Datacenters verbruiken enorme hoeveelheden energie en dragen 21 TP3 TB bij aan de wereldwijde CO2-uitstoot. Door de toenemende vraag als gevolg van AI en cloudcomputing zou het energieverbruik in 2026 wel eens 1000 TWh kunnen bereiken. Zo verminderen datacenters hun impact:

• Energie-efficiëntieMetrieken zoals PUE (Power Usage Effectiveness) en WUE (Water Usage Effectiveness) helpen bij het meten van de efficiëntie. Groene centra streven naar een PUE van bijna 1,0 en een minimaal waterverbruik.
• Hernieuwbare energieZonne-, wind- en batterijopslagsystemen voorzien in de energievoorziening van de bedrijfsvoering en verminderen tegelijkertijd de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen.
• Geavanceerde koelingVloeistofkoeling en passieve koeling verminderen het energieverbruik met maximaal 30%, terwijl zeewaterkoeling de behoefte aan zoet water overbodig maakt.
• Restwarmte terugwinningDe warmte die door IT-apparatuur wordt opgewekt, wordt hergebruikt voor stadsverwarming of industriële processen.
• E-afvalbeheerRecycling, revisie en modulaire ontwerpen minimaliseren elektronisch afval.

Deze veranderingen worden ingegeven door strengere regelgeving, bedrijfsafspraken en financiële stimulansen zoals belastingvoordelen. Door deze werkwijzen toe te passen, verlagen datacenters de kosten, besparen ze grondstoffen en behalen ze hun duurzaamheidsdoelstellingen.

Binnen datacenters: Energie-efficiëntie en duurzaamheid beheren

sbb-itb-59e1987

Energie-efficiëntiemetrieken en -normen

Groene meetwaarden zoals PUE en WUE zijn essentieel voor het meten van de efficiëntie waarmee datacenters hun resources gebruiken, en bieden duidelijke richtlijnen voor het verbeteren van de bedrijfsvoering.

PUE en WUE begrijpen

PUE (Power Usage Effectiveness) evalueert de energie-efficiëntie door het totale energieverbruik van een gebouw te vergelijken met het energieverbruik van IT-apparatuur. Een perfecte PUE-score van 1.0 Dit betekent dat alle energie wordt gebruikt voor de computerberekeningen, zonder extra kosten voor koeling, verlichting of stroomdistributie. De meeste datacenters werken met PUE's tussen de ... 1.5 en 1.6, Industrieleiders zoals Microsoft rapporteerden een indrukwekkend wereldwijd gemiddelde van 1.17 in het fiscale jaar 2025.

WUE Watergebruiksefficiëntie (WUE) meet het waterverbruik per kilowattuur IT-energie. De ideale WUE is 0, wat alleen haalbaar is in installaties die uitsluitend gebruikmaken van luchtkoelsystemen. Gemiddeld bedraagt de wereldwijde WUE (Water Use Efficiency) 1,9 liter per kWh, Maar de regionale verschillen zijn aanzienlijk. De gegevens van Microsoft over het fiscale jaar 2025 illustreren deze variatie: de vestigingen in EMEA behaalden een WUE van slechts 0,03 l/kWh, terwijl het gemiddelde voor Amerika 0,34 l/kWh.

Deze meetwaarden benadrukken belangrijke afwegingen. Zo kan verdampingskoeling de PUE (Power Usage Effectiveness) verlagen, maar het waterverbruik verhogen, terwijl droge luchtkoeling water bespaart maar meer energie vereist.

Wereldwijde benchmarks en doelstellingen voor 2030

De prestaties variëren sterk per regio. Zo hebben het Midden-Oosten, Afrika en Latijns-Amerika gemiddeld een PUE van 1.7, Terwijl de Amerikaanse vestigingen van Google indrukwekkende resultaten hebben behaald, 1.08. Ondanks deze vooruitgang is de gemiddelde PUE wereldwijd sinds 2018 grotendeels onveranderd gebleven. Deze stagnatie weerspiegelt de efficiëntieproblemen van oudere bedrijfsfaciliteiten, die de winst van nieuwere hyperscale datacenters tenietdoen.

""De gemiddelde PUE-waarden blijven voor het vijfde opeenvolgende jaar grotendeels stabiel, maar dit maskeert de vooruitgang in nieuwere, grotere faciliteiten." – Uptime Institute Global Data Center Survey 2024

Vooruitkijkend naar 2030 hebben grote aanbieders zich ertoe verbonden om hierop in te spelen. 100% hun energieverbruik te laten overstappen op koolstofvrije of hernieuwbare energiebronnen. Deze verschuiving is essentieel, aangezien het indirecte waterverbruik – dat door energiecentrales wordt gebruikt om elektriciteit op te wekken – naar schatting 12 keer hoger dan het water dat direct voor koeling wordt gebruikt. Ter vergelijking: kolencentrales verbruiken ongeveer 19.185 gallons per MWh, Zonne- en windenergie vereisen daarentegen bijna geen water.

Deze benchmarks onderstrepen de noodzaak om ontwerpstrategieën te herzien, een onderwerp dat in het volgende hoofdstuk verder wordt uitgewerkt.

Hoe meetgegevens ontwerpbeslissingen beïnvloeden

Metrics zoals PUE en WUE hebben een directe invloed op het ontwerp en de werking van datacenters. Operators moeten deze metrics zorgvuldig afwegen, omdat focus op de ene metric zonder rekening te houden met de andere tot onbedoelde gevolgen kan leiden. Bijvoorbeeld, het hanteren van... ASHRAE A1 Toelaatbare normen – waarbij installaties op iets hogere temperaturen worden gehouden – kan de energiebehoefte voor koeling verlagen, terwijl de betrouwbaarheid van de hardware behouden blijft.

