Embodied Carbon (Graue Emissionen)
Embodied Carbon beschreibt die Treibhausgasemissionen, die nicht im laufenden Betrieb (Operational Carbon oder betriebliche Emissionen), sondern bereits vor, während und nach der Nutzung einer Infrastruktur entstehen. Dazu zählen Rohstoffgewinnung, Materialherstellung, Transport, Bau, Wartung, Umbauten und Rückbau oder Abriss. Im Deutschen wird der Begriff meist als graue Emissionen oder als vorgelagerte Emissionen bezeichnet.
Damit grenzt sich Embodied Carbon von den betriebsbedingten Emissionen (Operational Carbon) ab. Diese entstehen durch den Energieverbrauch während der Nutzung, etwa im laufenden Betrieb eines Rechenzentrums. Für eine belastbare Klimabilanz müssen beide Anteile zusammen betrachtet werden.
Warum das für Rechenzentren wichtig ist
Für Rechenzentren gewinnt Embodied Carbon zunehmend an Bedeutung, weil Betreiber den Strombedarf im Betrieb immer stärker optimieren. Effizientere Hardware, bessere Kühlung und der Einsatz erneuerbarer Energien senken die laufenden Emissionen. Dadurch rücken die Emissionen aus Bau, Technik und Lieferkette stärker in den Vordergrund.
Besonders relevant ist dies für hochverfügbare Rechenzentren mit umfangreicher Strom-, Kühl- und Gebäudetechnik. Hier entstehen große Emissionsanteile bereits durch Beton, Stahl, Kupfer, Kabeltrassen, Batterien, Schaltanlagen und weitere Komponenten. Wer die Klimawirkung einer IT-Infrastruktur realistisch bewerten will, muss diese grauen Emissionen mit einbeziehen.
Insbesondere bei Neubauten, Rechenzentren und IT-Infrastrukturen kann der Anteil dieser Emissionen einen erheblichen Teil der gesamten Klimabilanz ausmachen.
Welche Emissionen zählen dazu?
Graue Emissionen entstehen typischerweise in folgenden Phasen:
- Gewinnung von Rohstoffen wie Eisenerz, Sand, Kalkstein oder Bauxit
- Herstellung von Baustoffen und Komponenten
- Produktion technischer Anlagen und IT-Hardware
- Transport von Materialien und Produkten
- Bau- und Installationsprozesse
- Wartung, Austausch und Modernisierung von Komponenten
- Rückbau/Abriss, Recycling und Entsorgung
Besonders emissionsintensiv sind Materialien wie Beton, Zement, Stahl, Aluminium und Glas.
Wie Embodied Carbon berechnet wird
Die Berechnung erfolgt in der Regel mithilfe von Lebenszyklusanalysen und Umweltproduktdeklarationen (Environmental Product Declarations, EPDs).
Vereinfacht ergibt sich der Wert aus:
Embodied Carbon = Materialmenge × Emissionsfaktor
Der Emissionsfaktor wird üblicherweise als Kilogramm CO2-Äquivalent (kg CO2e) pro Kilogramm (kg), Quadratmeter (m2) oder Kubikmeter (m3) Material angegeben.
Die Einheit CO2-Äquivalent (CO2e) berücksichtigt neben Kohlendioxid auch andere Treibhausgase wie Methan oder Lachgas entsprechend ihres Treibhauspotenzials.
Embodied Carbon in Rechenzentren und der IT
Für IT-Verantwortliche gewinnt Embodied Carbon zunehmend an Bedeutung. Neben Gebäuden verursachen auch Server, Speicher-, Netzwerk- und Kühlsysteme erhebliche graue Emissionen.
Zu den wichtigsten Einflussfaktoren gehören:
- Herstellung von Servern und Netzwerktechnik
- Rohstoffgewinnung für Halbleiter und Elektronik
- Bau von Rechenzentren
- Austauschzyklen von Hardware
- Entsorgung und Recycling von IT-Komponenten
Unternehmen berücksichtigen diese Emissionen zunehmend im Rahmen ihrer ESG-Strategien und ihrer Scope-3-Berichterstattung.
