Cloud & Heat: wereldrecord in energie-efficiëntie! - De nieuwe energierevolutie?

Johannes Benz Laatst bijgewerkt op 21.10.2020
5 Min.
Wolk en hitte

De klimaatdoelstellingen zijn hoog, en dat geldt ook voor de groei van datacenters. De wereld moet over ruim 30 jaar klimaatneutraal zijn. Het bedrijf Cloud & Heat laat zien hoe beide kunnen samenwerken.

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

Cloud & Heat: wereldrecord in energie-efficiëntie! - De nieuwe energierevolutie?

De groei van datacenters 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 cloudaanbieders van Microsoft tot Amazon hebben al grote datacenters in Frankfurt geopend. De oppervlakte van het datacenter is momenteel 450.000 m² en zal naar verwachting toenemen tot 600.000 m² in 2020.

Frankfurt is nu al 's werelds grootste internetknooppunt in termen van dataverkeer. grootste internetknooppunt ter wereld voor Amsterdam en Londen. Wereldwijd zijn er in totaal 340 internetknooppunten, waarvan 165 in Europa en 80 in Noord-Amerika.

Datacenters als belangrijk onderdeel van de economie

In 2014 was het aantal directe werknemers in de datacenterindustrie met 120.000 al hoger dan de 105.000 werknemers in de lucht- en ruimtevaartindustrie. Tegelijkertijd mag niet worden vergeten dat de digitalisering met autonoom rijdende auto's en het internet van dingen nog niet echt is begonnen.

Bij Toyota wordt geschat dat alleen al de autonome voertuigen, die in 2025 in tests en proefprojecten zullen rijden, zal ongeveer 10 exabytes aan data per maand uitwisselen... met elkaar en met de wolk. Dat zal ongeveer 10.000 keer meer zijn dan vandaag.

Samengevat betekent dit: Datacenters zijn al lang geen marginaal onderwerp meer voor onze economie en zullen in de toekomst nog aan belang winnen.

De donkere kant van groei

Zo mooi als deze groei kan zijn voor onze economie, zo uitdagend is hij ook voor ons als mensen. Nu al is het stroomverbruik van de datacenters in Frankfurt groter dan de stroombehoefte van de luchthaven van Frankfurt. Alleen al aan energie wordt in Frankfurt 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. Op 9,9 miljoen 4-persoonshuishoudens in totaal in totaal is dit meer dan een kwart van alle 4-persoonshuishoudens in Duitsland.

Datacenters verbruiken evenveel elektriciteit als 2,65 miljoen 4-persoonshuishoudens.

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

Luchtkoeling als de boosdoener

Dus hoe ontwerp je 's werelds meest energie-efficiënte datacenter en wat betekent energie-efficiëntie voor datacenters eigenlijk?

Het huidige centrale cijfer is de PUE-waarde (power usage effectiveness factor). Het deelt simpelweg de totale energiebehoefte van een datacenter binnen door de energie die nodig is voor 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 resulteert uit 1400 kWh totale energievraag (1000 kWh voor IT + 400 kWh voor de rest) / 1000 kWh voor de IT zelf. Bijgevolg vertegenwoordigt een PUE van 1,0 het perfecte datacenter in termen van energie-efficiëntie, aangezien een waarde lager dan één niet mogelijk is.

Servers zijn vier keer heter dan een kookplaat

Het bovenstaande voorbeeld toont aan 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 afgekoeld door koelsystemen.

Als je de oppervlakte van een server uitrekent tot een kookplaat, zijn ze vier keer zo groot. Het is dus duidelijk dat er veel energie nodig is voor koeling.

Cloud & Heat: wereldrecord met PUE-waarde van 1,014

Waterkoeling als geheim wapen

Wat tientallen jaren geleden bij Porsche en in de automobielsector werd begrepen, heeft de datacentra nog lang niet bereikt. Water kan 3300 keer beter warmte absorberen en 20 keer beter geleiden dan lucht. Het is dus zinvol gebruik te maken van deze eigenschappen voor het koelen van de serverbladen. Dit is precies wat het bedrijf Megware uit Dresden biedt precies dit.

Cloud & Heat: wereldrecord in energie-efficiëntie! - De nieuwe energierevolutie?

Met een slim totaalconcept gemaakt door Wolk & Hitte 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 euro 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 datacentrum. Een ander gebruik van de energie buiten van het datacenter maakt geen verschil voor de klassieke energie-efficiëntie.

ERE als nieuwe maatregel

Daarom is een verhouding nodig die rekening houdt met het hergebruik van de energie. Het ERE (Energy Reuse Effectiveness) is derhalve de bovengenoemde verouderingsratio minus de hergebruikte energie. In een perfecte wereld zou dit nul zijn: de volledige totale energie wordt hergebruikt. In het datacenter van Cloud & Heat in Frankfurt is dat momenteel maximaal 0,621. Bijna 40% van de opgewekte energie wordt dus gerecycleerd.

Wolk & warmte: de volgende energierevolutie?

Is Cloud & Heat nu de nieuwe energierevolutie in de datacenter sector? Ons antwoord daarop is heel duidelijk: JA. Ja, omdat de technologie voor het eerst laat zien hoe het moet gaan en, nog belangrijker, hoe het kan gaan. Nee, want zoals uit de cijfers in het bovenste deel blijkt, is Cloud & Heat een mier in de datacenterjungle.

Startups als aanjagers van verandering

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

Wij weten echter uit eigen ervaring dat hoe succesvoller een startup in zijn niche wordt, hoe waarschijnlijker het is dat grote spelers in de markt de concepten zullen kopiëren. Dit was niet anders met onze gespecialiseerd WordPress Hosting waar veel elementen werden gekopieerd door de grote spelers 1,5 jaar nadat we op de markt kwamen.

Wij wensen u veel geluk!

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

Wat denk jij? Allemaal goed en wel, maar alleen een "leuk om te hebben"?

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

Als wij nagaan hoe vaak wij vragen krijgen over de prijs in verhouding tot de ecologie, dan is dat zeker 1000:1. Dat is ongelooflijk jammer, want wij laten ons altijd leiden door de wensen van de klant en met een verhouding 1000:50 zou het onderwerp een heel andere prioriteit krijgen.

Wat denk jij?

Dus de vraag aan jou is: Wat vind je ervan? Wilt u dat uw webhostingprovider energiezuiniger is of spelen andere criteria een belangrijkere rol? Is het de verantwoordelijkheid van de aanbieder om een inspanning te leveren of moet de consument meer druk op hem uitoefenen?

Ik kijk in ieder geval uit naar uw opmerkingen over dit onderwerp - hier of op Facebook - en naar een boeiende discussie.

Verwante artikelen

Reacties op dit artikel

Laat een opmerking achter

Jouw e-mailadres zal niet worden gepubliceerd. Verplichte velden zijn met een * gemarkeerd.