Unternehmen, die ein hauseigenes Rechenzentrum oder ein Rechenzentrum bei einem Dienstleister betreiben, müssen die enormen Anforderungen an Rechenleistung mit beschränkten IT-Budgets und steigenden Nebenkosten in Einklang bringen. Während die Rechenleistung pro Rack-Einheit und Quadratmeter durch neue Technologien wie Virtualisierung oder Cloud-Computing optimiert wird, steigen die Kosten für den Stromverbrauch exponenziell. Hochintegrierte IT-Komponenten und hohe Auslastungsgrade steigern die Stromaufnahme. Noch entscheidender schlagen sich die Stromkosten für die Kühlung nieder. Die extreme Leistungsdichte benötigt Kühlung, die in vielen Rechenzentren die unmittelbaren Betriebskosten der IT-Komponenten fast verdoppelt.
Gemessen wird dieses Verhältnis mit dem PUE-Wert. Die Power-Usage-Effectiveness (PUE) setzt die insgesamt im Rechenzentrum verbrauchte Energie ins Verhältnis mit der Energieaufnahme der IT-Komponenten. Ein Verhältnis nahe der Zahl 1 bedeutet eine besonders hohe Effizienz, was sich in den Betriebskosten deutlich niederschlägt. Wusys, einer der größten Rechenzentrumsbetreiber im Großraum Frankfurt, erreicht einen PUE-Wert von 1,3 bis 1,35. Dies bedeutet, dass nur rund 30 Prozent der Energie zusätzlich, beispielsweise durch die Kühlung, verbraucht wird. Durchschnittliche Rechenzentren liegen bei einem Wert von 1.7 bis 2.0. Die Folgen für Kunden sind Einsparungen von 20 bis 40 Prozent bei den Energiekosten.
Eine gute Energieeffizienz kann durch moderne Kühlkonzepte erreicht werden. Beispielsweise durch direkte Freikühlung lässt sich dieser Wert auf rund 30 Prozent senken. Das Prinzip der direkten Freikühlung in Verbindung mit einer Warmgangeinhausung basiert auf einer besonderen Architektur, wobei das Aufstellen von Servern in Racks Rücken an Rücken erfolgt und eine räumliche Abtrennung der warmen Gänge gewährleistet ist. Dadurch wird der energieaufwändige „Luftkurzschluss“ verhindert. In Verbindung mit einer Wärmerad-Freikühlung lässt sich der Energieaufwand für die Kühlung noch weiter senken. Die Wärmerad-Freikühlung nutzt die warme Luft und deren Energie, um kühlere Luft für die Kühlung der IT-Komponenten ohne jeglichen Stromverbrauch zur Verfügung zu stellen. Diese Methode ist insbesondere in gemäßigten Klimazonen, wie beispielsweise in Deutschland, sehr effektiv und kann die Energieeffizienz in Rechenzentren maßgeblich verbessern.