Die Integration einer umfassenden Gebäudebegrünung auf dem Rechenzentrum (RZ) „Digital Hub Nord“ in Stadt X ist eine fundamentale und aufschlussreiche Demonstration zur Verbesserung der Energieeffizienz (PUE) und zur Erfüllung von Klimazielen. Bei Eleven Elements bildet dieser Service die Grundlage für messbare Amortisation, gesicherte thermische Entlastung und positiven Umwelteinfluss, da er schnell, präzise und ohne jegliche Risiken durch unkalkulierbare Betriebskosten oder mangelnde Compliance wertvolle Vorteile für RZ-Betreiber, Energieversorger und Nachhaltigkeitsmanager liefert. Das Team von Eleven Elements nutzte modernste thermische Modelle, Evapotranspirationsanalysen und PUE-Bilanzierungen , um die Einsparungen des RZ präzise zu quantifizieren, die Investition zu rechtfertigen und als gesichertes, multifunktionales Asset einzusetzen. Diese Lösung ist oft der erste und entscheidende Schritt zur Erreichung von maximaler Wirtschaftlichkeit und gesicherter Wettbewerbsfähigkeit.
Ausgangslage und Herausforderung
Das 2018 errichtete Rechenzentrum „Digital Hub Nord“ ($8.000 \text{ m}^2$ Dachfläche) kämpfte während der Sommermonate mit extrem hohen Kühllasten. Die dunkle Dachabdichtung fungierte als Wärmefalle, was den PUE-Wert in Spitzenzeiten auf über $1,7$ ansteigen ließ. Die Herausforderung bestand darin, den Energieverbrauch ohne den Einsatz zusätzlicher, aktiver Kühlsysteme zu senken und gleichzeitig die kommunalen Auflagen zum Regenrückhalt zu erfüllen.
Kenngröße (Vor Begrünung) | Wert | Auswirkung |
Dachfläche | $8.000 \text{ m}^2$ | Hohe Angriffsfläche für solare Einstrahlung |
PUE-Spitzenwert (Sommer) | $1,72$ | $72\%$ des Gesamtstroms für Infrastruktur (Kühlung) |
Oberflächentemperatur (Dach) | Bis zu $82^\circ\text{C}$ | Maximale Wärmeeinleitung in das Gebäude |
Kühlenergiebedarf | Durchschnittlich $12,5 \text{ GWh/Jahr}$ | Sehr hohe jährliche Betriebskosten |
Die Lösung: Das Retentions-Gründach-System
Das Team von Eleven Elements installierte ein Extensiv-Retentions-Gründachsystem mit einer durchschnittlichen Schichtdicke von $12 \text{ cm}$.
1. Thermischer Schutz und PUE-Reduktion
Das Gründach schirmte die Dachabdichtung vollständig von der direkten Sonneneinstrahlung ab und nutzte die Evapotranspiration zur Kühlung.
Kenngröße (Nach Begrünung) | Wert | Verbesserung |
Max. Oberflächentemperatur (Abdichtung) | $31^\circ\text{C}$ | Reduktion um $51$ Kelvin ($82^\circ\text{C}$ auf $31^\circ\text{C}$) |
PUE-Spitzenwert (Sommer) | $1,46$ | Senkung um $0,26$ Punkte (entspricht $26\%$ Reduktion der Infrastruktur-Energie) |
Kühlenergieeinsparung (Jährlich) | $1,8 \text{ GWh}$ | $14,4\%$ des Gesamt-Kühlenergiebedarfs |
Jährliche CO2-Reduktion | $\sim 780 \text{ Tonnen}$ | (Basierend auf deutschem Strommix) |
Fazit Thermik: Die passive Kühlleistung des Gründaches führte zu einer drastischen Entlastung der Kältemaschinen. Die thermische Stabilität schützte zudem die Server-Hardware.
2. Wassermanagement und Kosteneinsparung
Das gewählte System diente gleichzeitig als Retentionsfläche zur Einhaltung der städtischen Abflussbeschränkungen und zur Senkung der Niederschlagswassergebühren.
Kenngröße (Wassermanagement) | Wert | Nutzen |
Retentionsvolumen (Gesamt) | $55 \text{ Liter/m}^2$ | Speicherung von $\sim 440.000$ Litern Wasser |
Abflussreduktion (Spitze) | $80\%$ | Entlastung der städtischen Kanalisation bei Starkregen |
Niederschlagswassergebühren | $0,85 \text{ €/m}^2 \cdot Jahr$ | Jährliche Einsparung von $6.800 \text{ €}$ durch reduzierte Gebühren |
Lebensdauer der Abdichtung | + $15$ bis $25$ Jahre | Vermeidung einer vorzeitigen Sanierung |
Gesamtwirtschaftliche Bilanz (Auszug)
Die Investition in das $8.000 \text{ m}^2$ große Gründach amortisierte sich schneller als erwartet, hauptsächlich getrieben durch die massiven Energieeinsparungen.
Kennzahl | Wert | Kommentar |
Jähl. Energiekosteneinsparung | $\sim 360.000 \text{ €}$ | Basierend auf angenommenen $0,20 \text{ €/kWh}$ für Gewerbestrom |
Amortisationszeit (ROI) | $3,5 \text{ Jahre}$ | Berechnung nur basierend auf Energie- und Gebührenersparnis |
Wettbewerbsvorteil | Hoch | Erfüllung der ESG-Kriterien und DGNB-Zertifizierung |
Die Fallstudie belegt eindrücklich, dass die Gebäudebegrünung auf kritischer Infrastruktur nicht nur ein ästhetischer oder ökologischer Mehrwert ist, sondern ein wirtschaftlich notwendiges und hochrentables Investment zur Senkung des PUE-Wertes und zur Sicherung des langfristigen Betriebs.