DDA: “Datacenters draaien 80 à 85% op luchtkoeling”

11.05.2021 | Analyse Simone Tresoor

DDA: “Datacenters draaien 80 à 85% op luchtkoeling”

Datacenters staan volop in de belangstelling. Je kunt de krant niet openslaan of er staat een artikel over het opkopen van enorme hoeveelheden duurzame energie, restwarmte die verloren zou gaan en zorgen over exorbitant watergebruik. In deel een van deze serie werd verteld over het gebruiken van restwarmte. In dit deel gaat Erik Barentsen, beleidsmaker bij de Dutch Data Center Association (DDA) in op het watergebruik voor koeling en spreken we met STULZ, specialist op het gebied van de koeling van datacenters.

In Nederland zijn rond de 6000 inrichtingen om servers te faciliteren. Dat kan gaan van zeer kleine ‘in house’-inrichtingen tot de enorme hyperscalers zoals Google en Microsoft. De hyperscalers faciliteren vooral ‘the cloud-services’. We hebben er in Nederland een handjevol van, die staan in Middenmeer en Eemshaven. Verder bestaat een groot deel van DDA’s leden uit colocatie datacenters: commerciële datacenters die hun ruimte en faciliteiten verhuren aan cloudproviders, hostingproviders en grote (technologie) bedrijven.

'Vanaf 20 à 25 graden Celsius gaan we lucht bevochtigen om te koelen'
Er staan nog aardig wat datacenters ‘op de rol’ en dat komt volgens de woordvoerder omdat Nederland echt een voorlopersrol vervult als je het hebt over internetgebruik. Ons land wordt vaak als springplank gebruikt door buitenlandse bedrijven die in Europa actief willen worden. Deze landen prijzen ons betrouwbare politieke klimaat en bijna onfeilbare stroomnetwerk.  

Het koelen van datacenters is van levensbelang. Dit wordt in Nederland voor het grootste deel gedaan door luchtkoeling. Deze lucht neemt de warmte van de servers op en voert deze af naar buiten. Dit gaat prima wanneer de lucht van buiten koel is. Maar als het buiten een graad of twintig à vijfentwintig is en de lucht droger, dan wordt het tijd om de aangezogen buitenlucht te bevochtigen omdat vochtige lucht beter warmte afvoert.

'0,042% van het Nederlandse waterverbruik gaat naar datacenters'
De meest moderne datacenters bevochtigen hiervoor een deel van een warmtewisselaar met water wat vervolgens verdampt, zogeheten adiabatische koeling. Deze koeling zorgt ervoor dat er maximaal warmte wordt onttrokken aan de lucht die langs de servers stroomt. Barentsen: “Zo’n 80 à 85% van de tijd draaien de datacenters op droge buitenlucht en dus zonder water. Bij de hyperscaler van Microsoft is dat zelfs 95% van de tijd.”

Toch kopten de media dat datacenters in Noord-Holland in warme periodes de drinkwatervoorziening in gevaar zouden brengen. Deze alarmerende kop klopt niet zegt Barentsen: “DDA en de PWN hebben beiden aangegeven dat de genoemde cijfers (genoemd werd 4,6 miljoen kubieke meter gebruik door de hyperscalers in Middenmeer red.) onjuist zijn. Op ons dashboard kan men de feiten lezen: 0,042% van het Nederlandse watergebruik gaat naar datacenters. Daarbij komt dat een datacenter nooit het drinkwater van de burgers kan ‘inpikken’. Dat staat beschreven in de verdringingsreeks van de Waterwet. Bij dreigend watertekort gaan huishoudens altijd voor.”

Geforceerd koelen met omgekeerde warmtepomp
“Bij extreme dagen, en die zijn tot nu toe nog nooit voorgekomen, waarbij koeling met water noodzakelijk is maar niet kan in verband met onze plek in de verdringingsreeks, kan gekozen worden voor zogenaamd ‘geforceerd koelen’. Hiervoor gebruiken wij een soort omgekeerde warmtepomp. Dan gaan wij onze eigen koelte maken door middel van elektriciteit. Water is natuurlijk veel voordeliger, maar om een periode van waterschaarste te overleven is dit een optie”, beweert de beleidsmaker.

