Machbarkeitsstudie Dateninfrastrukturen Im Rheinischen Revie
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Zukunft regional – digital: Das Rheinische Revier Machbarkeitsstudie Dateninfrastrukturen im Rheinischen Revier Im Auftrag des Ministeriums für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie (MWIDE) des Landes Nordrhein-Westfalen wurde diese Studie von einem Auf- tragnehmer-Konsortium unter der inhaltlichen Projektleitung der DE-CIX Management GmbH erstellt. Das Auftragnehmer- Konsortium besteht aus Deutsche Telekom Business Solutions GmbH, DE-CIX Management GmbH, Detecon International GmbH, WIK-Consult GmbH und der Gesell- schaft für Wirtschaftliche Strukturforschung (GWS) mbH. In dem nachfolgenden Text verwenden wir eine geschlechts- neutrale Sprache. Bei der konkreten Ansprache von Personen werden sowohl die weiblichen als auch die männlichen Personen genannt, z. B. „Bewohnerinnen und Bewohner“. Sollte aus Versehen oder aus Gründen der besseren Lesbarkeit an einigen Stellen nur die männliche Form, z. B. „Akteure“ gewählt sein, meinen wir aber immer auch die weiblichen Personen, nämlich die Akteurinnen. Selbstver- ständlich sind für uns immer Männer und Frauen gleichzeitig, gleichgestellt und chancengleich angesprochen. Diese Machbarkeitsstudie unterliegt dem Urheberrecht. Vervielfältigungen, Weitergabe oder Veröffentlichung der Machbarkeitsstudie in Teilen oder als Ganzes sind nur nach vorheriger Genehmigung und unter Angabe der Quelle erlaubt, soweit mit dem Auftraggeber nichts anderes ver- einbart ist. Machbarkeitsstudie zu digitalen Infrastrukturen im Rheinischen Revier 3 © MWIDE NRW/E. Lichtenscheid Grußwort Sehr geehrte Damen und Herren, einer erneuten Fahrt im gleichen Zug nutzen. Dies beschreibt das Rheinische Revier steht vor einer Jahrhundertaufgabe, tatsächlich die heutige digitale Realität: Die großen Cloud- die wir als Jahrhundertchance begreifen. Aus einer von der Anbieter stammen aus den USA und Asien und setzen ihr Braunkohle geprägten Region soll das Innovation Valley Geschäftsmodell auf dem Prinzip „einmal drin, schwer Rheinland werden – ein Reallabor der Modernisierung, in wieder raus“ auf. Im Rahmen von GAIA-X wird ein Angebot dem die Technologie der Zukunft in der konkreten Anwendung für Unternehmen sowie Bürgerinnen und Bürger entstehen, erprobt wird. Der digitalen Infrastruktur kommt dabei eine das ohne diesen Lock-in-Effekt auskommt. GAIA-X baut besondere Relevanz zu, denn ein moderner Wirtschafts- ein Netzwerk aus europäischen Cloud-Angeboten auf. standort ist auf eine leistungsfähige und sichere „digitale So verbleibt die Wertschöpfung bei Cloud-Anbietern, die Basis“ angewiesen. nach europäischen Regeln und Werten agieren. Der Aufbau digitaler Infrastrukturen muss aber heute breiter Der Dateninfrastruktur kommt also eine hohe Relevanz zu, gedacht werden, als es das bisher überwiegende Verständ- die im Rheinischen Revier, wie die vorliegende Studie zeigt, nis im Sinne von Netzinfrastruktur, also Breitband- und auf beste Voraussetzungen trifft. Durch die Region verlaufen Mobilfunkversorgung, nahelegt. Angesichts der daten- die großen überregionalen Glasfasertrassen, die schnelle getriebenen Transformation unserer Wirtschaft und Verbindung