EnEfG et électricité pour l’IA : ce que les centres de données doivent désormais prendre en compte

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Les centres de données allemands consomment pour la première fois plus de 21 milliards de kilowattheures d’électricité par an. Les charges de travail liées à l’IA font encore augmenter la demande : la capacité GPU installée devrait quadrupler d’ici 2030. Parallèlement, la loi sur l’efficacité énergétique renforce les exigences : à partir de juillet 2026, les nouveaux centres de données seront soumis à une limite PUE de 1,2. Pour les PME, qui dépendent de plus en plus des infrastructures cloud et d’IA, l’efficacité énergétique devient une question de localisation.

L’essentiel en bref

Ce que l’EnEfG exige des centres de données

La loi sur l’efficacité énergétique (EnEfG), en vigueur depuis novembre 2023, est la première loi allemande à imposer des normes d’efficacité contraignantes pour les centres de données. Elle concerne toutes les installations dont la puissance nominale de raccordement non redondante dépasse 300 kilowatts. Cela inclut la plupart des centres de données commerciaux, mais aussi les grandes salles serveurs internes des entreprises.

Les exigences s’appliquent en trois étapes :

À partir de juillet 2026 : les nouveaux centres de données doivent justifier d’un PUE maximal de 1,2. Le PUE (Power Usage Effectiveness) mesure le rapport entre la consommation électrique totale et la consommation électrique de l’IT. Un PUE de 1,2 signifie que pour chaque kilowattheure de charge IT, seulement 0,2 kWh sont utilisés pour le refroidissement, les onduleurs (USV) et l’infrastructure. C’est ambitieux – la moyenne allemande se situe actuellement autour de 1,55 selon le Borderstep Institut.

À partir de juillet 2027 : les centres de données existants doivent respecter un PUE de 1,5. Pour les anciennes installations équipées de refroidissement par air et de systèmes USV inefficaces, cela implique des investissements dans l’infrastructure.

À partir de juillet 2030 : les centres de données existants doivent améliorer leur PUE pour atteindre 1,3. Cette deuxième étape laisse aux exploitants le temps d’effectuer des transformations majeures, mais définit une voie claire de transformation.

Électricité pour l’IA : pourquoi les charges de travail GPU changent la donne

La dynamique énergétique dans les centres de données évolue fondamentalement. Les charges de travail CPU classiques consomment entre 65 et 250 watts par processeur. Une seule GPU NVIDIA H100 consomme 700 watts à pleine charge. Un nœud typique d’entraînement d’IA avec huit GPU atteint 10 à 12 kilowatts. Un seul rack contenant huit à dix de ces nœuds peut consommer entre 80 et 140 kilowatts – soit cinq à dix fois plus qu’un rack serveur classique.

La conséquence : les charges de travail IA dépassent les concepts de refroidissement existants. Le refroidissement par air atteint ses limites physiques pour des densités de puissance supérieures à 30 kW par rack. Le refroidissement liquide devient une nécessité, et non plus un luxe.

Selon Bitkom, 530 mégawatts de capacité de centres de données dédiés à l’IA sont actuellement installés en Allemagne – soit environ 15 % de la capacité totale. D’ici 2030, cette part devrait atteindre 2 020 mégawatts. Goldman Sachs prévoit une augmentation mondiale de 165 % de la consommation électrique des centres de données d’ici 2030, principalement due aux applications d’IA intensives en GPU.

Dans le même temps, les GPU sont nettement plus efficaces sur le plan énergétique que les CPU pour les tâches d’IA : un calcul qui nécessiterait cent fois plus d’énergie sur des CPU est effectué par une GPU en une fraction du temps. La consommation globale n’augmente donc pas en raison d’une inefficacité, mais en raison du volume considérable de nouvelles applications.

« Les centres de données pourraient couvrir à long terme plus de 20 % des besoins en chaleur urbaine à Francfort. La chaleur fatale suffirait théoriquement à chauffer tous les logements de la ville. »
Citation adaptée du Borderstep Institut, Récupération de la chaleur fatale des centres de données 2022/2024

Récupération de la chaleur fatale : du coût au modèle économique

L’EnEfG introduit pour la première fois une obligation de récupération de la chaleur fatale pour les centres de données. Les exigences augmentent progressivement : 10 % de facteur de réutilisation de l’énergie à partir de juillet 2026, 15 % à partir de 2027, 20 % à partir de 2028. Sont acceptées l’utilisation interne, la fourniture à des tiers et l’injection dans les réseaux de chaleur communaux.

En pratique, cela crée un nouveau modèle économique : les centres de données en tant que fournisseurs de chaleur pour leur voisinage. À Francfort, le plus grand site allemand de centres de données, la chaleur fatale pourrait couvrir à terme plus de 20 % des besoins en chaleur de la ville. Selon le Borderstep Institut, plus de 13 milliards de kilowattheures de chaleur fatale provenant des centres de données sont rejetés inutilisés dans l’environnement chaque année en Allemagne.

