Druckentlastung im Havariefall machen.
In der Zwischenzeit hat sich einiges bewegt. Dieses Gas ist nämlich das wohl stärkste und damit schädlichste bekannte Treibhausgas überhaupt. Ein Kilogramm dieses Gases ist genauso wirksam wie ca. 23 Tonnen Kohlendioxid. In der Atmosphäre bleibt es uns 3.200 Jahre lang erhalten. Folglich wurden die Behörden darauf aufmerksam. Beim Umweltbundesamt erfährt man von einer EU-Verordnung 517/2014, in der man sich im genannten Jahr mit dem Thema beschäftigte und für Mitte 2020 in Aussicht stellte, Alternativen soweit bewertet zu haben, um ein Verbot des Gases in die Wege zu leiten.
Inzwischen ist das Umweltbundesamt zu der Auffassung gelangt, dass ausreichend Alternativen für SF6 in Mittelspannungsschaltanlagen verfügbar sind. Bis zum 31.12.2022 ist eine Überprüfung für alle Erzeugnisse, die unter die Verordnung fallen, vorgeschrieben. Der früher übliche Einsatz, z. B. in Isolierverglasungen, Autoreifen oder Schuhsohlen, ist schon seit einigen Jahren verboten. Es lässt sich also absehen, dass das Thema SF6 demnächst auch in Bezug auf Mittelspannungsschaltanlagen etwas ungemütlich werden könnte. Viele Hersteller von Schaltanlagen haben inzwischen darauf reagiert und bieten Alternativen. Die Isolierung erfolgt dann häufig in Form von Feststoffen oder im Vakuum, sodass ähnlich kompakte Bauformen möglich sind, wie bei SF6 und man im Falle eines Verbotes nicht wieder zurückmuss zu den großen luftisolierten Anlagen. Systeme mit modernen Isoliermedien sind jedoch gemäß Herstellerangaben 10 bis 30 Prozent teurer als SF6-Anlagen. Wer sich jedoch heutzutage noch für eine SF6-Anlage entscheidet kann davon ausgehen, dass irgendwann einmal Entsorgungskosten auf ihn zukommen, die möglicherweise den derzeitigen Kostenvorteil wieder wettmachen. Insofern ist es aus unserer Sicht ein zeitgemäßer Schritt, sich mit Alternativen zu SF6 zu beschäftigen, wenn man vorhat, in die eigene Stromversorgung zu investieren und neue Schaltanlagen aufzubauen. Fürs Klima ist es in jedem Fall nicht der schlechteste Entschluss.