und Konnektivität zu den großen internationalen Gesellschaft wird die Dateninfrastruktur immer wichtiger. Internetknoten in Frankfurt und Amsterdam ermöglichen. Die vorliegende Studie zeigt das Potenzial für das Rheinische Als Energiestandort Nummer 1 bietet das Rheinische Revier Revier bei einer Ansiedlung von Dateninfrastrukturen, also Stromversorgungssicherheit mit perspektivisch grünem eines Hyperscale-Rechenzentrums mit integriertem Daten- Strom. Die infrastrukturellen Voraussetzungen treffen auf drehkreuz und angeschlossenem Digitalpark. Mit Blick 60 Millionen potenzielle Nutzer, die im Rheinischen Revier auf das Rheinische Revier kann man sagen: Hier trifft und im Umkreis von 250 Kilometern erreicht werden können. Relevanz auf Chance. Der Strukturwandel eröffnet Momentum für technologischen Fortschritt und damit auch für den Die vorliegende Studie kann als ein wichtiger Baustein Aufbau dafür nötiger Infrastrukturen. unserer Strategie dienen, das Rheinische Revier auf die Landkarte der führenden Digitalregionen zu bringen. Mit Welche Bedeutung der Dateninfrastruktur zukommt, lässt der Vorstellung der Studie ist die herzliche Einladung an sich anhand des europäischen Cloud-Projekts GAIA-X Unternehmen der Digitalwirtschaft sowie Investoren und verdeutlichen. Dazu zunächst ein bildlicher Vergleich: Fachkräfte der Branche verbunden, den Blick auf diese Man stelle sich vor, man hätte im 19. Jahrhundert Eisen- Region zu richten. bahnschienen verlegt, damit amerikanische Eisenbahn- unternehmen auf dieser Infrastruktur ihre Dienste anbieten. Herzliche Grüße Zur Inanspruchnahme dieser Dienste machten diese Unternehmen aber die Vereinnahmung des Gepäcks zur Prof. Dr. Andreas Pinkwart Bedingung: Passagiere erhielten ihr Gepäck am Ende einer Minister für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Fahrt nicht mehr zurück, sie könnten es nur noch während Energie des Landes Nordrhein-Westfalen Zukunft regional – digital: Das Rheinische Revier Inhaltsverzeichnis Grußwort 3 4 Inhaltsverzeichnis 4 Vorwort 6 Management Zusammenfassung 8 1. Einleitung 11 2. Studiengegenstand, -aufbau und -methodik 15 2.1 Fragestellung und Zielgruppe 15 2.2 Studienaufbau und Methodik 15 2.2.1 Studienaufbau 15 2.2.2 Methodik im Detail 16 2.3.1 Hyperscale-Rechenzentrum 22 2.3.2 Datendrehkreuz 24 2.3.3 Digitalpark 26 2.4 Zusammenwirken der Dateninfrastruktur-Komponenten 30 3. Dateninfrastrukturen: Potenziale im Rheinischen Revier 33 3.1 Geografische Vorzugslage des Rheinischen Reviers 33 3.1.1 Hohe Bevölkerungskonzentration eröffnet Potenziale 34 3.1.2 Lagevorteile an zwei bedeutenden, europäischen Datentrassen 35 3.1.3 Zwischenfazit geografische Lage 37 3.2 Digitale Transformation: Märkte und Technologien 37 3.2.1 Plattformökonomie und Marktveränderungen 37 3.2.2 Technologietrends der Digitalisierung 39 3.2.3 Cloud- und Edge-Computing 42 3.2.4 GAIA-X: eine Dateninfrastruktur für Europa 45 3.2.5 Zwischenfazit digitale Trends 45 3.3 Regionale Wirtschaftsstruktur bzgl. Dateninfrastrukturen 46 3.3.1 Potential: Ökosystem der Region 47 3.3.2 Defizit: Unterversorgung mit Rechenzentren 51 3.3.3 Defizit: Fehlendes Profl als Digitalregion 53 3.3.4 Potenzial: Energieversorgungssicherheit 54 3.3.5 Zwischenfazit regionale