Hans Timmerman
Data verwerken, transporteren en opslaan kost veel elektrische energie; één van de mooiste en hoogste energievormen die we hebben. Die elektriciteit is nodig om al die elektronen in de vele chips te laten bewegen, maar creëert daardoor ook warmte. Een datacenter is dus ook een plaats waar we hoogwaardige elektriciteit verbranden tot weinig bruikbare, laagwaardige warmte. Warmte die we zo snel mogelijk uit dat datacenter moeten afvoeren om de temperatuur van die chips acceptabel te houden. Elektronica houdt namelijk niet van hoge temperaturen, 40 graden is fijn, 70 graden is een serieuze limiet en bij 100 graden zal het substraat het niet lang volhouden. Een datacenter is naast een hoogwaardige informatievoorziening op de keper beschouwd ook een hele grote elektrische verwarming van tientallen megawatt. Maar we kunnen niet zonder datacenters. Zonder data staat onze maatschappij en economie stil.
De fabrieken van de informatie-maatschappij zijn essentieel, maar de groei van deze energie-vreters vraagt meer aandacht en dus beleid. Hoewel volgens het CBS in 2020 het energieverbruik ‘slechts’ 0,32 % van het totale verbruik in Nederland is, was het wel 2,3 % van alle elektriciteit in Nederland, ongeveer een kwart van wat alle huishoudens samen gebruiken. Wereldwijd gebruikten datacenters in 2018 ongeveer 1% van het totale elektriciteitsgebruik. Als ontwikkeld land is die 2,3% voor Nederland dus niet echt schokkend.
Wat is (te) veel?
Natuurlijk weten datacenters zelf ook wel dat zij veel (dure) elektriciteit gebruiken en zijn ze al tientallen jaren bezig dat verbruik te beperken. Sinds 2010 is het aantal internetgebruikers wereldwijd verdubbeld en het internetverkeer vertienvoudigd, maar door consolidatie en innovatie bleef het energieverbruik van datacenters redelijk stabiel. Een fantastische resultaat eigenlijk. Maar de rek is er intussen wel een beetje uit. Technisch gezien kan de cloud en daarmee het datacenter op korte termijn niet veel optimaler worden. Er zijn bronnen die berekenen dat in 2040 het elektriciteitsverbruik van datacenters, inclusief mobiele telefoons en lokale computers kan oplopen tot 14%. Anderzijds zijn er initiatieven op het gebied van energiezuinige micro-grids die juist het energieverbruik kunnen verlagen.
Waar zijn we in 2050?
Voor een klein land als Nederland, met een belangrijke knooppunt wat betreft wereldwijde internetcommunicatie, is goed plannen van de ontwikkeling van het industriële gebruik van datacenters in ons land evident. Schone energie is schaars en duur en ons land is uiteindelijk vrij beperkt in oppervlak. Het gebruik van internet en digitale toepassingen zal blijven groeien en waar willen we bijvoorbeeld in 2050 op dit gebied wel en niet staan.
Hoeveel ‘echt’ grote datacenters moeten beslist in Nederland staan? Er zijn veel plaatsen waar elektriciteit veel beter, schoner en goedkoper aanwezig is (denk aan kernenergie, waterkracht, zon, wind). Hoe kunnen micro-grids bijdragen aan decentrale processing – denk aan crypto – maar ook aan direct decentraal gebruik van wind en zonne-energie? Tien jaar geleden was ik betrokken bij het Ozzo-project, een project dat zijn tijd ver vooruit was. De vraag was toen: hoe groot (of klein) moet een datacenter zijn om zelf zijn eigen energie te kunnen opwekken. Het project kreeg zelfs bekendheid in de New York Times onder de kop ‘A Clean Energy, Self Sufficient Data Center in Amsterdam’.
