Op weg naar een toekomstvaste en duurzame digitale infrastructuur

Om onze digitale trend bij te houden worden datacenters alsmaar groter. Zeker in een dichtbevolkt gebied als de Metropoolregio Amsterdam met een hoge concentratie aan bedrijven, zijn enorme datacenters nodig om de toename aan dataverkeer te verwerken. Daarbij komen twee van de belangrijkste transities van het moment samen: de energietransitie enerzijds en digitalisering anderzijds.

De vraag is nu: hoe kun je de groei in het digitale verkeer in goede banen leiden, tegelijkertijd besparen op het energiegebruik en nadenken over een betere inpassing van het digitale- en het energiesysteem? Met zoveel betrokken partijen met verschillende perspectieven? En hoe verhoudt dit zich tot groene energieopwek?

Urgentie

“De urgentie wordt ondertussen door iedereen wel gevoeld”, vertelt Marjolein Bot, Lead Energy bij de Amsterdam Economic Board en tevens initiatiefnemer van LEAP. “Binnen het LEAP platform ter ondersteuning van een toekomstvaste, duurzame digitale infrastructuur werken wij samen met veel verschillende partijen: van overheden, bedrijfsleven en kennisinstellingen tot netwerkorganisaties en start-ups.

Daarnaast zijn ook telecomproviders, hardware-leveranciers en de datacenters zelf bij het initiatief betrokken. Al die partijen zijn zich er van bewust dát er iets moet gebeuren. De vraag waar iedereen mee worstelt is alleen hóe. Hoewel we gestart zijn vanuit de Metropoolregio Amsterdam vanwege de hoge concentratie van datacenters, is het geen specifiek Amsterdams probleem. Het speelt in heel Nederland.”

'Actieve samenwerking in een ecosysteem aan innovaties is een absolute noodzaak om ‘verkokering’ tegen te gaan.'

Systeembenadering: inzichten uit de hightech-industrie

De digitalisering van de samenleving en de energietransitie zijn complexe multi-party vraagstukken. Met zoveel betrokken partijen met uiteenlopende belangen, waarden en perspectieven is samenwerken dan ook geen kinnesinne. Bij de visievorming van LEAP was volgens Bot dan ook veel behoefte aan een partij met de juiste expertise. En kwam ESI, onderdeel van onderzoeksorganisatie TNO, vervolgens al heel snel in beeld.

Joris van Aker, programmamanager bij ESI: “ESI heeft veel kennis van en ervaring met systeembenadering en open innovatie in de hightech-industrie. Veel bedrijven worstelen met de alsmaar toenemende complexiteit als gevolg van de snelheid waarmee markt, business, product en technologie veranderen. Successen uit het verleden bieden daarbij geen garantie voor de toekomst. Actieve samenwerking in een ecosysteem aan innovaties is een absolute noodzaak om ‘verkokering’ tegen te gaan.

Al deze aspecten zie ik terug in deze transitie. Bij ESI zijn we het gewend om dingen op een systeemniveau te benaderen. Wij kijken ernaar als geheel, in de onderlinge samenhang en in wisselwerking met de omgeving. Die manier van werken: op systeemniveau kijken naar de probleemstelling en dat doorvertalen naar stakeholders, hun belangen en oplossingsrichtlijnen, nemen wij ook mee in deze transitie.”

Energieslurpers

Daar kan, Pallas Agterberg, behalve Challenge Officer bij netwerkbeheerder en LEAP-partner Alliander ook lid van de Raad voor de Leefomgeving en Infrastructuur, zich goed in vinden. Naast de energietransitie houdt zij zich beroepsmatig ook bezig met andere transities, zoals de industrietransitie en mobiliteitstransitie: “Het één kan namelijk niet zonder het ander.” Zo worden datacenters volgens Agterberg alsmaar groter om aan onze digitaliseringsbehoefte te voldoen, maar zijn ze tegelijkertijd regelrechte energieslurpers.

“Het zijn megagrote hallen met allemaal servers erin. En de groeicijfers zijn gigantisch. Een aantal jaar geleden wilde een datacenter in de regio Amsterdam met evenveel energie als heel Zaanstad een aansluiting. Daarvoor moest het net worden uitgebreid. En zo hebben we er nog zeven in de wachtrij die net zoveel stroom verbruiken als alle huishoudens in de stad Amsterdam bij elkaar.”

