Datacenters zijn aan een enorme opmars bezig. De verwachting is dat ze in 2025 zo’n 20 procent van het wereldwijde elektriciteitsverbruik voor hun rekening nemen. Nederland is een van de hotspots met de gigantische datacenters van Google en Microsoft als prominente voorbeelden. Deze energieslurpende datacenters nemen dikwijls een groot deel van de lokaal opgewekte groene stroom af, tot ongenoegen van omwonenden. Door de afname van groene stroom stoten de datacenters op papier geen CO₂ uit.
Verkeerde plek, verkeerde koeling
Bij de koeling van de servers komt een enorme hoeveelheid warmte vrij, die nodeloos in de lucht verdwijnt. Die verspilling was Jeroen Burks een doorn in het oog. “Er is geen incentive om iets met die restwarmte te doen. Niemand wil warme lucht van 30⁰C. Je krijgt er niets voor. De eigenaar van het datacenter niet en zijn klanten ook niet. De kern van het probleem is dat datacenters op de verkeerde plek staan en op de verkeerde manier gekoeld worden.” Door de vraag en het aanbod van warmte bij elkaar te brengen, wil Burks daarin verandering brengen.
Waterkoeling
Was een aantal jaar geleden een datacenter van 5 tot 10 MW al een behoorlijke installatie, inmiddels is een vermogen van meer dan 100 MW geen uitzondering meer. Voor elke megawatt die een server gebruikt, is nog eens 0,3 tot 0,6 MW aan airco’s voor de koeling nodig, weet Burks. “Opgeteld gaat er per megawatt aan servers dus 1,5 MW aan warmte de lucht in.” Burks en medeoprichter Fonger Ypma hebben het ontwerp van een datacenter daarom kritisch onder de loep genomen. Ze zijn begonnen met de CPU’s (Central Processing Units); de componenten die de meeste warmte ontwikkelen. Deze processors worden al vanaf het begin gekoeld met lucht. “Innovatief aan ons ontwerp is dat we de airco eruit hebben gehaald en vervangen door een koelblok met water”, zegt Burks. “Langs de processor loopt een buizenstelsel met koud water die als een soort warmtewisselaar de warmte van de processor opneemt en afvoert. Daardoor hebben we voor 1 MW aan servers slechts 0,05 MW koelvermogen nodig.” Een doorslaggevend winstpunt is dat het water op deze manier opgewarmd kan worden tot 60⁰C. En voor dat warme water zijn wél afnemers te vinden. Glastuinbouwers bijvoorbeeld hebben voortdurend behoefte aan warmte, ook in de zomer. “Zij moeten van het gas af en zijn voortdurend op zoek naar innovaties, in aanvulling op alternatieven als biovergisting en bodemenergie.”
In de buurt
Wil er sprake zijn van een echte match, dan moet een datacenter wel in de buurt van een glastuinbouwer staan en een omvang hebben die is afgestemd op de warmtebehoefte van de tuinder. Dat is de tweede innovatie. Burks noemt het voorbeeld van zelfrijdende auto’s die via servers communiceren. “Hoewel het slechts 4 milliseconde duurt om data van Amsterdam naar Heerlen te sturen, is dat te lang voor een perfecte reactie.”
Passende regeling
Na een pilot voor gebouwverwarming in 2018 en een test bij een tuinder met steun van LIOF (regionale ontwikkelingsmaatschappij in Limburg), heeft de Heerlense startup in september 2019 een aanvraag voor DEI+-subsidie ingediend. “Onze innovatie richt zich op elektriciteitsbesparing en restwarmtebenutting, dus ligt een energiesubsidie voor de hand. Bovendien zijn we toe aan de demonstratie van ons ontwerp. In maart 2020 hebben we van RVO.nl toestemming gekregen om aan de slag te gaan.” Het project heeft een looptijd van 2,5 jaar. Na de engineering en het zoeken van teamleden en partners, bevindt BlockHeating zich nu in de bouwfase. Samen met commerciële partners bouwt het bedrijf twee units van 0,2 MW. De twee units ter grootte van een zeecontainer komen in de buurt van een tuinder in Noord-Limburg. “We hopen 1 juli te kunnen gaan testen. We bouwen twee units om te bewijzen dat je door het verplaatsen van IT-capaciteit kunt inspelen op de variërende warmtevraag van verschillende bedrijven.”
Minder CO₂-uitstoot
Als de berekeningen kloppen, is een unit van 0,2 MW in de zomer genoeg voor de verwarming van 2 hectare kassen en in de winter voor 0,5 hectare. Door minder aardgas te verstoken, vermijdt een tuinder jaarlijks 420 ton CO₂-uitstoot. Daar komt nog eens 200 ton CO₂ bij door het innovatieve koelsysteem. “Dit is het enige echte groene datacenter”, stelt Burks. Bijkomende voordelen zijn een grotere flexibiliteit in het elektriciteitsnet door een lagere (piek)belasting en meer keuze voor ondernemers om hun eigen datacenter te ontwikkelen.
Gigantische versnelling
De DEI+-subsidie is volgens Burks redelijk onmisbaar voor het project. De grootste uitdaging is namelijk om de markt te laten zien dat dit groene concept werkt. Daarvoor is zo’n fysieke installatie onmisbaar. “Deze subsidie opent andere potjes met geld. We kunnen hiermee commerciële partners over de streep trekken om te participeren en te investeren. Die aarzelen soms om als eerste over de brug te komen. Zonder deze subsidie waren we op een andere manier doorgegaan. Dan waren er ook wel gekomen, maar niet in dit tempo. De financiële ondersteuning van 45% betekent een gigantische versnelling.”
Burks waarschuwt ondernemers wel om zo’n aanvraag niet te lichtzinnig op te vatten. “Het kost veel tijd en brengt onzekerheid met zich mee. Twee keer 16 weken: aanvraag, wachten, commentaar, aanpassingen, opnieuw indienen, wachten. Je moet daarom een goede inschatting maken of je de subsidie zult krijgen of niet. Je project moet helemaal in de DEI+-regeling passen. We hebben een groot deel van de aanvraag zelf gedaan, met advies van een subsidie-adviseur, maar dan nog. Verder hebben we met mensen van RVO.nl om tafel gezeten om te bespreken wat er wel en niet in past en in het begin ook met iemand van TKI Urban Energy. Dat hadden we eigenlijk vaker moeten doen.”
Nieuw verdienmodel
Uiteindelijk wil BlockHeating uitgroeien tot dienstverlener van zowel IT-diensten als warmte. Dan hoeven beide afnemers zich nergens zorgen over te maken. Ook zo’n nieuw verdienmodel van Product as a Service, past, zo blijkt uit een eerdere MIT-haalbaarheidsstudie, het best bij zo’n circulaire oplossing.
DEI+ 2021
Op 18 januari opent de subsidieregeling Energie- en Klimaatinnovatie DEI+ 2021. De regeling is bedoeld voor pilots en demonstratie van innovatieve technieken voor energiezuinige productieprocessen, CO₂-emissiereductie of hernieuwbare energiebronnen. Voor deze regeling, die bestemd is voor ondernemers, heeft RVO.nl ruim 85 miljoen euro uitgetrokken. Klik hier voor meer informatie.
Geschreven door Marjolein Roggen