Datacenters: geen alledaags installatiewerk

Tekst: Martin Bongers
Foto’s: Hamer

Muziekdiensten, apps, webwinkels, bankieren… we hebben onszelf er afhankelijk van gemaakt. Wat de overheid betreft, vallen datacenters zelfs onder onze vitale infrastructuur. Want als net ‘t verkeerde ‘DC’ uitvalt kan er maatschappelijke ontwrichting ontstaan, vergelijkbaar met de recente chaos in Spanje. Tegelijkertijd liggen deze energieverslinders onder een vergrootglas vanwege hun impact op het stroom-, water- en ruimtegebruik.

Kapitein op het schip

Midden in dit dynamische speelveld opereert Hamer (Apeldoorn), een familiebedrijf dat zich in 80 jaar heeft ontwikkeld tot integrator. Tegenwoordig speelt het een hoofdrol bij de technische inrichting van datacenters. “Klopt helemaal”, zegt Meindert Jansen, operationeel directeur van de afdeling projecten. “Van bouwregie tot onderhoud, van hoogspanning tot koeling en van brandbeveiliging tot besturing.”

Een USP van Hamer is dat het meeste in-house opgepakt kan worden. Jansen: “Wij hebben voor elke discipline een eigen projectleider, eigen mensen. Uitbesteden is er bijna niet meer bij. Dat is voor dit soort klanten superbelangrijk. De kleinste fout in ontwerp of uitvoering kan desastreus zijn. Om dat te voorkomen is een goede onderlinge communicatie essentieel.”

Je begint in een weiland en als je klaar bent, dan staat er ook echt iets’.

Die afhankelijkheid van het ‘binnenwerk’ van een datacenter is zelfs zo groot, dat klanten Hamer aanstellen als hoofdaannemer. De bouwkundige partij wordt dan eigenlijk een onderaannemer die zich richt op het casco, terwijl Hamer de kapitein op het schip is en verantwoordelijkheid draagt voor het eindresultaat. “Wij zijn leading”, bevestigt Jansen. En om de nieuwe hiërarchie te illustreren: “De klant geeft ons bij wijze van spreken z’n portemonnee en zegt: over een jaar moet het draaien.”

En eigenlijk is het ook wel logisch van die klanten: in een datacenter maken de technische installaties 60 tot 70 procent uit van de totale investering. “Neem zo’n middelgrote co-locatie, die wij dan vooral doen”, zegt Jansen. Hij rekent voor: “E & W? Dan praat je al gauw over 20 miljoen. Techniek en koelingen? 14 miljoen. Dan de noodstroomvoorzieningen, die zijn wel duur. Dat is ook nog eens 10. Voor het bouwkundige deel resteert dan maar 6 miljoen.”

Stroomverbruik

Plotseling ging het snel. De datacenters schoten als paddenstoelen uit de grond. Amsterdam is al uitgegroeid tot de vierde grootste concentratie in Europa – na Londen, Frankfurt en Parijs.

In ons land zijn er tussen de tweehonderd en driehonderd datacenters, van heel klein tot heel groot. Een globale onderverdeling:

• ‘Edge datacenters’: minicenters, dicht bij de eindgebruiker zelf.
• ‘Co-locaties’: klein tot middelgroot. Hier kan iedereen z’n eigen server neerzetten, een webshop bijvoorbeeld.
• ‘Enterprise’: alleen voor eigen gebruik. Meestal zijn dit overheidsdiensten.
• ‘Hyperscale’: de megacenters van (bijvoorbeeld) Google.

Gezamenlijk verbruiken zij circa 4 terrawattuur (TWh) per jaar, dat is ongeveer 3 procent van het totale Nederlandse elektriciteitsverbruik.

Voor een ‘hyperscale’ moet circa 100 megawatt (MW) continuvermogen beschikbaar zijn, vergelijkbaar met de piekbehoefte vaneen kleine stad. Het stroomverbruik op jaarbasis is dan het equivalent van 300.000 huishoudens.

Het binnenwerk

Een datacenter mag er van buiten uitzien als een simpele blokkendoos, van binnen huisvest het hoogwaardige, state-of-the-art installaties. Daarnaast is alles strak georganiseerd, er wordt geen kabeltje gelegd zonder plan vooraf. “Dat is voor een installateur ook meteen het leuke aan een datacenter”, zegt Jansen. “Alles is gewoon nèt even wat interessanter. Je hebt bijvoorbeeld te maken met meerdere voedingen: standaard van het nutsbedrijf, noodstroom en nog extra aansluitingen om bijvoorbeeld mobiele aggregaten te koppelen die ook stroom kunnen leveren. Het is ook allemaal veel zwaarder uitgevoerd: je praat wel over vermogens van 4.000 ampère! Als installateur of elektricien loop je in alle fases mee. Je begint in een weiland en als je klaar bent, dan staat er ook echt iets.”

Een ‘klus’ voor Hamer begint bij de aansluiting op het middenspanningsnet (alleen hyperscales zitten direct op de hoogspanning). Vanaf het transformatorstation wordt de stroom via hoofdschakelpanelen verdeeld over de datazalen (ook wel serverzalen genoemd) en technische ruimtes. Er worden complexe verdeelsystemen aangelegd met dikke kabels en koperen railkokers die de grote stroomsterktes veilig kunnen transporteren. Daarnaast moet ook de noodstroominstallatie worden geïntegreerd. Een cruciale voorziening die – binnen milliseconden – automatisch laat overschakelen op UPS-batterijen of dieselaggregaten zodra de netspanning wegvalt.