Opkomende technologieën geven ook een nieuwe vorm aan efficiëntiestrategieën. Gesloten-circuit- en onderdompelingskoelsystemen kan het zoetwaterverbruik met wel 70%, Hoewel luchtgekoelde koelinstallaties mogelijk meer energie verbruiken. Op dezelfde manier kan het gebruik van Gelijkstroom (DC) configuraties en het omzeilen van ononderbroken stroomvoorzieningen (UPS) kan de algehele efficiëntie verhogen van 17.5% naar 53.2% door energieverliezen te verminderen. Echter, minder dan 50% Een aanzienlijk deel van de exploitanten houdt momenteel de geavanceerde meetgegevens bij die nodig zijn om te voldoen aan de toekomstige duurzaamheidsvoorschriften, waardoor er nog veel ruimte voor verbetering is.

Deze meetwaarden zijn niet zomaar cijfers; ze stimuleren innovaties die de toekomst van duurzame datacenteractiviteiten zullen vormgeven, zoals verderop in dit artikel wordt beschreven.

Integratie van hernieuwbare energie

Hernieuwbare energie speelt een cruciale rol bij het verminderen van de CO2-uitstoot van datacenters. In 2024 zal wind- en zonne-energie ongeveer de benodigde energie leveren. 24% van de elektriciteit die door Amerikaanse datacenters wordt gebruikt. Het wereldwijde elektriciteitsverbruik van datacenters zal naar verwachting een bepaald percentage bereiken. 945 TWh Tegen 2030 is de integratie van hernieuwbare energiebronnen meer dan alleen een milieu-initiatief; het is ook een slimme zakelijke zet.

Duurzame energieoplossingen op locatie

Het installeren van zonnepanelen en windturbines direct op datacenterlocaties biedt diverse voordelen. Deze systemen verminderen energieverliezen tijdens transport, stabiliseren de kosten en verminderen de afhankelijkheid van elektriciteitsnetten die mogelijk nog steeds op fossiele brandstoffen draaien.

Zonnepanelen presteren het best overdag, terwijl windturbines vaak 's avonds of in de wintermaanden stroom opwekken. Samen zorgen ze voor een constante aanvoer van koolstofvrije energie. Het datacenter van Cisco in Allen, Texas, maakt bijvoorbeeld gebruik van zonnepanelen. Windpark van 10 MW en zonnepanelen op het dak, aangevuld met een roterend UPS-systeem dat de milieunadelen van traditionele loodzuuraccu's vermijdt. Google heeft bijvoorbeeld een grootschalig zonneveld bij zijn datacenter in St. Ghislain, België, dat de stroomvoorziening van zijn activiteiten rechtstreeks verzorgt.

Een groeiend concept is de creatie van ""energiecampussen"" – faciliteiten waar de opwekking van hernieuwbare energie en de infrastructuur van datacenters naast elkaar bestaan. Deze opstellingen stellen datacenters in staat om onafhankelijk te functioneren van traditionele, vaak CO2-intensieve, elektriciteitsnetten. Sommige exploitanten reserveren de ter plaatse opgewekte hernieuwbare energie voor niet-IT-doeleinden, zoals het voeden van verlichting en kantoorruimtes, terwijl ze de IT-energie via andere groene methoden verkrijgen. Cisco meldt dat 72% van de elektriciteitsvoorziening van zijn wereldwijde datacenters en 100% een aanzienlijk deel van de elektriciteit voor hun Amerikaanse datacenters is afkomstig van hernieuwbare bronnen, met 1,8 MW van de zonnepanelen die op de eigen locaties zijn geïnstalleerd.

Pro-tip: Beoordeel het potentieel voor wind- en zonne-energie op uw locatie in combinatie met de lokale transmissie-infrastructuur. Dit helpt bij het identificeren van de meest kosteneffectieve energieoplossing op locatie. De combinatie van zonne- en windenergie kan bovendien de benodigde omvang – en kosten – van batterijopslag verlagen.

Hernieuwbare energiebronnen op locatie leggen de basis voor energieopslagsystemen om de variabiliteit van hernieuwbare energie op te vangen.

Batterij-energieopslagsystemen (BESS)

Omdat de productie van zonne- en windenergie onregelmatig kan zijn, zijn batterij-energieopslagsystemen (BESS) essentieel. Deze systemen slaan overtollige energie op tijdens piekproductie en geven deze vrij wanneer de productie daalt of de vraag stijgt.

BESS maakt hernieuwbare energie op aanvraag beschikbaar, wat cruciaal is voor datacenters die ononderbroken stroomvoorziening nodig hebben. Naast de back-upfunctie draagt BESS ook bij aan de stabiliteit van het elektriciteitsnet door de frequentie en spanning te reguleren, wat steeds noodzakelijker wordt naarmate hernieuwbare energie een groter aandeel in het net krijgt.

Operators gebruiken BESS voor strategieën zoals ""piek scheren"" (het verminderen van het energieverbruik tijdens piekuren) en ""lastverschuiving"" (door gebruik te maken van opgeslagen energie tijdens dure piekuren en op te laden tijdens goedkopere daluren). Deze flexibiliteit kan tot wel $0.58 per kVA belasting in dagelijkse inkomsten.

In Virginia heeft EVLO een implementatie uitgevoerd 300 MWh BESS om te voldoen aan de energiebehoeften van AI-systemen en tegelijkertijd de doelstellingen van de staat op het gebied van hernieuwbare energie te ondersteunen. Ondertussen is er het Humidor BESS-project in Los Angeles County, met 400 MW en 1.200 MWh van capaciteit, vermindert de afhankelijkheid van gasgestookte centrales en genereert $2 miljoen jaarlijks aan lokale belastinginkomsten.