Welche Materialien besonders ins Gewicht fallen
Zu den wichtigsten Treibern von Embodied Carbon gehören emissionsintensive Baustoffe wie Beton, Stahl und Aluminium. Gerade Beton spielt bei Rechenzentren oft eine große Rolle, weil Gebäude und technische Fundamente hohe Materialmengen erfordern. Auch die Herstellung von Stahl und die Verarbeitung von Metallen verursachen erhebliche Emissionen.
Hinzu kommen Transportwege und die Logistik auf der Baustelle. Je mehr Material bewegt, verarbeitet und ersetzt wird, desto höher fällt der ökologische Fußabdruck aus. Am Ende des Lebenszyklus wirken sich zudem Rückbau/Abriss, Entsorgung und Recycling auf die Klimabilanz aus.
Wie sich Emissionen senken lassen
Der wirksamste Hebel liegt in der Planung. Wer früh emissionsarme Materialien, effiziente Bauweisen und langlebige Komponenten auswählt, kann seinen Emissionsfußabdruck deutlich reduzieren. Auch modulare Konstruktionen, Vorfertigung und eine längere Nutzung von Bauteilen helfen, Emissionen zu vermeiden.
Für Rechenzentren und IT-Infrastruktur ist außerdem die Beschaffung entscheidend. Betreiber können Lieferanten stärker nach Umweltkennzahlen, Materialdaten und Lebenszyklusinformationen bewerten. So wird Embodied Carbon messbar und in Architektur-, Einkaufs- und Investitionsentscheidungen einbezogen.
Ein weiterer Ansatz ist die Wiederverwendung vorhandener Bauteile und Infrastruktur. Wenn Gebäude oder Komponenten länger genutzt, modernisiert oder recycelt werden, sinkt der Bedarf an neuen emissionsintensiven Materialien. Das ist oft klimawirksamer als reine Kompensation am Ende der Kette.
Die möglichen Maßnahmen zur Reduzierung grauer Emissionen lassen sich wie folgt zusammenfassen:
- Einsatz emissionsarmer Baustoffe
- Verwendung recycelter Materialien
- Wiederverwendung bestehender Gebäude und Komponenten
- Verlängerung der Nutzungsdauer von Anlagen und Hardware
- Kreislaufwirtschaft und Recycling
- Optimierung von Materialeinsatz und Design
- Nutzung erneuerbarer Energien in Produktion und Logistik
Bedeutung für den deutschen Markt
Auch in Deutschland rückt das Thema stärker in den Fokus, weil Nachhaltigkeit, Energieeffizienz und Transparenz für Rechenzentren regulatorisch und wirtschaftlich wichtiger werden. Betreiber müssen nicht nur den Stromverbrauch im laufenden Betrieb verstehen, sondern zunehmend auch die Emissionen entlang der gesamten Liefer- und Baukette. Das gilt besonders bei Neubauten, Erweiterungen und Hardware-Modernisierungen.
Relevante Rahmenwerke und Standards umfassen unter anderem:
- European Commission Nachhaltigkeitsvorgaben und ESG-Berichtspflichten
- World Green Building Council Leitlinien für klimaneutrales Bauen
- Lebenszyklusanalysen (LCA)
- Umweltproduktdeklarationen (EPDs)
- nationale und internationale Gebäudezertifizierungen
Für die IT-Branche ist Embodied Carbon deshalb mehr als ein Bauschlagwort. Es ist ein wichtiger Baustein, um Rechenzentren, Cloud-Infrastruktur und digitale Plattformen ganzheitlich klimabewusst zu planen und zu betreiben. Wer nur auf den Strommix schaut, sieht am Ende nur einen Teil des Bildes.
Auf einen Blick: Embodied Carbon (Graue Emissionen)
Embodied Carbon beschreibt die Treibhausgasemissionen, die außerhalb der eigentlichen Nutzungsphase eines Produkts, Gebäudes oder einer Infrastruktur entstehen. Da diese Emissionen bereits bei Herstellung und Bau anfallen, gewinnen sie für Unternehmen, Bauherren und Betreiber von Rechenzentren zunehmend an Bedeutung. Die Reduzierung verkörperter Emissionen gilt heute als wichtiger Baustein auf dem Weg zu klimaneutralen Gebäuden und nachhaltigen IT-Infrastrukturen.
Dieser Artikel ist im Original in englischer Sprache auf TechTarget.com erschienen.
