In der vorliegenden Arbeit wird eine simulationsbasierte Methodik zur Energie- und Kostenoptimierung der Kühlung von Rechenzentren mit Kalt-/Warmluft-Separation vorgestellt. Dabei wird die spezifische Charakteristik der Luftseparation für einen wesentlich einfacheren und schnelleren Simulationsansatz genutzt, als das mit herkömmlichen, strömungsmechanischen Methoden möglich ist. Außerdem wird der Energiebedarf des Lufttransports – einschließlich der IT-Ventilatoren – in der Optimierung berücksichtigt. Beispielhaft entwickelte Komponentenmodelle umfassen die IT-Systeme und alle für die Kühlung relevanten Anlagen in einer dem aktuellen Stand der Technik entsprechenden Ausführung. Die besonders wichtigen Aspekte Freikühlbetrieb und Verdunstungskühlung werden berücksichtigt. Anhand verschiedener Konfigurationen eines Modellrechenzentrums wird beispielhaft die Minimierung der jährlichen verbrauchsgebunden Kosten durch Anpassung von Temperatursoll- werten und anderen Parametern der Regelung demonstriert; bestehendes Einsparpotenzial wird quantifiziert. Da die Kalt-/Warmluft-Separation in modernen Installationen mit hoher Leistungsdichte auch Auswirkungen auf bauliche Anforderungen hat, wird ein für diesen Anwendungsfall optimiertes Gebäudekonzept vorgeschlagen und praktisch untersucht, das sich insbesondere durch Vorteile hinsichtlich Energieeffizienz, Flexibilität und Betriebssicherheit auszeichnet.