Door de input van hernieuwbare energie te stabiliseren, helpt BESS datacenters dichter bij een bijna CO2-neutrale bedrijfsvoering te komen.

Kerninzicht: Een BESS-systeem mag een UPS (Uninterruptible Power Supply) niet vervangen. UPS-systemen bieden directe bescherming, terwijl een BESS-systeem enkele seconden nodig heeft om te activeren. Gebruik beide: een UPS voor directe behoeften en een BESS voor energievoorziening op de lange termijn. Houd rekening met de kosten voor onderhoud en upgrades na ongeveer 100% van de levensduur. 10 jaar om de prestaties van het systeem te behouden Levensduur van 25-30 jaar.

Strategieën voor de inkoop van hernieuwbare energie

Voor datacenters die niet voldoende stroom ter plaatse kunnen opwekken, bieden inkoopstrategieën alternatieve oplossingen. Stroomafnameovereenkomsten (PPA's) en Hernieuwbare energiecertificaten (RECs) zijn twee veelvoorkomende opties.

PPA's stellen exploitanten in staat om langetermijn, voorspelbare energiekosten vast te leggen – doorgaans voor 10-20 jaar – terwijl ze tegelijkertijd direct nieuwe projecten voor hernieuwbare energie financieren. Zo tekende Google in 2010 een stroomafnameovereenkomst (PPA) voor 20 jaar voor 114 MW van windenergie van een boerderij in Iowa om zijn datacenter in Council Bluffs van stroom te voorzien. Tegen februari 2025 zal Amazon Web Services naar verwachting 's werelds grootste zakelijke afnemer van hernieuwbare energie blijven, met meer dan 100 zonne- en windenergieprojecten waardoor de activiteiten van de onderneming van brandstof worden voorzien.

RECs worden echter voornamelijk gebruikt voor duurzaamheidsrapportage en leveren doorgaans geen kostenbesparingen op. Bedrijven die sterk afhankelijk zijn van RECs lopen het risico beschuldigd te worden van "greenwashing"."

""Organisaties lopen het risico beschuldigd te worden van greenwashing als de aankoop van certificaten voor hernieuwbare energie het belangrijkste of enige onderdeel van hun duurzaamheidsstrategieën vormt." – Uptime Institute

De industrie maakt nu een verschuiving naar 24/7 Koolstofvrije Energie (CFE), Dit betekent dat elk uur energieverbruik wordt gecompenseerd met lokale, koolstofvrije bronnen – en niet alleen met het compenseren van de jaarlijkse totalen. Begin 2024 verzekerde Google zich van een Stroomafnameovereenkomst (PPA) voor offshore windenergie van 478 MW om zijn Nederlandse datacenters van stroom te voorzien, met als doel 90% Uurlijkse levering van schone energie door middel van tijdgebonden levering en opslag. Microsoft heeft ook 24/7 schone PPA's (Power Purchase Agreements) getest in Zweden, waarbij uurlijkse monitoring wordt gebruikt om de energievraag af te stemmen op het aanbod van hernieuwbare energie.

Momenteel kost een groene PPA (Power Purchase Agreement) die 24/7 gebruikmaakt van wind-, zonne- en lithium-ionsystemen meer dan $200 per MWh in de meeste gebieden. De integratie van energieopslag voor lange duur (LDES) zou de kosten echter kunnen verlagen tot onder de ... $100 per MWh. In de VS is de federale overheid Investeringsbelastingkrediet (ITC) biedt een 30% Belastingvoordeel voor projecten op het gebied van hernieuwbare energie, waardoor deze investeringen aantrekkelijker worden.

Volgende stap: Diversifieer uw hernieuwbare energiebronnen door wind- en zonne-energie te combineren voor een stabielere levering. Als u gebruikmaakt van een gedeelde faciliteit, zorg er dan voor dat uw contract de verantwoordelijkheden voor de inkoop van hernieuwbare energie en het eigendom van REC's duidelijk definieert.

Geavanceerde koeltechnologieën

Koelsystemen kunnen tot wel 40% van het totale energieverbruik van een datacenter. Nu AI-workloads de rackdichtheid naar ongekende niveaus stuwen – naar verwachting zal dit leiden tot een stijging van... 50 kW Tegen 2027 zullen traditionele luchtkoelingsmethoden moeite hebben om de vraag bij te benen. Luchtkoeling is effectief tot ongeveer 280W per chip, maar nieuwe AI-processoren zullen naar verwachting meer dan dat gaan opleveren. 700W Tegen 2025 bieden geavanceerde koelmethoden een oplossing voor deze uitdagingen, waardoor de energie-efficiëntie verbetert en tegemoet wordt gekomen aan de veranderende eisen van datacenters die intensief gebruikmaken van AI.

Vloeistofkoelsystemen

Vloeistofkoeling ontwikkelt zich tot een krachtig alternatief voor luchtkoeling, voornamelijk vanwege de superieure warmteafvoerende eigenschappen van water – ongeveer 2,7 keer hoger dan lucht. Deze efficiëntie vertaalt zich in aanzienlijke energiebesparingen, waarbij vloeistofkoeling het totale energieverbruik van datacenters met minstens vermindert. 30% vergeleken met systemen op basis van lucht.

Er zijn drie belangrijke methoden voor vloeistofkoeling:

• Direct-to-Chip (DTC): Maakt gebruik van microkanaal-koelplaten om specifieke componenten te koelen.
• OnderdompelingskoelingDompelt servers onder in een diëlektrische vloeistof voor maximale warmteafvoer.
• Warmtewisselaars in de achterdeur (RDHx): Plaatst met vloeistof gevulde spiralen op serverracks om warmte te reguleren.

