Effiziente Rechenzentren – Tipps für Kantone und Gemeinden

Der Bau eines kommerziellen Rechenzentrums hat grosse Auswirkungen auf die Standortgemeinde und den Standortkanton. Zum einen kann ein neues Rechenzentrum Arbeitsplätze schaffen, zusätzliche Steuereinnahmen generieren und die Standortattraktivität steigern. Zum anderen beeinflusst es aber auch die kommunale Infrastruktur und Energieversorgung. Die wichtigsten Punkte sind:

• Stromnetz: Ein Rechenzentrum braucht ein robustes und zuverlässiges Stromnetz und einen leistungsstarken Stromanschluss. Konventionelle Rechenzentren haben eine Anschlussleistung zwischen 2 und 20 MW, KI-fähige Rechenzentren benötigen bis zu 200 MW. Je nach Grösse der Standortgemeinde und des Standortkantons ist das ein erheblicher Anteil am kommunalen und kantonalen Strombedarf. Infolgedessen wird manchmal ein Ausbau der Strominfrastruktur nötig, zum Beispiel der Bau eines neuen Unterwerks durch den zuständigen Verteilnetzbetreiber.

• Wasserversorgung: Wasserkühlungen von IT-Systemen sind energieeffizienter als Luftkühlungen. Der jährliche Wasserverbrauch kann allerdings je nach Kühlsystem bis zu 1'500 m3 pro GWh IT-Energieverbrauch betragen, was je nachdem einen entsprechenden Infrastrukturausbau und einen speziellen Wasserliefervertrag nötig macht. Es kann sich für eine Gemeinde deshalb lohnen, das Thema Wasserbedarf in der Baubewilligung zu behandeln.

• Abwärmenutzung: Laut einer BFE-Studie können theoretisch bis zu 80 % des Stromverbrauchs eines Rechenzentrums als Abwärme genutzt werden. Für Gemeinden und Kantone bieten sich damit Chancen für nachhaltige Energieprojekte, etwa indem fossilfreie Abwärme für ein Fernwärmenetz verwendet wird. Im Sinne der Schweizer Klimaziele sollten sich alle Beteiligten darum bemühen, möglichst viel der Abwärme zu nutzen.

• Notstromgruppen: Rechenzentren sind mit Dieselgeneratoren ausgestattet, die bei Ausfall der Netzstromversorgung eine zuverlässige Notstromversorgung vor Ort gewährleisten. Die Generatoren können ausserdem zur Winterreserve des Bundes beitragen. Gemeinden und Kantone sollten die Betreibenden von Notstromgruppen auf diese Möglichkeit hinweisen.

Wenn ein Rechenzentrum gebaut werden soll, erfahren Kanton oder Gemeinde oft spät davon. Sie werden nicht von Anfang an in die Planung einbezogen, was es erschwert, Chancen zu nutzen. Die mögliche Abwärmenutzung zum Beispiel sollte möglichst früh in einem Projekt geklärt werden – ohne Einbezug der öffentlichen Hand hat das oft keine Priorität. Für Kantone und Gemeinden lohnt es sich, den Dialog mit den kantonalen Wirtschaftsförderungsagenturen und den regionalen Energieversorgungsunternehmen zu suchen. Oft sind diese Stellen nämlich frühzeitig über geplante Rechenzentren informiert.

Kanton und Gemeinde können sich auf die Herausforderungen und Chancen vorbereiten, die ein Rechenzentrum auf ihrem Gebiet mit sich bringt. Ihnen stehen verschiedene Lösungsansätze zur Verfügung, um Planung, Bau und Betrieb des Rechenzentrums positiv zu beeinflussen. Die wichtigsten Instrumente mit Anwendungsbeispielen sind nachfolgend zusammengestellt.

Mit den folgenden Instrumenten können Kantone und Gemeinden die Rahmenbedingungen schaffen, damit Rechenzentren effizient geplant werden und die Abwärme möglichst genutzt wird.

