Datacenterkoeling is een keuze tussen water, stroom en locatie

Waarom het jaarlijkse waterverbruik het verkeerde getal is om datacenterkoeling te beoordelen, en waarom de locatie de bepalende keuze is.

Robert Lukkenaer, Head of Datacenter at Project Enki | July 2026

Nederland heeft sinds 16 juli 2026 officieel een feitelijk watertekort. Dan is de vraag hoeveel water datacenters gebruiken terecht. Maar koeling is geen simpele keuze tussen wel of geen water. Het is een afweging tussen lucht, water, elektriciteit en locatie. 

De verwarring begint al bij een fundamentelere vraag: waarom produceert een datacenter eigenlijk zoveel warmte? 

Vrijwel alle elektriciteit die een datacenter gebruikt, eindigt uiteindelijk als warmte. 

Dit is het punt waar de meeste verwarring begint. Je stopt er stroom in en je verwacht dat er rekenkracht uitkomt. Dus waar blijft die energie? 

Rekenkracht is geen product dat het gebouw verlaat. Het enige dat een datacenter fysiek uitgaat, is een signaal door een glasvezelkabel. Dat signaal draagt een verwaarloosbare hoeveelheid energie. Een chip rekent door miljarden transistors te schakelen, en dat schakelen kost energie die vrijkomt als warmte. Dit is behoud van energie: het levert nooit meer warmte op dan er aan energie in gaat. 

Praktisch betekent dat een datacenter van 30 MW een kachel van 30 MW is. Er is geen slimme techniek die dat verandert, hooguit kunnen we door slimme keuzes een groter deel van de stroom aan de rekenkracht toewijzen of een efficiëntere koeltechniek toepassen.  

Efficiëntere chips leveren meer berekeningen per watt, maar bij gelijk geïnstalleerd vermogen blijft de hoeveelheid af te voeren warmte gelijk. Tegelijk stijgt de vermogensdichtheid: waar een rack tien jaar geleden 5 tot 10 kW gebruikte, lopen AI-racks nu op tot tientallen of meer dan honderd kilowatt. De benodigde luchtvolumes, drukverschillen en ventilatorvermogens worden daardoor steeds minder aantrekkelijk. Daarom verschuift de industrie naar vloeistofkoeling. 

Het voordeel van vloeistofkoeling is dat er op een hogere temperatuur gekoeld kan worden. Waar luchtgekoelde datacenters gewoonlijk worden ontworpen rond een aanbevolen IT-inlaattemperatuur tot 27 °C, kunnen geschikte warmwatergekoelde systemen facility-water van 40 tot 45 °C accepteren. Deze temperatuurverhoging in het datacenter is de grootste ontwikkeling van de afgelopen jaren en levert een aanzienlijke vermindering van de koeloverhead op. 

Waarom een datacenter niet te warm mag worden 

De tweede vraag die ik krijg: wat gebeurt er eigenlijk als je gewoon niet koelt? 

Als je niet koelt dan gaat het binnen enkele minuten mis. Een chip heeft een maximale kerntemperatuur, meestal ergens rond de 90 tot 100 graden. Als hij daar tegenaan loopt, verlaagt hij zichzelf in kloksnelheid om zichzelf te beschermen. Je hebt dan hardware van tonnen of miljoenen euro's die op halve kracht draait. Loopt de temperatuur verder op, dan schakelt de apparatuur zichzelf uit. 

Er zit ook een vicieuze cirkel in. Te warme chips lekken stroom weg zonder dat er rekenwerk voor verricht wordt. De prestaties gaan achteruit.  

Voor veel elektronische componenten neemt de verouderingssnelheid sterk toe bij hogere temperaturen; als grove engineeringregel wordt soms een verdubbeling van bepaalde degradatieprocessen per 10 °C gebruikt. 

Hoeveel stroom kost koeling eigenlijk? 

De branche drukt de totale overhead uit in PUE: het totale energiegebruik gedeeld door het energiegebruik van de IT. Bij een PUE van 1,54 gebruikt een datacenter voor iedere 1 MW IT ongeveer 0,54 MW aan koeling, elektrische verliezen en andere facilitaire systemen. Moderne hyperscale-locaties komen veel dichter bij 1,1. 

Dat verschil is enorm. In oudere of minder efficiënt ontworpen datacenters kan koeling een aanzienlijk deel van het totale energiegebruik vormen. In moderne faciliteiten ligt dat aandeel doorgaans veel lager. De koeling is daarmee de grootste knop waar een operator aan kan draaien (wanneer het datacenter gebouwd is) zonder de chips zelf te vervangen.   

Interessant detail: de gestandaardiseerde PUE-berekening laat warmtehergebruik volledig buiten beschouwing, waardoor de PUE per definitie niet onder 1,00 kan zakken. Een aanvullende KPI, de ERE (Energy Reuse Effectiveness) van The Green Grid, telt hergebruikte energie wél mee en kan bij volledige benutting zelfs naar 0 gaan. Dat illustreert hoe groot de potentiële winst is als locatie en warmte-afnemer goed op elkaar zijn afgestemd. 