""Welke vloeistofkoelingstechnologie men ook kiest, deze zal altijd efficiënter zijn dan luchtkoeling, aangezien de hoeveelheid energie die nodig is voor geforceerde convectie met lucht altijd vele malen groter is dan de energie die nodig is om een vloeistof te verplaatsen voor dezelfde koelcapaciteit." – Mohammad Azarifar, Auburn University

Met name immersiekoeling kan het energieverbruik met wel tot wel verlagen. 95% en het waterverbruik verminderen door 90%. Directe vloeistofkoeling bereikt indrukwekkende warmteoverdrachtssnelheden. 25 W/cm²-K in watergebaseerde systemen. Installaties die deze technologieën toepassen, streven naar een zo laag mogelijk energieverbruik (PUE). 1.1, vergeleken met het wereldwijde gemiddelde van 1.55 in 2022.

Praktische voorbeelden tonen deze vooruitgang al aan. Eind 2024 begon de SIN01-faciliteit van Start Campus in Portugal met de levering van... 15 MW van IT-capaciteit met behulp van zeewaterkoeling in combinatie met vloeistofkoelingstechnologieën, ter ondersteuning van racks die de volgende afmetingen overschrijden 100 kW met een PUE-doelstelling van 1.1. Op vergelijkbare wijze maakt de La Courneuve-hub van Digital Realty in Parijs, die in 2023 werd geopend, gebruik van directe vloeistofkoeling om AI-workloads met een hoge dichtheid aan te kunnen en tegelijkertijd de uitstoot te verminderen.

Belangrijke mededeling: Vloeistofgekoelde racks regelen de luchtvochtigheid niet automatisch, dus een apart systeem is nodig. Bovendien zijn DTC-systemen nog steeds afhankelijk van luchtkoeling voor randapparatuur, waardoor ze een gedeeltelijke in plaats van een complete oplossing bieden.

Vrije koeling en zeewaterkoeling

Vrije koelingsmethoden vullen vloeistofkoeling aan door gebruik te maken van natuurlijke hulpbronnen om het energieverbruik te verminderen. Deze systemen gebruiken omgevingslucht of water om mechanische koelinstallaties te omzeilen, waardoor het energieverbruik aanzienlijk daalt. Vrije koeling kan zelfs 20 keer Energiezuiniger dan traditionele methoden, waardoor de CO2-uitstoot direct wordt verminderd.

Koeling met zeewater is bijzonder effectief voor installaties aan de kust. Door gebruik te maken van niet-drinkbaar zeewater bereiken deze systemen een watergebruiksefficiëntie (WUE) van 0, Dit betekent dat ze geen zoet water verbruiken. Zo gebruikt de SIN01-faciliteit in Portugal Atlantisch zeewater om schaalbare AI-infrastructuur te ondersteunen. Op dezelfde manier haalt Digital Realty's Cloud House in Londen koelwater uit de Theems en voert hetzelfde volume terug dat het onttrekt om een duurzame cyclus te behouden. In Singapore bespaart Digital Realty's SIN10-faciliteit water. 1,24 miljoen liter Door middel van DCI-elektrolyse wordt de levensduur van water maandelijks verlengd en worden chemische behandelingen overbodig.

""Vrije luchtkoeling kan een risicoverminderende en energiezuinige oplossing zijn voor bedrijven die de CO2-voetafdruk van hun datacenters willen minimaliseren." – Kyle Chien, Senior Director, Platform Innovation, Digital Realty

Het succes van passieve koeling hangt sterk af van de lokale omstandigheden. Een gedetailleerde microklimaatstudie is essentieel om te bepalen of de temperatuur en luchtvochtigheid een effectieve toepassing mogelijk maken. In droge klimaten kan verdampingskoeling het energieverbruik met wel tot 10% verminderen. 80%, wat een andere efficiënte optie biedt.

Koeloplossingen voor servers met een hoge processordichtheid

AI en high-performance computing zorgen ervoor dat de rackdichtheid steeds verder afneemt. 100 kW, Dit overschrijdt de grenzen van luchtkoeling, die maximaal 20-35 kW levert. Tweefasige immersiekoeling is een oplossing voor deze extreme eisen. Het maakt gebruik van de latente warmte die vrijkomt bij het koken en opnieuw condenseren van de diëlektrische vloeistof om de vermogensdichtheid van de tank te beheersen. 500 kW.

Tweefasensystemen stuiten echter op regelgevingsuitdagingen, met name rond het gebruik van polyfluoralkylstoffen (PFAS) in gefluorideerde koelvloeistoffen. Eenfasige immersiekoeling biedt een eenvoudiger alternatief, hoewel het de geavanceerde stroomregeling van tweefasensystemen mist en beperkt wordt door de eigenschappen van diëlektrische vloeistoffen.

Levenscyclusanalyses tonen aan dat vloeistofkoeling de energiebehoefte, de uitstoot van broeikasgassen en het waterverbruik aanzienlijk kan verminderen in vergelijking met luchtkoeling. Voor datacenters die AI-workloads verwerken, maken deze voordelen vloeistofkoeling een noodzaak.

De onderstaande tabel vergelijkt de belangrijkste koeltechnologieën:

Technologie	Maximale dichtheid van de racks	Energiebesparing	Primair voordeel
Luchtkoeling	20-35 kW	Basislijn	Eenvoudig, overal verkrijgbaar
Direct-naar-chip	100 kW+	30%+	Richt zich op de meest gewilde componenten.
Onderdompeling	100 kW+	Tot 95%	Geen ventilatoren nodig, compact ontwerp
Tweefasige onderdompeling	500 kW+	Hoogste	Ondersteunt ultrahoge dichtheden

Tips voor het achteraf inbouwen: De overstap naar vloeistofkoeling vereist aanpassingen aan de plattegrond, de rackconfiguratie en de lekdetectiesystemen. Een hybride aanpak, waarbij luchtkoeling wordt gecombineerd met RDHx- of DTC-systemen, kan de noodzaak voor ingrijpende upgrades van de faciliteit minimaliseren.