Stoppen met dataverbruik is volgens Agterberg evengoed geen optie. “Met zijn allen nooit meer Netflixen of streamen? Dat zie ik niet zo snel gebeuren. Hetzelfde gaat op voor bedrijven en organisaties die steeds meer gebruik maken van ICT. De vraag is dus: wat wil je? Brood of spelen? Want als we in dit tempo maar door blijven gaan met steeds maar weer datacenters erbij bouwen, dan worden het een soort Pacmannetjes die alle energie opeten.”

'Op momenten wanneer ze minder dataverkeer hebben, kunnen bedrijven hun servers in eco-modus zetten. Dit wordt power management genoemd.'

Energiebesparing

Energiebesparing is een evenzeer voor de hand liggende als noodzakelijke optie. De meest duurzame energie is volgens Bot immers “de energie die je niet gebruikt”.

Laatste hoeft in de praktijk ook helemaal niet zo ingewikkeld te zijn. Zo stelt virtualisatie, dat wil zeggen het samenvoegen van taken, bedrijven in staat om energie te besparen. Datacenters hoeven bovendien niet altijd op volle toeren te draaien. Op momenten wanneer ze minder dataverkeer hebben, kunnen bedrijven hun servers in eco-modus zetten. Dit wordt power management genoemd.

Bot: “Bedrijven zijn nog vaak bang dat dit tot prestatieverlies lijdt. Uit de praktijk blijkt echter dat dit niet het geval is. We hebben binnen LEAP inmiddels pilots gedraaid bij onder meer Schiphol, KPN, Rabobank en de Omgevingsdienst Noordzeekanaalgebied. Daaruit bleek ook dat met power management een energiebesparing van 10 procent kan worden behaald!”

Afstemming vraag en aanbod

In tegenstelling tot stroom afkomstig uit kolencentrales is bij elektriciteit van duurzame energiebronnen als zon en wind sprake van fluctuerende energieopwekking. Die kun je volgens Agterberg evengoed prima opvangen door gebruik te maken van datacenters in de omgeving waar dit op dat moment nodig is.

“Het is simpelweg een kwestie van betere spreiding. En van afstemming tussen vraag en aanbod. Neem nu het EK. Stel: je weet dat Nederland een wedstrijd speelt waar miljoenen mensen naar willen kijken. Dan weet je ook dat de vraag naar capaciteit bij internetproviders als Ziggo en KPN enorm toeneemt. Nu heb je daar aparte servers voor. Je zou echter de servers die overdag voor de bedrijven werken, ‘s avonds prima beschikbaar kunnen maken voor andere doeleinden. Voor streaming bijvoorbeeld.”

Airbnb

De prijs van energie zal - door de inzet van hernieuwbare energiebronnen als zon en wind - in de toekomst veel meer afhankelijk zijn van het moment van gebruik. Agterberg: “Door vraag en aanbod van cloudservices op elkaar af te stemmen, kunnen energie-intensieve cloudopdrachten dan bijvoorbeeld het beste bij een windpark in de Noordzee plaatsvinden.

Bij de afweging wáár zo’n cloudservice wordt ondergebracht, speelt niet alleen snelheid een rol, maar ook de energieprijs. Dat kan dus overal in Europa zijn. Dat kan dus op een plek zijn waar veel wind is maar ook veel zon: voor mijn part in Portugal. Daarmee wordt niet alleen het energiegebruik flexibel, maar ook de servercapaciteit.”

Dit gaat echter alleen werken als het past bij de strategie van de grote bedrijven. Agterberg: “Dat hebben we ook van ESI opgestoken. Voor sommige bedrijven kan duurzaamheid de doorslaggevende factor zijn. Voor andere een service die wereldwijd op dezelfde manier moet werken.”

Uiteindelijk zal de keuze waar de opslag van zo’n scanner plaatsvindt, niet alleen worden bepaald door snelheid of veiligheid, maar ook door waar de energie het goedkoopst is, voorspelt Agterberg. “Vergelijk het met Airbnb. De vraag waar een kamer beschikbaar is koppel je aan degene die een kamer zoekt. Hetzelfde geldt voor het inschakelen van een cloudservice.”