Wirtschaftsstruktur 56 3.4 Bewertung: Fazit und Ausblick 57 3.4.1 Ausblick und Effekte 57 3.4.2 Fazit: Potential im Rheinischen Revier vorhanden 59 4. Machbarkeit und Verortung 61 4.1 Generelles Flächenpotenzial 62 4.2 Hyperscale-Rechenzentrum: Selektionskriterien 62 4.3 Hyperscale-Rechenzentrum: Digitale Ökosysteme 64 4.4 Hyperscale-Rechenzentrum: Mögliche Flächen 65 4.5 Hyperscale-Rechenzentrum: Energieversorgung 65 4.6 Hyperscale-Rechenzentrum: Glasfaserversorgung 68 4.7 Hyperscale-Rechenzentrum: Standortbestimmung 70 4.8 Digitalpark: Selektionskriterien 70 4.9 Digitalpark: Standortbestimmung 70 Machbarkeitsstudie zu digitalen Infrastrukturen im Rheinischen Revier 5 5. Volkswirtschaftliche Auswirkungen der Dateninfrastrukturen 75 5.1 Einleitung 76 5.2 Ausgangsüberlegungen 76 5.3 Input-Out-Analyse: Beschäftigungseffekte und BIP 78 5.3.1 Datengrundlage der Analyse 78 5.3.2 Konzept der Input-Output-Analyse 81 5.4 Vorgehensweise zur Modellierung volkswirtschaftlicher Effekte 83 5.5 Hyperscale-Rechenzentrum: Annahmen Input-Output-Analyse 83 5.5.1 Rationalität des Infrastrukturvorhabens 83 5.5.2 Daten für die Input-Output-Analyse 84 5.6.1 Rationalität des Infrastrukturvorhabens 84 5.6.2 Daten für die Input-Output-Analyse 85 5.7 Nachfrageimpulse: Hyperscale-Rechenzentrum und Digitalpark 88 5.8 Beschäftigungseffekte und BIP 90 5.9 Pendleranalyse: Räumliche Verteilung der Kaufkraft 93 6. Rahmenbedingungen für die Umsetzung 97 6.1 Allgemeine Rahmenbedingungen zur Umsetzung 97 6.2 Hyperscale-Rechenzentrum 99 6.2.1 Potenzielle Investoren 99 6.2.2 Erfolgsfaktoren 101 6.3 Datendrehkreuz 102 6.3.1 Potentielle Investoren 102 6.3.2 Erfolgsfaktoren 104 6.4 Digitalpark 105 6.4.1 Potentielle Investoren 105 6.4.2 Erfolgsfaktoren 106 6.5 Fazit: Digitalregion Rheinisches Revier 107 7. Anhang 109 7.1 Profildarstellung ausgewählter Potenzial flächen für ein Hyperscale-Rechenzentrum 109 7.2 Gesamtübersicht der Potenzialflächen 110 7.3 Hochspannungstrassenführung 114 7.4 Danksagung 115 7.5 Abbildungsverzeichnis 116 7.6 Quellen- und Literatur-Verzeichnis 118 Impressum 120 Zukunft regional – digital: Das Rheinische Revier Je näher die Unternehmen an den Dateninfrastruktur- Komponenten liegen, desto schneller ist die Datenüber- tragung. Das spielt für immer mehr Anwendungs-Szenarien eine wichtige Rolle. Kurze Latenzzeiten – so der Fachbegriff – sind für viele Zukunftstechnologien eine Grundbedingung. 6 Dazu gehören autonomes Fahren, das Internet der Dinge, die zunehmende Nutzung von Cloud-Anwendungen, künst- liche Intelligenz und Blockchain sowie die Entwicklungen der Industrie 4.0. Das Revier erfüllt alle Voraussetzungen einer Hightech- Region Die genannten Infrastrukturen brauchen wir auch, damit sich unsere Wirtschaft digital souverän entwickeln kann, ohne von global agierenden Internetkonzernen abhängig © DE-CIX/Adrian Vidak zu sein. Daher unterstützen wir zurzeit mit GAIA-X ein Infrastruktur-Ökosystem nach EU-Standards und Regeln. Vorwort Das föderative Konzept schafft Raum für Selbstbestimmt- heit, die wir in Europa sehr zu schätzen wissen. Bereit sein für die digitale Zukunft Das digitale Ökosystem wird zukünftig eine immer größere Digitale Technologien durchdringen unsere Welt immer Rolle spielen. Um