Groene werkwijzen in datacenters

Datacenters passen de principes van de circulaire economie toe om afval te verminderen en grondstoffen terug te winnen. Deze inspanningen maken van de faciliteiten waardevolle bezittingen voor de gemeenschap, waardoor hun ecologische voetafdruk wordt verkleind en er nieuwe manieren worden gevonden om materialen te hergebruiken die anders zouden worden weggegooid.

Restwarmte terugwinning

Datacenters converteren tot 90% een groot deel van hun IT-energie wordt omgezet in warmte, waarvan een groot deel kan worden teruggewonnen. In Duitsland bijvoorbeeld, wordt meer dan 13 TWh Een aanzienlijk deel van de elektriciteit die jaarlijks wordt opgewekt, wordt omgezet in warmte, hoewel het grootste deel daarvan momenteel ongebruikt blijft.

De warmte die door datacenters wordt gegenereerd, varieert doorgaans van 25 tot 40 °C (77 tot 104 °F), wat als laagwaardig wordt beschouwd. Om deze warmte bruikbaar te maken voor verwarming van woningen of industriële processen, gebruiken installaties hogetemperatuurwarmtepompen (HTHP's) om de watertemperatuur te verhogen tot 248°F (120°C). Deze pompen zijn zeer efficiënt en transporteren warmte die 3 tot 6 keer groter dan de elektriciteit die ze verbruiken.

Verschillende projecten tonen het potentieel van warmteterugwinning aan:

• In 2022 ontwikkelden Microsoft en Fortum een systeem in Finse datacenters om te voorzien in de levering van diensten. 40% van de verwarmingsbehoeften voor 250.000 inwoners.
• Het PA10-datacenter van Equinix in Parijs, dat in 2023 in gebruik werd genomen, levert gedurende 15 jaar gratis overtollige warmte aan de stedelijke ontwikkelingszone Plaine Saulnier, waar onder andere een zwembad voor de Olympische Spelen van Parijs is gevestigd.
• De Facebook-vestiging in Odense, Denemarken, doneert tot 100.000 MWh jaarlijks restenergie terugleveren aan het stadsverwarmingssysteem, wat ten goede komt aan de verwarming van woningen en de uitstoot vermindert met een hoeveelheid die gelijk is aan het verwijderen van restenergie. 13.000 auto's vanaf de weg elk jaar.

Vloeistofkoeling maakt warmteterugwinning nog effectiever. Deze systemen genereren restwarmte met een hogere temperatuur in vergelijking met traditionele luchtkoeling. Een warmtepomp met een vermogen van 1 MW kan de jaarlijkse CO2-uitstoot aanzienlijk verminderen. 33.100–33.200 ton, het bereiken van een 85.4%–85.6% reductie in vergelijking met aardgasketels.

""Door circulaire economiepraktijken te omarmen, kunnen datacenters transformeren van geïsoleerde entiteiten tot geïntegreerde gemeenschapsvoorzieningen." – Scott Jarnagin, CEO, Caddis Cloud Solutions

Regelgeving is ook een drijvende kracht achter verandering. De herziene EU-richtlijn inzake energie-efficiëntie (EED) vereist nu dat datacenters een energieverbruik hebben van 1 MW of meer om hun restwarmte te hergebruiken, tenzij dit technisch of economisch onhaalbaar is. Deze verplichting wordt in heel Europa steeds vaker ingevoerd en soortgelijk beleid ontstaat wereldwijd.

Terwijl restwarmte wordt hergebruikt, pakken datacenters ook een andere grote uitdaging aan: elektronisch afval.

E-afvalbeheer

Regelmatige IT-upgrades, doorgaans elke 3-5 jaar, e-elektronica produceert aanzienlijke hoeveelheden afval. Componenten bevatten vaak gevaarlijke materialen zoals lood, lithium, kwik en cadmium, waardoor een correcte verwijdering essentieel is voor de veiligheid van het milieu.

Sommige bedrijven lopen voorop in verantwoord beheer van elektronisch afval:

• Amazon Web Services (AWS) heeft omgeleid 14,6 miljoen hardwarecomponenten Het materiaal wordt uit stortplaatsen gehaald door het te recyclen of te verkopen via het "Reverse Manufacturing"-programma.
• Pure Storage biedt een 'Storage-as-a-Service'-model, waarmee klanten componenten kunnen upgraden zonder complete systemen te hoeven vervangen. Deze aanpak verlaagt het energieverbruik met wel 5X en vermindert elektronisch afval met minstens 90%.
• Het terugnameprogramma voor apparaten van Carrier/Sensitech heeft apparaten teruggevorderd. 8,5 miljoen Temperatuurmeetinstrumenten die sinds 2021 opnieuw gebruikt kunnen worden.
• Het inruilprogramma van Vertiv zorgt ervoor dat oude UPS-systemen (Uninterruptible Power Supply) veilig worden afgevoerd of gereviseerd.

Gespecialiseerde samenwerkingsverbanden op het gebied van recycling winnen waardevolle materialen terug uit verouderde apparatuur en minimaliseren tegelijkertijd de schade door giftige stoffen. Bovendien verlengen betere koelstrategieën de levensduur van IT-hardware, waardoor frequente vervanging minder vaak nodig is.

