Energy Reuse Factor (ERF)

Rechenzentren gehören zu den am schnellsten wachsenden Energieverbrauchern weltweit. Mit der steigenden Nachfrage nach digitalen Diensten steigen auch die Anforderungen an deren Energieeffizienz und Nachhaltigkeit. Während klassische Leistungsindikatoren (KPIs) wie Power Usage Effectiveness (PUE) seit langem im Vordergrund stehen, rückt die Nutzung der Abwärme zunehmend in den Fokus. Der Energy Reuse Factor (ERF) bewertet, wie effizient Rechenzentren ihre Abwärme außerhalb des Standorts wiederverwenden. Dies erweitert die Sichtweise auf die Energieeffizienz um einen Ansatz der Kreislaufwirtschaft. In Zeiten wachsender Anforderungen aus ESG-Richtlinien und Nachhaltigkeitszielen gewinnt der ERF als strategischer KPI an Bedeutung.

Was ist der Energy Reuse Factor (ERF)?

Der Energy Reuse Factor beschreibt das Verhältnis der extern genutzten Abwärme zum Gesamtenergieverbrauch eines Rechenzentrums. Zum ersten Mal ermöglicht er eine quantitative Bewertung der tatsächlichen Energiemenge, die für andere Anwendungen — wie etwa die Raumheizung oder die Versorgung mit Prozesswärme — zurückgewonnen wird. Dieser dimensionslose metrische ERF reicht von 0 (keine externe Wiederverwendung) bis zu einem theoretischen Maximum von 1 (die gesamte eingegebene Energie wird extern wiederverwendet), da wiederverwendete Energie aus Gründen der Energieeinsparung den Gesamtenergieverbrauch nicht übersteigen kann. Im Gegensatz zur internen Wärmerückgewinnung, die zwar den PUE-Wert verbessert, die Nutzung von ERF jedoch ausschließt, hat die externe Wiederverwendung weitreichendere Auswirkungen auf Klimastrategien, städtische Wärmenetze und industrielle Symbiose.

Die internationale Norm ISO/IEC 30134-6 definiert den ERF auf standardisierte Weise und stellt sicher, dass der Indikator in verschiedenen Frameworks anwendbar und vergleichbar ist. Innerhalb der EU wird er über die DIN EN 50600-4-6 weiter in Nachhaltigkeitsrichtlinien und Ausschreibungsverfahren integriert. Diese Normen definieren präzise Metriken, Systemgrenzen und Anwendungsbedingungen. So wird der ERF zunehmend zur anerkannten Grundlage für Berichtspflichten, beispielsweise im Rahmen von Umweltberichten, Förderprogrammen oder ESG-Ratings.

Warum ist ERF für Rechenzentren relevant?

Rechenzentren wandeln fast ihre gesamte elektrische Energie in Wärme um. Wird diese Wärme ungenutzt freigesetzt, geht wertvolle Energie verloren. Der ERF hilft dabei, diesen Verlust zu visualisieren und ihn in die allgemeine Bewertung der Energieeffizienz einzubeziehen. Insbesondere in städtischen Gebieten oder Industrieumgebungen können Rechenzentren einen aktiven Beitrag zur Energieversorgung leisten, indem sie ihre Abwärme nutzen — entweder indem sie Gebäude mit Wärme versorgen oder sie mit industriellen Prozessen koppeln.

Differenzierung von anderen Leistungsindikatoren (KPIs)

Im Vergleich zu Power Usage Effectiveness (PUE), das die Effizienz vor Ort misst (Gesamtenergie/IT-Energie), bietet ERF eine ergänzende Perspektive, indem es den externen Wiederverwendungswert bewertet und die Energie in breitere Kreisläufe zurückführt. Die von The Green Grid entwickelte Energy Reuse Effectiveness (ERE) baut auf ERF auf, indem sie Wärmequalität und Effizienz berücksichtigt: ERE = ERF × AARE (Annual Average Reuse Effectiveness, Skalenanpassung von 0-1 zur Anpassung der Temperatur an den Endverbrauch), wodurch ERE für Anwendungen außerhalb des Standorts umfassender und dennoch methodisch komplexer wird.

Wie wird der ERF berechnet?