1. Kantonales Energiegesetz

Die Kantone können in ihren Energiegesetzen Anforderungen an die Energieeffizienz und die Abwärmenutzung von Rechenzentren festlegen. Die Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich (MuKEn) enthalten konkrete Gesetzesvorschläge zur Nutzung von Abwärme. Gemäss der Version 2025 müssen Unternehmen, die jährlich mehr als 2 GWh Abwärme nicht selbst nutzen, diese zu den Gestehungskosten Dritten zur Verfügung stellen (MuKEn 2025, Art. 1.18).

1.1 Praxisbeispiel

Die Energieverordnung des Kantons Waadt schreibt vor, dass im Gebäude anfallende Abwärme, insbesondere jene aus Kälteerzeugung sowie aus gewerblichen und industriellen Prozessen, soweit verhältnismässig genutzt werden muss (RLVLEne, Artikel 48). Um dies zu unterstützen, listet das öffentlich zugängliche kantonale Wärmekataster grosse Abwärmequellen auf, die sich für die Nutzung in Wärme- oder Kältenetzen eignen. Diese Daten können für die Erstellung von Energieplänen verwendet werden.

Das Energiegesetz des Kantons Schaffhausen (SHR 730.100, Art. 23) stellt hohe Anforderungen an Unternehmen mit grossen Abwärmemengen: Falls sie mehr als 2 GWh pro Jahr nicht selbst nutzen können, müssen sie diese Wärme – wenn technisch und wirtschaftlich möglich – in geeigneter Form Dritten zur Verfügung zu stellen. Als Sicherheit für die Abnehmerinnen und Abnehmer kann der Kanton Darlehen für den Aufbau einer Ersatzquelle bürgen, sollte eine Abwärmequelle unerwartet ausfallen.

Zudem müssen Neubauten mit Abwärmeüberschuss das gesamte Potenzial zur solaren Stromerzeugung nutzen, dürfen nur Strom aus erneuerbaren Quellen beziehen und es können zusätzliche Anforderungen an die Energieeffizienz gelten.

2. Kantonaler Richtplan

Führt der kantonale Richtplan Anlagen oder Industriegebiete mit Abwärmepotenzial auf, können diese bei der räumlichen Energieplanung berücksichtigt werden.

2.1 Praxisbeispiel

Der Richtplan des Kantons Zürich legt, insbesondere basierend auf entsprechenden kantonalen Bestimmungen (siehe weiter unten Kantonales Baugesetz) Grundsätze für die rationelle und nachhaltige Nutzung von Energiequellen behördenverbindlich fest (Kantonaler Richtplan, Abschnitt 5.4). Von den Behörden wird auch verlangt, dass Anlagen mit einem Abwärmepotenzial von mehr als 5 GWh pro Jahr in den regionalen Richtplänen identifiziert werden. Dies entspricht dem Potenzial von kleinen bis mittelgrossen Rechenzentren.

3. Kommunale oder regionale Energieplanung

Das Abwärmepotenzial von Rechenzentren sollte bei der räumlichen Energieplanung für eine Gemeinde oder eine Region berücksichtigt werden. Dies schlagen beispielsweise die Kantone Bern, Thurgau und Waadt in ihren Leitfäden für die Erstellung eines kommunalen Energierichtplans vor.

3.1 Praxisbeispiel

Die Stadt Bern bewertet das Abwärmepotenzial von Rechenzentren auf Stadtgebiet und geht aktiv auf mögliche Abnehmerinnen und Abnehmer zu (Richtplan Energie Stadt Bern, Massnahmenblätter, Massnahmen 28R und 36). Die Stadt Winterthur hat das Abwärmepotenzial des Rechenzentrums «Vantage» im Stadtteil Neuhegi direkt in die Planung des städtischen Fernwärmenetzes integriert.

4. Kantonales Baugesetz

Kantonale baurechtliche oder raumplanerische Bestimmungen können ebenfalls Anforderungen an die Abwärmenutzung stellen.

4.1 Praxisbeispiel

Die Besondere Bauverordnung I des Kantons Zürich schreibt vor, dass die in einem Gebäude anfallende Abwärme, insbesondere aus der Kälteerzeugung oder aus industriellen oder gewerblichen Prozessen, soweit technisch, betrieblich und wirtschaftlich möglich, genutzt werden muss. Wenn bei Neubauten oder bestehenden Bauten nach Erneuerungen und Umbauten der Kälteerzeugung jährlich mehr als 2 GWh der Abwärme nicht vor Ort genutzt werden können, muss diese Dritten zum Selbstkostenpreis zur Verfügung gestellt werden (Art. 30a BBV I).