Circulaire economiebenaderingen

Naast warmteterugwinning en recycling passen datacenters bredere circulaire economiestrategieën toe om het gebruik van grondstoffen te maximaliseren. Modulaire ontwerpen maken upgrades op componentniveau mogelijk in plaats van volledige vervangingen, waardoor afval wordt verminderd en de kosten worden verlaagd.

Datacenters vinden ook innovatieve manieren om resources opnieuw in te zetten:

• Gezuiverd afvalwater wordt gebruikt voor koelsystemen.
• Restwarmte wordt ter plaatse gebruikt voor koolstofafvang of waterzuivering.

Een treffend voorbeeld is EcoDataCenter in Falun, Zweden, dat zijn restwarmte integreert in een nabijgelegen industrieel ecosysteem. De warmte wordt door een nabijgelegen fabriek gebruikt om houtpellets te drogen, waardoor een gesloten energiekringloop ontstaat.

In het Verenigd Koninkrijk installeerde Deep Green in maart 2023 een "digitale boiler" in een openbaar zwembad in Exmouth. De warmte van een kleinschalig datacenter houdt het zwembad nu warm, waardoor de afhankelijkheid van gas aanzienlijk wordt verminderd.

""Het verlengen van de operationele fase van IT-apparatuur door middel van optimale koelstrategieën en hergebruik van componenten vermindert elektronisch afval en minimaliseert de CO2-uitstoot." – ABI Research

Overstappen van luchtkoeling naar vloeistofkoeling, bijvoorbeeld door het gebruik van koelplaten, kan het waterverbruik aanzienlijk verminderen. 30% tot 50% en het energieverbruik voor koeling verminderen door 20% tot 30%. Deze systemen verbeteren niet alleen de energie-efficiëntie, maar produceren ook restwarmte van hogere kwaliteit, waardoor deze gemakkelijker kan worden teruggewonnen en hergebruikt.

Gezamenlijk tonen deze inspanningen aan dat datacenters op een efficiënte én milieuvriendelijke manier kunnen functioneren, in lijn met de principes van groene hosting.

Beleids- en branche-initiatieven

Overheden en leiders uit het bedrijfsleven dringen aan op groenere datacenters door een combinatie van regelgeving en financiële stimulansen.

Overheidsbeleid dat verandering teweegbrengt

In de Verenigde Staten is de ontwikkeling van datacenters een nationale prioriteit geworden, met een sterke focus op schonere bedrijfsvoering. In juli 2025 ondertekende president Donald J. Trump een overeenkomst. Uitvoeringsbesluit 14318, gericht op het versnellen van de federale vergunningsprocedures voor datacentruminfrastructuur. Dit omvat het prioriteren van hoogspanningsleidingen en betrouwbare basislaststroomvoorziening.

""Mijn regering zal ambitieuze, grootschalige industriële plannen nastreven om de Verenigde Staten verder naar de top te brengen op het gebied van cruciale productieprocessen en -technologieën... waaronder datacenters voor kunstmatige intelligentie (AI) en de infrastructuur die deze mogelijk maakt." – Donald J. Trump, president van de Verenigde Staten

Het Environmental Protection Agency (EPA) introduceerde de ""De drijvende kracht achter de grote Amerikaanse comeback"" Initiatief om de beoordelingen in het kader van de Clean Air Act te stroomlijnen. Deze aanpak vereenvoudigt het milieubeoordelingsproces voor noodstroomvoorzieningen en primaire stroombronnen. Zoals EPA-beheerder Lee Zeldin verklaarde:

""Het vereenvoudigen van de beoordelingen in het kader van de Clean Air Act versnelt de ontwikkeling van de AI-infrastructuur.""

Singapore heeft gekozen voor een samenwerkingsgerichte aanpak met zijn Routekaart voor groene datacenters, Deze routekaart is ontwikkeld in samenwerking met belanghebbenden uit de industrie. Het doel is om 300 MW aan nieuwe capaciteit toe te voegen, waarbij faciliteiten binnen het komende decennium een Power Usage Effectiveness (PUE) van 1,3 of hoger moeten behalen. In juli 2023 kende Singapore voorlopig 80 MW aan capaciteit toe aan bedrijven zoals AirTrunk-ByteDance, Equinix, GDS en Microsoft, op basis van hun naleving van de hoogste energie-efficiëntienormen en hun Green Mark DC Platinum-certificering. Nog eens 200 MW is gereserveerd voor exploitanten die gebruikmaken van hernieuwbare energiebronnen.

Dit beleid maakt de weg vrij voor financiële stimulansen die de investeringskosten voor groene projecten aanzienlijk verlagen.

Financiële stimulansen voor een groene transitie

In de VS spelen federale belastingvoordelen een grote rol bij het verlagen van de kosten van groene infrastructuur. Sectie 48E Belastingkrediet voor investeringen in schone elektriciteit Biedt een basiskrediet van 301 TP3T voor investeringen in emissievrije elektriciteitscentrales en energieopslagsystemen. Met bonussen voor binnenlandse projecten of projecten in "energiegemeenschappen" (gebieden die getroffen zijn door de sluiting van kolencentrales of braakliggende terreinen) kan dit krediet oplopen tot 701 TP3T.

Belastingkrediet	IRC-sectie	Basisuitkering	Maximaal voordeel	Geschikte technologieën
Schone elektriciteit ITC	48E	30%	70%	Emissievrije elektriciteitsvoorzieningen
Energiezuinige gebouwen	179D	Tot $5+ per vierkante voet	Verschilt	HVAC, verlichting, gebouwschil
Kernenergiekrediet zonder uitstoot	45U	1,5 cent/kWh	n.v.t.	Bestaande kerncentrales
Koolstofoxide-afvang	45Q	$12–$85/ton	Verschilt	Aardgas met koolstofafvang (CCS)

Deze stimulansen leiden tot grote investeringen. Zo sloot Microsoft in september 2024 een overeenkomst met Constellation Energy om de kernreactor Unit 2 in Three Mile Island tegen 2028 weer in gebruik te nemen, gebruikmakend van de belastingvoordelen voor kernenergie uit de Inflation Reduction Act van 2022. Amazon sloot in juni 2025 eveneens een contract met Talen Energy voor 1.920 MW aan koolstofvrije kernenergie tot 2042, met plannen om de ontwikkeling van Small Modular Reactors (SMR's) te onderzoeken.