Jansen: “Een heleboel mensen denken dat wij de datakabels ook leggen. Nou, dat is maar minimaal, want dat doet de eigenaar zelf. Ook de racks neerzetten doen we niet. We leveren lege zalen op met verlichting, spanning aan de bovenkant en koeling onder de vloer.”

Want servers produceren voortdurend warmte. Zonder koeling zou de temperatuur oplopen tot boven de 50°C, waardoor apparatuur uitvalt of beschadigt. Hamer ontwerpt en installeert daarvoor ‘dedicated’ HVAC-installaties: industriële koelmachines buiten, WKO-koelwater dat met behulp van warmtewisselaars onder de vloeren van de datazalen wordt geleid, en airco in de plafonds die de koude lucht naar boven trekken, door de serverracks heen. De retourwarmte gaat terug de grond in, ‘de lucht in’, of wordt op een nuttige manier hergebruikt. De (politiek gestuurde) voorkeur heeft het dan, om het via een warmtenet aan een woonwijk of zwembad te leveren.

Alternatieven

Het enorme energieverbruik (en de stroomrekening) leidt tot creatieve ideeën uit de markt. Zo is er een datacenter dat aan zijn klanten vraagt om schotjes te plaatsen, op plekken waar geen server in het rack staat. De koude lucht wordt dan niet nodeloos door een lege ruimte getrokken.

Een Nederlandse startup bedacht dat de data ook decentraal, dicht bij de eindgebruiker opgeslagen kan worden. Dus met kleine servers, bijvoorbeeld in stookhokken van flatgebouwen. Met de restwarmte kon dan meteen het tapwater voorverwarmd worden. ‘Incooling’ kan ook een oplossing zijn, beweert een andere Nederlandse startup. Daarbij wordt afgekoeld via koelvloeistof in een blokje, dat direct op een chip wordt geplaatst.

En natuurlijk: de koeling kan ook simpelweg lager gezet worden, in de ‘spaarstand’. De meeste servers staan namelijk standaard op standje ‘high performance’. Maar een server die geen taak uitvoert – ook al is dat maar een seconde – gebruikt dan bijna net zoveel energie als een server die volop aan het werk is. De Omgevingsdienst Noordzeekanaalgebied, die voor de handhaving van milieuregels in de regio Amsterdam verantwoordelijk is, gaat daar straks op toezien. “Want door alle servers zuiniger in te stellen, kan zo’n 10 procent aan stroomverbruik worden uitgespaard.”

Druk op de ketel

Dat datacenters een grote vlucht nemen, is al even aangestipt. De verwachting is, dat door AI en bitcoin-mining het stroomverbruik binnen enkele jaren gemakkelijk kan verdubbelen. Jansen: “Maar het heeft ook te maken met wat er in de wereld aan de hand is. Denk bijvoorbeeld aan het juridisch/geopolitieke aspect, heel actueel nu: overheden en bedrijven vinden het steeds belangrijker dat hun data binnen Europa blijft. En dat trekt dan weer extra klanten naar Nederland.”

Voor de Nederlandse installatiebranche levert dat prachtige kansen op. Maar tegelijkertijd stelt die dataexplosie ze voor een probleem: waar haal je de installatiehandjes vandaan? En als je ze niet vindt, zet je dan de deur niet open voor buitenlandse installatiemultinationals die kansen ruiken? Jansen ziet dat gevaar. “Zelf nemen we noodgedwongen bijna geen klussen meer aan – om onze jongens niet over de kling te jagen én om aan bestaande klanten kwaliteit te kunnen leveren.”

Intussen doet Hamer er alles aan om personeel te vinden. Samenwerking met scholen, open dagen, traineeships, zij-instromers opleiden, verzin het maar. “De klanten komen eraan”, benadrukt Jansen. “Als je een echte elektricien bent, of een goeie ACV-monteur of lasser, dan zorgen wij dat je in een datacenter aan de gang kunt. Je zit dan niet in de modder te werken, maar in een mooie, schone hal.”

Er is ook een alternatieve aanpak: met hetzelfde aantal mensen werken, maar de doorlooptijd verkorten. Dat kan met prefab. Terwijl de fundering van een DC wordt gelegd, kunnen elders de elektrotechnische installaties alvast gemaakt worden, in modules. “70 Procent schat ik, wordt in Apeldoorn helemaal voorbereid. Het hoeft dan op locatie alleen nog maar afgebouwd te worden,” vertelt Jansen. “Denk aan complete schakelkasten of leidingelementen. Zo bouwen we installatiemodules van wel 14 meter lengte, die dan per vrachtwagen naar de locatie gaan.”

‘Door AI en bitcoin-mining kan het stroomverbruik binnen enkele jaren verdubbelen’

Datacenters zijn geen standaardprojecten, die conclusie mag wel getrokken worden. Het zijn geavanceerde installaties, die ook nog eens maatschappelijke impact hebben. “Je bouwt iets wat telt – een vitale voorziening waar de hele samenleving op draait.”

Maar de gemiddelde Nederlander heeft geen idee. Jansen zelf des te meer: “Laatst zat ik rustig TV te kijken en ja hoor, een pinstoring ergens. Nou, wat ik dan ‘automatisch’ doe is: gauw checken of wij daar ergens aan het werk zijn. Ook ik sta dus eigenlijk de hele tijd ‘aan’. Ja inderdaad, net zoals als een datacenter.”