De klimaatdoelstellingen zijn hoog, evenals de groei van datacenters. De wereld moet binnen ruim 30 jaar klimaatneutraal worden. Het bedrijf Cloud & Heat laat zien hoe beide kunnen samenwerken.

Deze week hadden we het voorrecht om de inwijdingsceremonie van een nieuw Cloud & Heat datacenter in Frankfurt bij te wonen. Het concept is absoluut uniek en laat zien hoe een toekomst eruit kan zien waarin ecologie en digitale groei in harmonie worden gebracht.

De groei van datacentra gaat door het dak 

Frankfurt is nu niet alleen wereldberoemd als banklocatie, maar is ook een van de digitale hubs in Europa geworden. Alle grote cloudproviders, van Microsoft tot Amazon, hebben al grote datacenters geopend in Frankfurt. De ruimte in datacenters bedraagt momenteel 450.000 m² en zal naar verwachting toenemen tot 600.000 m² in 2020.

Frankfurt is nu al de grootste internethub ter wereld in termen van dataverkeer, vóór Amsterdam en Londen. Er zijn in totaal 340 internetknooppunten wereldwijd, 165 in Europa en 80 in Noord-Amerika.

Datacenters als belangrijk onderdeel van de economie

In 2014 bedroeg het aantal directe werknemers in de datacenterindustrie 120.000, wat al hoger was dan de 105.000 werknemers in de luchtvaartindustrie. Tegelijkertijd moet men bedenken dat de digitalisering met autonoom rijdende auto's en het internet der dingen nog niet echt begonnen is.

Bij Toyota gaat men ervan uit dat alleen al de autonome voertuigen, die in 2025 in tests en proefprojecten zullen rijden, ongeveer 10 exabytes per maand met elkaar en met de cloud zullen uitwisselen. Dat is ongeveer 10.000 keer meer dan nu.

Samengevat betekent dit: Datacenters zijn al lang geen marginaal onderwerp meer voor onze economie en zullen in de toekomst steeds belangrijker worden.

De donkere kant van de groei

Zo mooi als deze groei kan zijn voor onze economie, zo uitdagend is hij ook voor ons als mensen. Nu al overtreft het elektriciteitsverbruik van de datacentra in Frankfurt de elektriciteitsbehoefte van de luchthaven van Frankfurt. In Frankfurt wordt alleen al aan energie twee miljard euro uitgegeven.

De ongeveer 50.000 datacenters in Duitsland verbruikten in 2016 meer dan 11 miljard kWh elektriciteit. Met een gemiddelde van 4150 kWh elektriciteit voor een huishouden van 4 personen, komt dit overeen met het verbruik van 2,65 miljoen huishoudens. Met 9,9 miljoen 4-persoonshuishoudens in totaal is dit meer dan een kwart van alle 4-persoonshuishoudens in Duitsland.

Datacentra verbruiken evenveel elektriciteit als 2,65 miljoen huishoudens van 4 personen.

Er is dus grote behoefte aan innovatieve ideeën om zowel de digitale groei niet af te remmen als toch de ecologische voetafdruk te beperken.

Luchtkoeling als boosdoener

Dus hoe ontwerp je het meest energie-efficiënte datacenter ter wereld en wat betekent energie-efficiëntie voor datacenters eigenlijk?

Het huidige centrale cijfer is de PUE-waarde (Power Usage Effectiveness factor). Deze deelt eenvoudigweg de totale energievraag van een datacenter binnen zijn grenzen door de energievraag van de IT-infrastructuur zelf.

Een vereenvoudigd voorbeeld

Als ik 400 kWh nodig heb voor de koeling van een serverrack en 1000 kWh voor het serverrack zelf, dan is de PUE 1,4. Dit is het resultaat van 1400 kWh totale energiebehoefte (1000 kWh voor IT + 400 kWh voor de rest) / 1000 kWh voor de IT zelf. Een PUE van 1,0 vertegenwoordigt dus het perfecte datacenter in termen van energie-efficiëntie, want een waarde lager dan één is niet mogelijk.

Servers zijn vier keer heter dan een kookplaat

Het bovenstaande voorbeeld laat zien waar het probleem ligt. Tegenwoordig is luchtkoeling nog steeds standaard, wat leidt tot PUE's van 1,4. De servers worden geventileerd en de lucht wordt in een circuit gekoeld door koelsystemen.

Als je het oppervlak van een server herleidt tot dat van een kookplaat, is het vier keer zo groot. Het ligt voor de hand dat voor koeling veel energie nodig is.