Singapore biedt ook directe subsidies aan, zoals de Subsidie voor energie-efficiëntie (EEG), dat tot 701 TP3T cofinanciering biedt voor kleine en middelgrote ondernemingen die energiezuinige IT-apparatuur aanschaffen, met een maximum van 1 TP4T30.000 per bedrijf. Daarnaast, de Waterbesparingsfonds ondersteunt faciliteiten die recyclinginstallaties plaatsen en koeltorens optimaliseren, met name voor datacenters die jaarlijks minstens 60.000 kubieke meter water verbruiken.

Naarmate deze financiële stimulansen evolueren, veranderen nieuwe energietrends de manier waarop datacenters hun stroomvoorziening inrichten.

Toekomstige trends en aanbevelingen

Kernenergie maakt een comeback, waarbij bedrijven 24/7 koolstofvrije basislaststroom veiligstellen. In juni 2024 werkte Google samen met Fervo Energy en NV Energy aan de ontwikkeling van een geothermisch project van 500 MW in Utah, dat kan worden uitgebreid tot 2 GW. Op vergelijkbare wijze sloot Meta in augustus 2024 een overeenkomst met Sage Geosystems om tegen 2027 150 MW aan geothermische energie te leveren.

Ook de opwekking van elektriciteit op locatie wint aan populariteit, omdat ontwikkelaars vertragingen bij de aansluiting op het elektriciteitsnet willen voorkomen. Sommigen onderzoeken aardgasturbines die zijn uitgerust met toekomstige koolstofafvangmogelijkheden, waarmee ze in aanmerking komen voor de belastingkorting van $12 tot $85 per ton afgevangen koolstof (sectie 45Q).

Samenwerking binnen de sector is cruciaal voor vooruitgang. De Green Software Foundation benadrukt het belang van efficiënt programmeren om de CO2-uitstoot te verminderen. Voorzitter Sanjay Podder merkte op:

""Goed softwareprogrammeren is iets wat we als luie programmeurs in dit nieuwe tijdperk van overvloed uit het oog zijn verloren.""

Singapore's Routekaart voor groene datacenters wordt beschouwd als een dynamisch plan dat zich ontwikkelt door samenwerking met exploitanten, eindgebruikers, leveranciers en academische instellingen.

Exploitanten van datacenters worden ook aangemoedigd om kostenanalyses uit te voeren om gebouwactiva te herclassificeren in categorieën met een kortere levensduur, waardoor de afschrijvingsaftrek wordt versneld. Daarnaast moeten ze deadlines in de gaten houden – zoals de versnelde beëindiging van de aftrekposten onder Sectie 179D in juni 2026 onder de One Big Beautiful Bill Act – om de fiscale voordelen te maximaliseren. Vroegtijdige planning bij de locatiekeuze kan 301 tot 701 biljoen dollar aan kapitaalkosten voor groene infrastructuur compenseren.

Deze opkomende technologieën, samen met ondersteunend beleid en stimuleringsmaatregelen, stimuleren de overgang naar groenere en efficiëntere datacenters.

Conclusie

Belangrijkste punten

De overstap naar groenere datacenters gaat niet alleen over het verminderen van emissies, maar ook over het verlagen van kosten en het behouden van concurrentievermogen. Energie blijft de grootste kostenpost voor datacenters, met een wereldwijd verbruik dat naar verwachting in 2026 de 1.000 TWh zal overschrijden. Door de efficiëntie te verbeteren, kunnen operators hun kosten aanzienlijk verlagen. Technologieën zoals geavanceerde koelsystemen, de integratie van hernieuwbare energie en de terugwinning van restwarmte maken een groot verschil. Zo verminderde een datacenter in Peking met behulp van transcritische CO₂-warmtepompen de CO₂-uitstoot met 12.880 ton per jaar en verlaagde het de investeringskosten met 10,21 biljoen dollar. Op vergelijkbare wijze verminderde Cisco's wereldwijde consolidatieprogramma tussen 2016 en 2022 de energiecapaciteit met 401 biljoen dollar, wat een jaarlijkse besparing van 1,4 biljoen dollar opleverde.

Metrics zoals PUE (Power Usage Effectiveness), WUE (Water Usage Effectiveness) en CUE (Carbon Usage Effectiveness) zijn cruciaal voor het volgen van deze verbeteringen. Nu serverracks steeds 10-30 kW verbruiken om AI-workloads te verwerken, raakt traditionele luchtkoeling achterhaald. Vloeistofkoeling en warmteterugwinning zijn nu essentieel voor omgevingen met een hoge dichtheid. Bovendien stimuleren overheidsincentives en -beleid de invoering van milieuvriendelijke werkwijzen in de hele sector.

Waarom groene datacenters belangrijk zijn voor hosting

Voor hostingproviders zijn groene datacenters meer dan een milieubewuste keuze – ze bieden een strategisch voordeel. Klanten zijn steeds vaker op zoek naar duurzame opties, waarbij certificeringen zoals LEED en Energy Star belangrijke onderscheidende factoren zijn geworden. Alleen al cloudcomputing zou de wereldwijde CO2-uitstoot van IT met wel 381 ton kunnen verminderen. Moderne servers bieden bovendien meer efficiëntie en ondersteunen 3121 ton meer virtuele machines per blade dan in 2016, terwijl het energieverbruik per VM met 271 ton daalt.