Industriebeleid
Nederland heeft niet echt een naam wat betreft industriebeleid. Handel en logistiek zitten in onze genen, industrialisatie niet echt. Nu kun je natuurlijk stellen dat onze datacenters niets anders zijn dan de pakhuizen uit de gouden eeuw waar we de goederen die we binnenvoeren, tijdelijk opslaan om weer te exporteren. Nederland is een belangrijk distributieland voor data en informatie die van oudsher via transatlantische kabels bij Katwijk en Noordwijk ons land binnenkomt. De Universiteit van Amsterdam in Watergraafsmeer met Nikhef en SARA, waren de vroege innovators in de internetwereld. De plaats waar ook AMS-IX is, een van de grootste internetknooppunten van de wereld. En overslag vraagt opslag. Daarom heten het datacenters: pakhuizen voor data.
Knooppunten en overslagplaatsen trekken handel aan. Iedereen wil graag dicht bij elkaar zitten om snel goederen – in dit geval data – met elkaar te kunnen verhandelen. De digitale wereld is ook data-handel. Snelle transactionele data-handel vraagt dicht – heel dicht – tegen elkaar aan kruipen. Daarom ontstond de explosie van datacenters in en rond Amsterdam. Iedereen wil bij de oorspronkelijke bron van het internet in Europa zitten. Natuurlijk hoeft lang niet iedereen zo dicht bij die bron te zitten, maar ja, als je de kans kreeg, bouwde of kocht je toch je eigen pakhuis in de buurt.
Niet iedereen hoeft snel
Maar niet alles hoeft snel. Zeker niet als ‘snel’ duurder wordt, omdat de plekken om technisch snel te kunnen zijn, schaars worden. Daarnaast betekent snel ook optimale processing en networking: dus energetisch zware platformen die energievoorziening in de buurt nodig hebben. Tenslotte wordt (althans voorlopig) elektriciteit duurder. Nog een argument om wellicht niet meer op de meest optimale transactionele communicatieplek een datacenter te willen hebben.
Heel veel cloud-toepassingen hebben die snelheid ook helemaal niet nodig. Heel veel data is helemaal niet ‘hot’, maar normaal, of zelfs koel en en mag zelfs de diepvries in. Van de bekende data categorieën ‘hot, cold, frozen’ is uiteindelijk vaak maar 1% ‘hot’ en 80% ‘frozen’. Cold en frozen data mag in een datacenter zijn opgeslagen dat verder weg ligt en dus ook goedkoper is wat betreft energie en ruimte. Daarnaast is het slim om de inrichting van de nationale informatie-infrastructuur te koppelen aan de ontwikkelingen van de nieuwe elektrische infrastructuur. Informatie en energie zijn de dragers van economie, ontwikkeling, welvaart en dus ook welzijn. En zouden beiden ook als nutsvoorziening door de overheid moeten worden ontwikkeld en ingericht.
Informatie als nutsvoorziening
Net zoals onze energie infrastructuur een nutsvoorziening is, waar commerciële bedrijven hun energie op mogen aanbieden, verhandelen en verkopen, zou je ook (weer) een landelijke informatie infrastructuur moeten hebben. Die hadden we natuurlijk vroeger wel met de PTT, een nutsvoorziening die elke Nederlander tegen acceptabele kosten recht gaf op aansluiting en gebruik. Of je nu in een stad woonde of ergens op het platteland. Met de liberalisering van PTT naar KPN is die mooie nutsfunctie met het badwater weggegooid. Slachtoffer van de wellicht iets te overdreven marktliberalisering eind vorige eeuw.
De datacenter-branchevereniging DDA stelt dat datacenters veel bijdragen aan de digitale ontwikkeling van de economie. Maar verdere digitalisering van Nederland is echter niet 100% afhankelijk van het wel of niet hebben van grote datacenters in Nederland. Grote datacenters ontstaan op die plaatsen waar logistiek, energetisch en dus commercieel de beste en goedkoopste knooppunten liggen. Daarom is het wél zinvol landelijk een plan te maken hoe onze informatie- en energie-infrastructuur er de komende decennia uit zal moeten zien. Met opgave en inzicht waar zowel de energie- als de informatieknooppunten zouden kunnen worden gerealiseerd. En informatievoorziening ook weer als een serieuze nutsvoorziening te gaan zien, een kritische, deels publieke infrastructuur waar wij als burgers, via onze overheid, veel meer over te zeggen zouden moeten hebben. Met een wettelijk geborgde veiligheid zoals de overheid die ook garandeert in de publieke ruimte met verkeersregels, controle en boetes.