Wolk & Warmte: Wereldrecord met PUE-waarde van 1,014

Waterkoeling als geheim wapen

Wat tientallen jaren geleden bij Porsche en in de auto-industrie werd begrepen, is nog lang niet doorgedrongen tot datacenters. Water kan warmte 3300 keer beter absorberen en 20 keer beter geleiden dan lucht. Het is dus logisch om gebruik te maken van deze eigenschappen voor het koelen van de serverbladen. Dit is precies wat het bedrijf Megware uit Dresden biedt.

Met een slim totaalconcept van Cloud & Heat betekent dit een wereldrecord met een PUE-waarde van 1,014.

Niveau 2: Het volgende niveau van efficiëntie

Het geniale van het concept is dat het verwarmde water wordt gebruikt om gebouwen te verwarmen. Concreet kan in het datacenter in Frankfurt per jaar € 40.000 aan verwarmingskosten worden bespaard, aangezien een hotel en restaurant in hetzelfde gebouw worden voorzien van de afvalwarmte van de servers. In termen van energiewaarde komt dit overeen met 150 lage-energiewoningen.

PUE gaat niet ver genoeg

Het probleem met de huidige meting van energie-efficiëntie: de centrale parameter houdt alleen rekening met energie die binnen het datacenter wordt opgewekt. Verder gebruik van de energie buiten het datacenter maakt dus geen verschil voor de klassieke energie-efficiëntie.

ERE als nieuwe maatregel

Er is dus een kengetal nodig dat rekening houdt met het hergebruik van energie. De ERE (Energy Reuse Effectiveness) is dus de bovengenoemde verouderde indicator minus de hergebruikte energie. In een perfecte wereld zou dit nul zijn: de totale energie wordt hergebruikt. In het datacenter van Cloud & Heat in Frankfurt is dit momenteel maximaal 0,621. Bijna 40% van de opgewekte energie wordt dus gerecycled.

Cloud & Heat: de volgende energierevolutie?

Is Cloud & Heat nu de nieuwe energierevolutie in de datacentersector? Ons antwoord is heel duidelijk: JA. Ja, omdat de technologie voor het eerst laat zien hoe het moet en vooral hoe het kan. Nee, want zoals te zien is aan de cijfers in het bovenste gedeelte, is Cloud & Heat een mier in de datacenterjungle.

Start-ups als aanjagers van verandering

Wat echter belangrijk is om op te merken, is dat starters niet noodzakelijkerwijs de omstandigheden veranderen door zelf ongelooflijk groot te worden. Het is te wensen dat elke startup maximaal groot wordt met zijn nieuwe geleefde waarden.

We weten echter uit eigen ervaring dat hoe succesvoller een start-up wordt in zijn niche, hoe groter de kans is dat grote spelers in de markt de concepten kopiëren. Dit was niet anders met onze gespecialiseerde WordPress hosting, waar veel elementen werden gekopieerd door de grote spelers 1,5 jaar nadat we de markt betraden.

We wensen je veel succes!

De taak van start-ups is daarom juist om de grote jongens te laten zien hoe het goed moet en zo relevant te worden dat anderen het concept gaan kopiëren. Dit is precies wat we Cloud & Heat toewensen! Van onze kant zullen we het systeem uitgebreid testen om te evalueren of het kan voldoen aan onze hoge eisen voor prestaties en schaalvergroting.

Wat denk jij? Alles goed en wel, maar slechts een "nice to have"?

Een centrale ervaring vanuit ons oogpunt als leverancier: Voor de meeste klanten speelt het onderwerp energie-efficiëntie of groene stroom een zeer ondergeschikte rol.

Als we kijken hoe vaak ons gevraagd wordt naar de prijs in relatie tot ecologie, dan is dat zeker 1000:1. Dat is ongelooflijk jammer, want we zijn altijd gericht op de wensen van de klant en met een verhouding van 1000:50 zou het onderwerp een heel andere prioriteit krijgen.

Wat denk jij?

Dus de vraag aan jou is: Wat vind jij ervan? Zou je willen dat je webhost energiezuiniger is of spelen andere criteria een belangrijkere rol? Is het de verantwoordelijkheid van de hoster om zich in te spannen of moeten klanten meer druk op hen uitoefenen?

Natuurlijk kijk ik uit naar jullie reacties op het onderwerp - hier of op Facebook - en een boeiende discussie.