Ook de betrouwbaarheid verbetert. Hernieuwbare energie in combinatie met batterijopslag zorgt voor een stabielere stroomvoorziening, zelfs tijdens stroomstoringen of extreme weersomstandigheden. In 2025 veroorzaakte 1 op de 10 datacenterstoringen ernstige verstoringen, wat het belang van een veerkrachtige infrastructuur onderstreept. Groene datacenters ontwikkelen zich bovendien tot energiepartners door overtollige hernieuwbare energie terug te leveren aan lokale netwerken of restwarmte te hergebruiken, wat hun rol in slimme energienetwerken versterkt.

Vooruitblik

De toekomst van hosting zal steeds meer de voorkeur geven aan duurzame infrastructuur. Tegen 2028 zouden Amerikaanse datacenters tot wel 121 TP3T van de nationale elektriciteit kunnen verbruiken, vergeleken met 4,41 TP3T in 2023. Om op een verantwoorde manier aan deze vraag te voldoen, is onmiddellijke actie vereist. Hostingproviders zouden groene certificeringen moeten nastreven, locaties met toegang tot hernieuwbare energie moeten kiezen en servervirtualisatie moeten toepassen om de hardwarebehoeften te minimaliseren. Bedrijven die op zoek zijn naar hostingoplossingen, zouden de duurzaamheidsinspanningen van providers moeten evalueren en hybride modellen moeten onderzoeken die de behoeften van on-premises oplossingen combineren met groene clouddiensten. Circulaire praktijken, zoals het reviseren van apparatuur en het verantwoord beheren van elektronisch afval, zullen snel de norm worden naarmate de regelgeving strenger wordt.

Bij Serverion (https://serverion.com), zetten we ons in voor de ontwikkeling van deze duurzame oplossingen en zorgen we voor hoogwaardige hosting die klaar is voor de uitdagingen van de toekomst.

Veelgestelde vragen

Welke stappen ondernemen datacenters om de energie-efficiëntie te verbeteren en lage PUE-scores te behalen?

Datacenters behouden hun Energieverbruikseffectiviteit (PUE) Ze scoren laag door energiezuinige technologieën en werkwijzen toe te passen. Ze vertrouwen op geavanceerde servers en hardware die zijn ontworpen om topprestaties te leveren met een lager energieverbruik. Om de uitdaging van koeling aan te gaan, gebruiken ze methoden zoals vloeistofkoeling, vrije koeling of het afbakenen van warme en koude gangpaden, wat helpt om de energiebehoefte voor temperatuurregeling te verminderen.

Naast koeling maken veel datacenters gebruik van hernieuwbare energiebronnen, efficiënte stroomdistributiesystemen en realtime monitoringtools om het energieverbruik te optimaliseren. Door geavanceerde koeltechnieken, schonere energieopties en gestroomlijnde bedrijfsvoering te combineren, verbeteren datacenters niet alleen hun PUE (Power Usage Effectiveness), maar verkleinen ze ook hun ecologische voetafdruk.

Hoe maakt hernieuwbare energie datacenters duurzamer?

Hernieuwbare energie speelt een cruciale rol bij het verduurzamen van datacenters door hun CO2-uitstoot te verminderen en hun afhankelijkheid van niet-hernieuwbare energiebronnen te verlagen. Het integreren van energieoplossingen zoals zonne-energie, windenergie en waterstofbrandstofcellen Hierdoor kunnen datacenters de uitstoot van broeikasgassen aanzienlijk verminderen en tegelijkertijd bijdragen aan de wereldwijde klimaatactie.

Naast de milieuvoordelen kan hernieuwbare energie ook leiden tot... lagere operationele kosten en een hogere energie-efficiëntie – een steeds belangrijkere factor nu de energievraag stijgt door de groei van AI en andere energie-intensieve technologieën. Het combineren van hernieuwbare energie met innovaties zoals systemen voor terugwinning van restwarmte en slimme energiebeheertools Hiermee kunnen datacenters hun ecologische voetafdruk verkleinen zonder in te leveren op prestaties of betrouwbaarheid.

Deze transitie is een cruciale stap in de richting van het opbouwen van een klimaatneutrale digitale infrastructuur en het ondersteunen van een duurzamere toekomst voor iedereen.

Waarom is vloeistofkoeling cruciaal voor moderne datacenters?

Vloeistofkoeling wint aan populariteit in moderne datacenters als een slimmere manier om de warmte af te voeren die wordt geproduceerd door de huidige krachtige hardware. Dit geldt ook voor systemen die kunstmatige intelligentie (AI) en andere veeleisende applicaties draaien. In tegenstelling tot traditionele luchtkoeling is vloeistofkoeling veel beter in staat warmte af te voeren, wat helpt het energieverbruik te verlagen en de operationele kosten te beheersen.

Nu datacenters steeds meer afhankelijk zijn van hardware met een hogere dichtheid en geavanceerde technologieën, verbetert vloeistofkoeling niet alleen de prestaties, maar vermindert het ook de belasting van de resources. Het ondersteunt hogere bedrijfstemperaturen met minder water- en elektriciteitsverbruik, wat een meer resourcebewuste aanpak biedt om de betrouwbaarheid en efficiëntie van kritieke systemen te waarborgen.

Gerelateerde blogberichten

• Energie-efficiëntie in datacenters: voordelen van virtualisatie
• Microsoft's watervrije koeling: lessen voor datacenters
• Groene datacenters voor blockchain-hosting
• Energieverbruikscijfers voor colocatie: wat moet je bijhouden?