Wie können Kantone und Gemeinden bei einem Projekt für ein Rechenzentrum vorgehen? Welche Aufgaben ergeben sich und wie lassen sich diese erfüllen?

1. Kommunikation mit der Bevölkerung

Ein geplantes Rechenzentrum kann von der Bevölkerung kritisch aufgenommen werden, beispielsweise wegen des hohen Strom- und Wasserbedarfs, der baulichen und logistischen Auswirkungen, der allfälligen Investitionen für die Energieinfrastruktur im Eigentum der öffentlichen Hand (z. B. Bau eines neuen Unterwerks) oder wegen der Auswirkungen auf das Ortsbild. Es empfiehlt sich daher, einen oder mehrere Informationsanlässe durchzuführen, nach Möglichkeit mit Beteiligung des Rechenzentrums-Betreibenden und des Energieversorgungsunternehmens. So können Bedenken aufgenommen und nach Möglichkeit ausgeräumt werden. Die Bevölkerung soll transparent darüber informiert werden, welche Herausforderungen ein solches Projekt mit sich bringt, dass es aber auch Chancen bieten kann. Ist bereits bekannt, wie die Abwärme genutzt werden soll, sollte dieses Thema ebenfalls vorgestellt werden.

2. Unterstützung durch Bund und Kanton

Erste Anlaufstelle für Gemeinden bei Fragen zu einem Projekt für ein Rechenzentrum ist in der Regel die kantonale Energiefachstelle. EnergieSchweiz kann bei gewissen Fragen Unterstützung bieten, beispielsweise bei der Vermittlung von Fachpersonen, welche die Gemeinde oder den Kanton beraten und allenfalls bei einem Informationsanlass mitwirken. Finanzielle Unterstützung von Wärmenetzprojekten oder Machbarkeitsstudien ist allenfalls über bestehende Förderprogramme oder durch spezielle Beiträge des Kantons möglich.

Seit dem Inkrafttreten des Klima- und Innovationsgesetzes des Bundes können Betreibende von thermischen Netzen beim Bundesamt für Energie eine Risikoabsicherung beantragen. Diese mindert die Risiken bei Einschränkung oder Wegfall der Wärmeproduktion. Die Absicherung beträgt bis zu 5 Millionen Franken und deckt maximal die Hälfte des entstandenen finanziellen Schadens ab. Diese Massnahme steigert die Attraktivität der Nutzung der Abwärme von Rechenzentren. Aus diesem Grund sollten Gemeinden die Betreibenden von Wärmenetzen auf dieses neue Instrument aufmerksam machen.

3. Vernetzung

Kantone und Gemeinden können bei einem Neubauprojekt die relevanten Akteure miteinander vernetzen. Nebst der Betriebsgesellschaft des Rechenzentrums sind das beispielsweise der lokale Verteilnetzbetreiber, verschiedene (Bewilligungs-)Behörden, Planungsfachleute und nicht zuletzt die Betreibenden von thermischen Netzen (Nah- und Fernwärme) oder die Verantwortlichen von Arealentwicklungen in der Umgebung. Je früher in einem Projekt sich diese Akteure austauschen, desto grösser die Chance, dass die Potenziale hinsichtlich Abwärmenutzung oder auch netzdienlicher Notstromanlagen optimal ausgeschöpft werden.

4. Kontakt mit den Projektverantwortlichen

Wenn Sie als Kanton oder Gemeinde die Information erhalten, dass auf Ihrem Gebiet die Realisierung eines Rechenzentrums geprüft oder ein solches geplant wird, kontaktieren Sie am besten von sich aus die Verantwortlichen für die Projektentwicklung oder den Betrieb des Rechenzentrums. Sie können sie beispielsweise bei der Vernetzung mit relevanten Akteuren unterstützen, auf wichtige Aspekte und Hilfsmittel punkto Energieeffizienz und Abwärmenutzung sowie gesetzliche Vorgaben (siehe vorheriges Kapitel «Planung») hinweisen und allenfalls gemeinsam einen Informationsanlass für die Bevölkerung durchführen. Mit der aktiven Zusammenarbeit erhöhen Sie die Chance, dass ein effizientes Rechenzentrum entsteht, dessen Abwärme optimal genutzt und die Notstromanlage allenfalls netzdienlich eingebunden wird.