Formel und Maße

Die Berechnung erfolgt nach der offiziellen Formel in ISO/IEC 30134-6:
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Der ERF ist dimensionslos und reicht von 0 (keine Energie wird extern wiederverwendet) bis 1 (die gesamte verbrauchte Energie wird für andere Zwecke wiederverwendet), da wiederverwendete Energie den gesamten Energieaufwand nicht überschreiten kann. Die interne Wärmezirkulation — beispielsweise innerhalb von Kühlsystemen — ist nicht enthalten, um den tatsächlichen externen Einflüssen und der Effizienz auf Systemebene Rechnung zu tragen. Eine genaue ERF-Berechnung erfordert eine präzise Messung der Energieflüsse, wobei in der Regel kalibrierte Wärmezähler (die Durchfluss- und Temperaturmessungen kombinieren) und elektrische Energiezähler verwendet werden, die in ein Energiemanagementsystem integriert sind. In der Praxis ist die Messung des Energieverbrauchs (ERF) oft mit Unsicherheiten verbunden. Wärmeverluste, schwankender Bedarf oder fehlende Sensoren können die Messung verfälschen. Darüber hinaus hängt ERF stark vom spezifischen Nutzungskontext ab. Zur besseren Vergleichbarkeit wird empfohlen, Messzeiträume, Systemgrenzen und verwendete Technologien transparent zu dokumentieren, um die Werte zwischen Standorten objektiv interpretieren zu können.

Welche Anforderungen und Vorschriften gibt es für ERF?

Das deutsche Energieeffizienzgesetz (EnEFG 2023) verpflichtet Betreiber großer Rechenzentren, ihre Konzepte zur Abwärmerückgewinnung zu dokumentieren, ohne jedoch ausdrücklich den Energierückgewinnungsfaktor (ERF) zu melden. Dennoch kann der ERF eine wichtige quantitative Ergänzung der Dokumentation sein. Auch europäische Rahmenwerke wie die Energieeffizienzrichtlinie (EED) und die Richtlinie über die Berichterstattung über Unternehmensnachhaltigkeit (CSRD) legen zunehmend Wert auf die Energierückführung — hier kann der ERF eine zentrale Rolle in der ESG-Berichterstattung spielen. Umweltzeichen wie der Blaue Engel für energieeffiziente Rechenzentren (DE-UZ 228) und Rahmenwerke wie LEED oder der EU-Verhaltenskodex zur Energieeffizienz von Rechenzentren betrachten die Wiederverwendung von Abwärme als Nachhaltigkeits- oder Best-Practice-Kriterium. Der ERF dient als standardisierte Messgröße für die Bewertung der Energieeffizienz einer solchen Wiederverwendung im Rahmen dieser Systeme.

Durch die Verteilung der nutzbaren Wärme können Betreiber zusätzliche Einnahmen erzielen oder die Investitionskosten durch Subventionen senken. Gleichzeitig verbessert sich der ökologische Fußabdruck erheblich — insbesondere, wenn fossile Wärmequellen ersetzt werden. Das ERF-optimierte Design eines Rechenzentrums verbessert somit nicht nur dessen Umweltleistung, sondern kann auch die wirtschaftlichen Vorteile und die Akzeptanz behördlicher Auflagen erhöhen.

Einschränkungen und Risiken der Verwendung von ERF

Nicht jeder Standort ist technisch oder wirtschaftlich für eine Wärmerückgewinnung geeignet. Ein Mangel an Verbrauchern, niedrige Temperaturen oder eine unzureichende Infrastruktur können ihre Nutzung behindern — insbesondere in kleineren oder dezentralen Rechenzentren. Da ERF stark von den lokalen Bedingungen und Messparametern abhängt, sind isolierte Vergleiche nur von begrenztem Nutzen. Die transparente Definition von Systemgrenzen, Zeiträumen und Messmethoden ist unerlässlich, um Verzerrungen zu vermeiden. Darüber hinaus ersetzt der ERF keine umfassende Energieeffizienzbewertung, sondern ergänzt sie vielmehr.

Fazit

Der Energy Reuse Factor (ERF) bietet eine neue Perspektive auf Energieeffizienz: Er zeigt, wie viel der verbrauchten Energie tatsächlich außerhalb des Rechenzentrums wiederverwendet wird. Als standardisierte Kennzahl gewinnt sie im Zusammenhang mit Nachhaltigkeitsstrategien, ESG-Berichten und technischer Planung zunehmend an Bedeutung.

Bei korrekter Interpretation und Dokumentation wird der ERF zu einem leistungsstarken Managementinstrument — für Betreiber ebenso wie für regulatorische, planerische und wirtschaftliche Entscheidungen. In Verbindung mit PUE, CO₂-Intensität und anderen wichtigen Leistungsindikatoren bietet es ein vollständigeres Bild moderner Rechenzentrumsarchitekturen im Zeitalter der nachhaltigen Digitalisierung.

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