Goed (her)ontwerp maakt datacenters betrouwbaar, klimaat- én toekomstbestendig

We zitten in een enorme digitale transitie, met als gevolg dat de vraag naar meer en grotere, betrouwbare en efficiënte datacenters stijgt. Voor datacenters zijn energievoorziening en koeling essentieel. De huidige netcongestie vormt daarom een erkend risico. Daar wordt actief aan gewerkt.  Wat nog niet scherp in beeld is, zijn de risico’s van de stijgende temperaturen door klimaatverandering. Dit is een uitdaging die met een slim (her)ontwerp van datacenters op een kostenefficiënte wijze zowel betrouwbaar, adaptief en duurzaam ingevuld kan worden. Goed voor het klimaat, de energietransitie én de toekomstbestendigheid van datacenters.

We zitten in een enorme digitale transitie, met als gevolg dat de vraag naar meer en grotere, betrouwbare en efficiënte datacenters stijgt. Voor datacenters zijn energievoorziening en koeling essentieel. De huidige netcongestie vormt daarom een erkend risico. Daar wordt actief aan gewerkt.  Wat nog niet scherp in beeld is, zijn de risico’s van de stijgende temperaturen door klimaatverandering. Dit is een uitdaging die met een slim (her)ontwerp van datacenters op een kostenefficiënte wijze zowel betrouwbaar, adaptief en duurzaam ingevuld kan worden. Goed voor het klimaat, de energietransitie én de toekomstbestendigheid van datacenters.

Met de presentatie en de gesprekken op het IT Infra-event op 16 november 2021 werd duidelijk dat het noodzakelijk is om nu de nieuwste inzichten op klimaatverandering en ontwerp van datacenters samen te brengen. Datacenters merken nu al de gevolgen van extremere weersomstandigheden. Niet voor niets wordt fors ingezet op het waterdicht maken van datacenters door in- en uitgaande kabels te sealen tegen waterschade door instromend hemelwater, grondwater en overstromingen. Ook worden steeds efficiëntere koelsystemen ingezet om schade, storingen of dataverlies door oververhitting te voorkomen. Maar er is meer nodig. En er kan ook veel meer.

Overstromingsgevoelige plekken

Het werk dat wij bij Arcadis doen, begint bijvoorbeeld al met het kiezen van de juiste plek voor een datacenter. Is het bijvoorbeeld een overstromingsgevoelige plek? Of kies je toch voor een locatie waar je de koeling goed kunt regelen? En waar stroomt het water heen bij hevige neerslag? Dat onderzoeken wij met modelsimulaties. Daarna komt het ontwerp van gebouw, perceel en installaties. Ook adviseren we regelmatig bestaande bedrijven, waaronder datacenters, over aanpassingen aan pand en perceel. Daarbij kijken we altijd wat past binnen de bedrijfsstrategie.

Dat het steeds belangrijker wordt om bedrijven te weerbaar te maken tegen weersextremen, blijkt wel uit het feit dat je in Nederland voor koeling niet meer altijd op een koele buitentemperatuur en koel oppervlaktewater kunt rekenen. De toenemende buitentemperaturen worden al duidelijk merkbaar. Koelen via vrije koeling of koeling met ijswater wordt daarom veelal aangevuld met mechanische koeling. We zien dat de systemen voor mechanische koeling de laatste jaren steeds beter geoptimaliseerd worden. De inzet van mechanische koeling blijft natuurlijk energie verbruiken. Volgens de adviseurs van Arcadis kan winst behaald worden op kostenefficiëntie én duurzaamheid door dit te combineren met passieve koeling.

Passieve koeling is het slim gebruik maken van oplossingen om de temperatuur in de directe omgeving van het datacenter én binnen het datacenter zo laag mogelijk te houden. Grofweg zijn er vier verkoelingsprincipes die gericht zijn op het verlagen van de buiten- en binnentemperatuur: ventilatie, verdamping, beschaduwing en reflectie. Hieronder een aantal voorbeelden.

Groene invulling van passieve koeling

Een groene invulling van passieve koeling draagt vaak aanvullend bij aan een hogere weerbaarheid tegen hevige neerslag en langdurige periodes van droogte. Denk bijvoorbeeld aan het toepassen van meer groen, waardoor shet infiltratievermogen van de bodem verbetert.

Er zijn dus ruim voldoende maatregelen om de uitdagingen van klimaatverandering aan te pakken. Met andere, slimme keuzes kan een datacenter op een kostenefficiënte wijze klimaat- én toekomstbestendig worden. Belangrijk voor een betrouwbaar en goed presenterend datacenter, maar ook om als Nederland onze positie als vestigingslocatie voor datacenters te behouden. Vanaf 2023 moeten investeerders namelijk een klimaatstresstest uitvoeren, dat maakt de noodzaak van aanpassingen aan het veranderend klimaat nog dringender. Dit maakt de investeringsrisico van klimaatrisico’s immers nog beter zichtbaar. De opgave is daarom om ook aan investeerders te laten zien dat we toekomstbestendig kunnen bouwen.

Pas natuurlijke mogelijkheden toe: wind, water en bijvoorbeeld beplanting

Om de temperatuur in de buitenruimte zo laag mogelijk te houden, kunnen wind en water ingezet worden. Met een slimme positionering van het gebouw, kan de wind bijdragen aan de afvoer van warme lucht en toevoer van nieuwe koudere lucht. Vijvers en sloten kunnen verkoeling of waterkoeling opleveren door verdamping. Ditzelfde geldt voor groen. Naast een verlaagde temperatuur door evapotranspiratie, kan slim geplaatst groen voor een gevel met  schaduw en directe blokkering van zonlicht helpen de temperatuur te verlagen. Uiteraard kan soms een overhang of afdak een praktische niet-natuurlijke invulling zijn. Extra voordeel van natuurlijke oplossingen is dat het de uitstraling, aantrekkelijkheid en inpassing van datacenters in het landschap vergroot.

Het groen kan met minimaal ruimtebeslag ingepast worden als groendak of groene gevels. Extra voordelen van groene daken zijn een verbeterde isolatie, langere levensduur van het dak en een hoger rendement op eventueel aanwezige zonnepanelen. Ook materiaalgebruik en kleurkeuze kunnen een grote invloed hebben. Gangbare bouwmaterialen, zoals bitumen, beton, hout, steen en asfalt zijn veelal donker van kleur en hebben dan ook een lage reflectiefactor (albedo), waardoor veel van de warmte wordt geabsorbeerd en vervolgens afgegeven aan de omgeving. Licht gekleurde bouwmaterialen beiden een eenvoudige oplossing. Denk aan het toepassen van een wit dak in plaats van donkergekleurd dak. Beter voor de binnentemperatuur én het kost niets extra’s ten opzichte van een zwart dak.

Freya Macke en Claudia Reuter zijn werkzaam bij Arcadis

www.arcadis.nl