5. Umweltverträglichkeitsprüfung

Bei der Planung eines Rechenzentrums muss geprüft werden, ob die Lagerung der Brennstoffe für die Notstromanlage (z. B. Dieselgeneratoren) ein Umweltrisiko darstellt. Gemäss Verordnung über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPV) ist eine Umweltverträglichkeitsprüfung obligatorisch, wenn

• ein fossil betriebener Notstromgenerator mit einer Leistung vom mehr als 50 MWth installiert wird (UVPV, Anhang 21.2) oder

• Tanks zur Speicherung von Gas oder flüssigem Brennstoff vorgesehen sind, die bei Normalbedingungen mehr als 50'000 m3 Gas bzw. 5'000 m3 Flüssigkeit enthalten (UVPV, Anhang 22.3).

Zusätzlich zu diesen nationalen Vorschriften kann jeder Kanton eigene Anforderungen festlegen (z. B. zu Wasserverbrauch, Erzeugung erneuerbarer Energie, Energiespeicherung oder Biodiversität).

6. Baubewilligung

In der Baubewilligung für das konkrete Rechenzentrum können Auflagen angeordnet werden. Dazu braucht es eine gesetzliche Grundlage. Mögliche Auflagen können sein:

• Erstellen eines umfassenden Energiekonzepts für sämtliche gebäudetechnischen Anlagen.

• Auflagen zur Einhaltung von Grenzwerten für die Energieeffizienz: Hierbei können die Tools der SDEA oder das Merkblatt SIA 2068 hilfreich sein. Der Betreibende muss die Einhaltung der Grenzwerte vor Baubeginn rechnerisch nachweisen, mit einem Messkonzept dokumentieren und im Betrieb jährlich belegen.

• Pflicht zur internen Abwärmenutzung, soweit dies technisch und betrieblich möglich und wirtschaftlich tragbar ist. Auch kann der Betreibende dazu verpflichtet werden, die Abwärme Dritten zur Verfügung zu stellen. Dies ist auch in den neuen Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich 2025 (MuKEn 2025, Art. 1.18) vorgesehen.

• Pflicht zur Stromversorgung mit erneuerbaren Energien und Eigenstromproduktion.

• Pflicht zur Grauwassernutzung zur Substitution des notwendigen Netzwassers.

• Umfang der Wasserlieferung für die Kühlung des Rechenzentrums vertraglich regeln.

7. Bewertung und Zertifizierung durch SDEA

Die Swiss Datacenter Efficiency Association (SDEA) bietet mit dem SDEA-Navigator ein Online-Tool zur umfassenden Bewertung der Energieeffizienz und Nachhaltigkeit von Rechenzentren und IT-Infrastrukturen. Die Bewertung basiert auf drei zentralen Indikatoren:

• Rechenzentrumseffizienz (PUE+): ein erweiterter PUE-Wert, der auch die Nutzung von Abwärme berücksichtigt.

• IT-Effizienz (ITIE): bewertet die Auslastung der IT-Systeme (Server, Speicher, Netzwerk) sowie die Energieeffizienz der eingesetzten Komponenten.

• CO₂-Fussabdruck (CUE+): erfasst die Emissionen des Rechenzentrumbetriebs unter Berücksichtigung der Herkunft der eingesetzten Energie.

Der SDEA-Navigator kann sowohl für bestehende Rechenzentren als auch für Neubauten in der Planungs- oder Bauphase eingesetzt werden. In der Planungsphase lassen sich auf Basis technischer Spezifikationen und Annahmen zum Betrieb bereits fundierte Effizienzbewertungen vornehmen. Diese eignen sich insbesondere zur Unterstützung von Behörden bei Baugesuchen oder Standortentscheiden. Die eigentliche Zertifizierung mit dem SDEA-Label erfolgt nach Inbetriebnahme, sobald über 12 Monate gemessene Daten vorliegen. Diese werden im Rahmen eines unabhängigen Audits überprüft.