Maar waarom gebeurt koeling niet gewoon met industriewater dat gezuiverd wordt? Barentsen: “Dat gebeurt volop. Het is natuurlijk wel zo dat leidingwater in Nederland goedkoop is. Het vereist wat uitleg. De datacenters vragen een debiet aan. Dat is de maximale watervraag die nodig is bij een calamiteit. Die wateraansluiting is behoorlijk, maar het gemiddelde gebruik ligt daar ver onder en wordt gemiddeld gezien nooit bereikt, alleen op hele hete dagen.”

Koelwater wordt na gebruik op het oppervlaktewater gestort
De uitdaging van koelen met industriewater is dat datacenters niet altijd in de buurt van dit water liggen. Dan moeten er leidingen worden aangelegd en voor kleinere datacenters is dit te duur. Maar bijvoorbeeld bij Google in Eemshaven wordt in warme dagen al volledig gedraaid op gezuiverd industriewater. Het waterverbruik van datacenters is, in vergelijking met andere industrie, niet enorm hoog.

Wat gebeurt er met het koelwater na gebruik? Barentsen: “Na verdamping krijg je ingedikt water terug, want de mineralen en toevoegingen die in leidingwater zitten verdampen niet. Dit mineraalrijke water mag op het oppervlaktewater gestort worden.”

De grootste specialist op het gebied van het koelen van datacenter is STULZ. Sebastiaan Brouwer, Marketing-manager van STULZ Nederland: “Wij zijn partner voor tientallen grote datacenters, waaronder hyperscalers, op het gebied van klimaatbeheersing en koeling. De keuze voor een koelsysteem heeft natuurlijk alles te maken met de technische specificaties van een pand. Hoeveel warmte genereren de servers? Wat zijn de rendementseisen en wat is het budget? Onze engineeringsafdeling maakt een plan dat door onze accountsmanagers wordt beproefd op haalbaarheid. Het is een behoorlijk arbeidsintensief project, waar we soms een à twee jaar nodig hebben om te gaan van tekeningen naar offertes. Vorig jaar zat STULZ zeker niet om werk verlegen, wat resulteerde in een succesvol jaar. Dankzij of ondanks corona werden een aantal klussen naar voren geschoven en het toegenomen servergebruik door thuiswerken had uiteraard ook effect. Veel grote datacenters hebben hun eigen technische dienst, maar STULZ biedt ook onderhoud aan. Mocht een koelsysteem uitvallen is er in veel gevallen een back-upsysteem aanwezig. Als er bijvoorbeeld drie systemen staan, dan draaien ze niet volop. Wanneer er dan een systeem zou uitvallen kunnen de anderen volop gaan draaien. Voor de toekomst ontwikkelen wij  vooral op het gebied van energie-efficiëntie. We blijven groeien en mogen absoluut niet klagen.”

Op Warmte365 is een artikel verschenen over restwarmte en op zustersite Solar365 zullen de komende weken nog  twee artikelen verschijnen over datacenters; te weten over elektriciteitsverbruik en batterijen.

datacentersDDAErik BarentsenkoelenkoelingSTULZwatergebruik

Bedrijvenregister

Agenda

Webinar: “Een norm is geen wet”

22 juni 2021
19:00 - 20:00
online

Energie Consult Holland en knvvk & young cool

Lees verder

Webinar: Een preview op de Masterclass Warmtepompen voor de industrie

23 juni 2021
16:00 - 17:00
online

Werkgroep KANS / St. Post-HBO Koudetechniek / KWA Bedrijfsadviseurs

Lees verder

Webinar: Minicollege Transkritische CO2 systemen

24 juni 2021
11:00 - 12:00

Post-HBO Koudetechnie

Lees verder

Webinar: Later word ik: koelmonteur

25 juni 2021
9:30 - 10:30
online

NVKL

Lees verder

Volledige agenda

Wekelijks op de hoogte blijven van de beste analyses en de nieuwste producten?
Meld u nu aan voor de nieuwsbrief!

Registreer nu