Datacenters lekker koel met dit 'wiel'

Via zwaar bewaakte dozen loopt het dataverkeer. Maar de over de aardbol razende terabytes vreten energie.

De CO2-uitstoot is enorm. Met buitenlucht koelen is de trend.

KyotoCooling, koelsysteem voor datacenters/servers. Warme lucht wordt door een draaiend wiel gepompt. De opgewarmde kant van het wiel draait en wordt in een andere kamer gekoeld aan de buitenlucht. (Foto Johannes van Assem) foto Johannes van Assem 04-05-2009 Amersoort Koelinstallatie voor datacenter/serverkasten van Kyoto kooling. Warme lucht wordt door een draaiend wiel gepompt. De opgewarmde kant van het wiel draait en wordt in een andere kamer gekoeld aan de buitenlucht. Assem, Johannes van

Voor vertrek nog snel de vertrektijden van de treinen opzoeken. Tussen de vergaderingen door even het recept voor de moussaka van vanavond ‘googelen’. En op YouTube dat filmpje bekijken van de zingende Schotse maagd, waar iedereen het al dagen over heeft.

Wat een computer ook binnenhaalt of verzendt, het zijn uiteindelijk allemaal nullen en enen die met de snelheid van het licht over de wereld schieten. Datacenters spelen hierin een centrale rol. Het zijn nietszeggend ogende, maar o zo belangrijke en daarom streng bewaakte vierkante dozen op industrieterreinen. De pakhuizen en vliegvelden van de digitale informatie.

De over de aardbol razende terabytes vreten energie. Toch bleef het dataverkeer in de klimaatdiscussie lange tijd ongenoemd. McKinsey doorbrak vorig jaar de stilte. De datacenters in de wereld stoten al meer CO2 uit dan een land als Argentinië of Nederland, schreef het adviesbureau in zijn rapport Revolutionizing Data Center Efficiency. Ze verbruiken inmiddels 2 procent van de mondiale elektriciteit. En in 2020 zal hun CO2-uitstoot, als alles zo doorgaat, vier keer zo groot zijn. Datacenters zullen dan vervuilender zijn dan de hele mondiale luchtvaart.

Er is een eenvoudige vuistregel voor het energieverbruik van datacenters. Tegenover elke eenheid energie voor rekenkracht staat een vrijwel gelijke eenheid voor de koeling. In de koeling van de warme computerruimtes zit dus bijna de helft van het energieverbruik van de datacenters. Daarop kan veel bespaard worden.

Rens Nisters is technisch manager bij een groot datacenter van databeheerder Easynet bij Schiphol. Hij herinnert zich nog hoe een datacenter er tien jaar geleden uitzag. „De kasten met computers werden gewoon links en rechts neergezet. De hele ruimte werd gekoeld met een paar stevige airco’s, ook als hij half leeg stond. Een verspilling van jewelste.”

En kijk nu eens. De kasten staan strak in het gelid, verdeeld in zogeheten ‘koude’ en ‘warme straten’. Die zijn fysiek gescheiden, zodat de verse, koude koellucht en de warme, ‘verbruikte’ lucht niet mengen. De enige verbinding tussen de straten zijn de computers, die met de voorkant in de koude en met de achterkant in de warme straat staan. Gretig zuigen ze de koele lucht naar binnen, die er aan de achterkant verhit uitkomt.

Maar wat dit datacenter bijzonder maakt, is dat het wordt gekoeld met buitenlucht. Koelen met buitenlucht is de trend van dit moment in de databranche en het bespaart heel veel energie. Dat gebeurt niet door een grote deur open te zetten en de lucht maar naar binnen te laten stromen. Op het dak staan grote radiatoren. Die koelen water dat vervolgens naar een koelmachine wordt geleid, in een van de warme straten. De koelmachine koelt de ruimte doordat het koude water de warmte van de ‘verbruikte’ lucht opneemt. Die gaat vervolgens weer naar boven om af te koelen in de radiatoren, en zo herhaalt het proces zich eindeloos. „De airco wordt alleen nog maar ingezet als het buiten warmer is dan 27 graden”, zegt Nisters.

Easynet heeft 9 miljoen euro in de installatie geïnvesteerd, en het stroomverbruik is volgens het bedrijf met een kwart gedaald. Dat scheelt jaarlijks 1,7 miljoen ton CO2 in de atmosfeer. Het bedrijf bespaart hiermee ook jaarlijks 400.000 euro aan elektriciteitskosten.

Intussen verrijst in Nederland het ene na het andere datacenter met free cooling, zoals buitenluchtkoeling in de branche wordt genoemd. Datacenterbedrijf Evoswitch heeft er een bij Amsterdam laten bouwen, vastgoedbedrijf TCN in de Eemshaven (belangrijke locatie van Google en het grootste datecenter in de Benelux) en Getronics PinkRoccade (eigendom van telecombedrijf KPN) heeft een hele nieuwe generatie datacenters gepland die met buitenlucht zullen worden gekoeld.

TCN gaat een nieuw datacenter bouwen in Rotterdam en zal daar een heel nieuw type buitenkoeling gebruiken: KyotoCooling, vernoemd naar de internationale klimaatconferentie in de Japanse stad Kyoto in 1997. Het is een Nederlandse vinding die nog maar net het experimentele stadium ontgroeid is. Kern van de constructie is een langzaam draaiend wiel, het ‘Kyotowiel’, dat warmte van de binnenlucht opneemt en dit afgeeft aan de buitenlucht.

In een werkloos geworden datacenter van KPN, aan de rand van Amersfoort, staat een draaiende proefinstallatie. Mees Lodder, een ICT-consultant die voor zichzelf is begonnen, leidt zijn bezoek rond. Het is nog maar drie jaar geleden dat hij zijn ei van Columbus uitvond. Hij ging snel met een zakenpartner aan de slag en in het najaar van 2007 draaide het Kyotowiel zijn eerste rondjes. Met dank aan KPN. „KPN heeft ons vanaf het begin gesteund, zonder hen was het niet gelukt. Of niet zo snel.”

Het metersgrote wiel is van aluminium en is opgebouwd uit een honingraatstructuur, om zoveel mogelijk warmte te kunnen opvangen. Door grote ventilatoren wordt warme lucht in de ruimte geblazen waar het wiel zich bevindt. De ene helft van het wiel bevindt zich binnen, de andere helft buiten. Binnen warmt het op, buiten koelt het af. Warme lucht stroomt door het wiel heen naar een andere ruimte. Van daaruit wordt de afgekoelde lucht teruggebracht naar de serverruimtes.

Of het Kyotowiel een succes wordt, moet worden afgewacht. Door de recessie worden investeringsplannen nog eens goed bekeken. KPN-dochter Getronics zal zijn nieuwe datacenters weliswaar uitrusten met het koelwiel, maar er liggen geen plannen zolang de bestaande centers nog niet volzitten. Eerdere plannen voor het ombouwen van bestaande datacenters liggen ook nog even in de ijskast. Google-hoster TCN zal er in zijn nieuw te bouwen datacenter er wel een installeren. Maar hoe doet het sexy ogende koelwiel het tegenover bestaande systemen? Het bedrijf KyotoCooling waagt zich niet aan een harde uitspraak. Ook volgens Kees Loer van TCN is daar geen ondubbelzinnig antwoord te op geven. „Er zijn zo ontzaglijk veel variabele factoren. De praktijk zal het uitwijzen.”

Lees een eerder verhaal over de techniek van het wiel (met graphic) via nrcnext.nl/links