8. Merkblatt SIA 2068 (Vornorm, in Erarbeitung)

Das Merkblatt SIA 2068 «Energieeffizienz in Rechenzentren» befasst sich hauptsächlich mit der technischen Infrastruktur (elektrotechnische Infrastruktur und Kühlanlagen) und definiert Planungsparameter sowie Grenz- und Zielwerte für Kennzahlen wie zum Beispiel die Power Usage Effectiveness (PUE) auch unter Einbezug der Abwärmenutzung (PUE+). Das Merkblatt wird das SDEA-Label ergänzen und soll Mitte 2026 veröffentlicht werden. Es empfiehlt sich, dass Kantone und Gemeinden das Merkblatt ab dann als Teil der Anforderungen für die Baubewilligung aufnehmen.

Die öffentliche Hand kann auch bei bestehenden Rechenzentren Einfluss auf die Effizienz nehmen und die Abwärmenutzung aktiv fördern.

1. Zielvereinbarung

Rechenzentren mit einem jährlichen Stromverbrauch von mehr als 500 MWh fallen gemäss MuKEn (Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich) unter das Grossverbrauchermodell. Dies ist bei den meisten mittleren bis grossen Rechenzentren der Fall. Deshalb sind die Betreibenden verpflichtet, ihren Energieverbrauch zu analysieren und zu optimieren. Dazu schliessen sie in der Regel eine Zielvereinbarung mit dem Bund oder dem Standortkanton ab, denn dadurch können sie sich von der CO2-Abgabe befreien und den Netzzuschlag rückerstatten lassen. Teilweise ist die Zielvereinbarung auch durch kantonale Vorgaben vorgeschrieben. Die Einstufung als Grossverbraucher basiert auf den effektiven Verbrauchszahlen, erfolgt also erst nach der Inbetriebnahme einer Anlage. Das bedeutet, dass sich die Zielvereinbarung nicht dazu nutzen lässt, bereits bei der Baubewilligung einer solchen Anlage bauliche Massnahmen einzufordern.

2. Fördermittel für Energieeffizienz

Förderprogramme unterstützen Betreiberfirmen bei Investitionen in die Energieeffizienz ihrer Rechenzentren. Die kantonale Energiefachstelle, der zuständige Stromversorger oder die lokale Energieberatung können die Verantwortlichen des Rechenzentrums auf diese Förderprogramme hinweisen.

• Eine Liste von wichtigen nationalen und kantonalen Förderprogrammen findet sich auf Energiefranken

• Auch das Programm ProKilowatt des Bundesamts für Energie unterstützt Unternehmen dabei, ihre bestehenden Anlagen zu ersetzen und effizientere Technologien einzusetzen. Gefördert werden Stromsparmassnahmen, die wirtschaftlich nicht rentabel sind und noch nicht umgesetzt wurden.

3. Partnerschaften und Vernetzung

Partnerschaften sind zentral, damit die Nutzung der wertvollen Ressource Abwärme gelingt. Gemeinden oder Kantone können aktiv dabei helfen, die Betreibenden von Rechenzentren mit potenziellen Abnehmerinnen und Abnehmern der Abwärme zu vernetzen. Je früher die relevanten Akteure miteinander in Kontakt kommen, desto einfacher und effizienter kann die Abwärme für die Wärmeversorgung von nahegelegenen Gebäuden genutzt werden.

Die Risikoabsicherung des Bundes kann dabei helfen, die Attraktivität der Abwärmenutzung zu steigern. Sie mindert die Risiken bei Einschränkung oder Wegfall der Wärmeproduktion.

4. SDEA-Label

Die Zertifizierung mit dem SDEA-Label macht die Energieeffizienz und Klimawirkung bestehender Rechenzentren transparent. Die Bewertung bietet eine fundierte Grundlage für interne Optimierungen, externe Kommunikation oder die strategische Einbindung in Energie- und Klimaplanungen. Kantonen und Gemeinden hilft das Label bei der Identifikation besonders effizienter oder ineffizienter Anlagen.