Pour les exploitants qui gèrent leurs propres centres de données ou salles serveurs, la récupération de la chaleur fatale offre un double avantage : elle répond à l’obligation légale tout en réduisant les coûts de chauffage des espaces de bureaux ou des halls de production adjacents.

Coût de la modernisation

Les investissements dépendent de la situation de départ. Pour les centres de données typiques des PME, trois scénarios sont pertinents :

Optimisation du refroidissement par air (20 000-80 000 euros) : confinement des allées froides, augmentation de la température d’air soufflé à 27 degrés Celsius, optimisation de la circulation d’air. Cela suffit souvent pour passer d’un PUE de 1,6-1,8 à 1,5.

Refroidissement indirect par air extérieur (100 000-300 000 euros) : utilisation de l’air extérieur pour le refroidissement lorsque les températures le permettent. En Allemagne, cela représente six à neuf mois par an. Cela réduit le PUE à 1,2-1,3 et diminue la consommation électrique de refroidissement de 40 à 60 %.

Refroidissement liquide pour les racks d’IA (250 000-800 000 euros par installation) : refroidissement liquide direct (Direct-to-Chip ou Immersion Cooling) pour les racks GPU à haute densité. Selon Datacenter-Insider, les coûts d’investissement supplémentaires par rapport au refroidissement par air s’élèvent à environ 739 000 euros, avec une économie annuelle de 380 000 euros. Amortissement en moins de deux ans.

Pratique : comment Equinix Francfort réduit le PUE

Equinix exploite plusieurs centres de données à Francfort et montre comment les exigences de l’EnEfG sont mises en œuvre dans la pratique. Dans le centre de données FR6, l’utilisation d’un système de contrôle de refroidissement basé sur l’IA de la start-up Darmstadt etalytics a permis de réduire la consommation d’énergie jusqu’à 9 %.

La technologie analyse les données météorologiques, les modèles de charge et les circuits de refroidissement en temps réel et optimise automatiquement la puissance de refroidissement. Résultat : des valeurs PUE comprises entre 1,2 et 1,35 – conformes aux exigences de l’EnEfG pour les nouvelles constructions. Equinix prévoit de déployer la technologie sur d’autres sites.

Des projets pilotes voient également le jour en matière de récupération de chaleur : ENGIE Refrigeration collabore avec des services publics municipaux sur plus de dix centres de données allemands pour injecter la chaleur fatale dans les réseaux de chaleur locaux. Environ 14-15 % des ménages allemands sont raccordés aux réseaux de chaleur – l’infrastructure pour la récupération de chaleur est déjà en place dans de nombreux endroits.

Ce que les PME devraient faire maintenant

1. Faire un état des lieux. Mesurer le PUE (ne pas l’estimer), documenter le système de refroidissement, enregistrer la consommation d’électricité par rack. Celui qui ne connaît pas son PUE actuel ne peut pas planifier.

2. Vérifier l’enregistrement. Les centres de données de plus de 300 kW doivent être enregistrés dans le registre d’efficacité énergétique du BfEE depuis juillet 2025. Collecte annuelle des données jusqu’au 31 mars.

3. Mettre en place un système de gestion de l’énergie. Obligatoire depuis janvier 2026. ISO 50001 ou EMAS comme cadre de référence. De nombreuses entreprises peuvent connecter cela à un système de gouvernance existant.

4. Évaluer la stratégie de refroidissement. PUE supérieur à 1,5 ? Évaluer le confinement des allées froides et le refroidissement gratuit (free cooling). Charges de travail IA prévues ? Planifier le refroidissement liquide à l’avance. L’amortissement est économiquement attrayant avec la hausse des prix de l’électricité et la croissance de la densité de puissance.

5. Vérifier le potentiel de chaleur fatale. Prendre contact avec les services publics municipaux ou les entreprises voisines. L’obligation de chaleur fatale à partir de 2026 (10 % ERF) peut souvent être satisfaite par de simples solutions d’échangeurs de chaleur pour les bâtiments adjacents.

Conclusion

L’EnEfG fait de l’efficacité énergétique dans les centres de données une obligation plutôt qu’une option. La demande de capacité GPU tirée par l’IA aggrave encore le défi. Pour les PME, cela signifie : ceux qui exploitent leurs propres salles serveurs ou des espaces de colocation doivent agir d’ici juillet 2027. La bonne nouvelle : les investissements dans un refroidissement plus efficace s’amortissent rapidement, et la récupération de chaleur ouvre même de nouvelles sources de revenus. L’efficacité énergétique dans les centres de données n’est plus un sujet environnemental en 2026 – c’est un sujet de rentabilité.

Questions fréquentes

Source de l’image : Pexels / Manuel Geissinger