Binnenlus en buitenlus 

Vrijwel ieder datacenter heeft een gesloten binnenlus die de warmte bij de IT verzamelt en een buitenlus die deze warmte aan de omgeving afgeeft. Beide lussen zijn doorgaans via een warmtewisselaar van elkaar gescheiden. 

De manieren om warmte kwijt te raken 

De koelmethode die een datacenter inzet hangt af van meerdere factoren: de buitentemperatuur en de luchtvochtigheid. Die factoren bepalen wanneer je kunt koelen tegen de buitenlucht en wanneer je water of compressoren moet toevoegen. 

Vrije koeling.
Bij vrije koeling stroomt het water uit de buitenlus door grote luchtgekoelde warmtewisselaars. Ventilatoren voeren de warmte af. In Nederland werkt dit een groot deel van het jaar, maar de ventilatoren gebruiken stroom en veroorzaken geluid. 

Adiabatische koeling.
Als het buiten warmer wordt, wordt een kleine hoeveelheid water verneveld in de inkomende luchtstroom die over diezelfde radiator stroomt. Het water verdampt, de lucht koelt af, en je rekt de periode van vrije koeling op. Dit is de koelmethode waar het veelbesproken waterverbruik vandaan komt (Afhankelijk van het systeem, de weersomstandigheden en het aandeel van de warmte dat door verdamping wordt afgevoerd, kan het watergebruik oplopen tot circa 2,2 m³/MWh. Voor de onderstaande scenarioberekening is gerekend met 1,0 m³/MWh).  Deze methode werkt echter minder goed wanneer de luchtvochtigheid hoog is en het water niet zo makkelijk kan verdampen. 

Mechanische koeling.
Op de warmste en vochtigste uren is mechanische koeling nodig. Compressoren werken volgens hetzelfde principe als een koelkast, maar vragen aanzienlijk meer elektriciteit. Als de volledige IT-belasting mechanisch gekoeld moet kunnen worden, moet ook de stroomaansluiting daarop worden gedimensioneerd—een serieuze beperking in een land met netcongestie. 

Bodemkoeling.
In Nederland gebeurt dit meer dan mensen denken maar nog steeds veel te weinig. Warmte-koudeopslag, of WKO, slaat koude en warmte op in grondwater op 70 tot 180 meter diepte. WKO kan zeer efficiënt zijn, maar vereist geschikte bodemcondities, vergunningen en een sluitende jaarlijkse warmtebalans. 

Warmtelozing op oppervlaktewater.
Warmtelozing op oppervlaktewater is aan vergunningen en lozingsvoorwaarden gebonden, waaronder grenzen aan de lozingstemperatuur, de temperatuurverhoging en de omvang van de mengzone. J Afhankelijk van de vergunning worden temperatuur en lozing gemonitord en gerapporteerd. De ecologische vraag wordt daarmee niet weggenomen.  

Als we de standaard methodes voor datacenterkoelingen in ogenschouw nemen, dan komen we in het Nederlandse klimaat al snel op onderstaande tabel uit (voor zowel lucht als vloeistofgekoelde systemen. 

Indicatieve jaarlijkse koelbedrijfskosten per 1 MW continu af te voeren IT-warmte. 

Bij warmwater-liquid-cooling kan Nederland vrijwel het hele jaar met droge vrije koeling volstaan. Het water- en chillergebruik wordt daardoor nagenoeg geëlimineerd. 

Je kunt chillers eerder inschakelen om water te sparen, zeker op momenten met zeer lage of negatieve elektriciteitsprijzen. Bij de hier gehanteerde prijs van €0,07/kWh blijft adiabatische koeling echter goedkoper. Bovendien betaalt een datacenter meestal niet uitsluitend de kale marktprijs: transportkosten, belastingen, onderhoud en slijtage blijven bestaan. 

Wat voor water is het eigenlijk? 

Hier zit een misverstand dat beide kanten op werkt. 

Een deel van het watergebruik betreft drinkwater, maar dat is technisch niet noodzakelijk. Adiabatische systemen vragen wel water van gecontroleerde kwaliteit, omdat kalk, zouten en biologische aangroei de installatie kunnen beschadigen. Ook regenwater, industriewater of gezuiverd restwater kunnen daarom bruikbaar zijn. Drinkwater wordt vaak gekozen omdat de leiding aanwezig is en de kwaliteit gegarandeerd is. 

Warmt de aarde op door datacenters? 

Deze vraag krijg ik vaak, en het antwoord bestaat uit twee delen. 

Mondiaal is de directe restwarmte van datacenters geen relevante bijdrage aan de opwarming van de aarde. De klimaatimpact zit vooral in de emissies van de gebruikte elektriciteit (scope 2) en in de productie van gebouwen, installaties en IT-apparatuur (scope 3). Lokaal kan warmteafgifte wel effect hebben, al is het lastig die te onderscheiden van verharding, bebouwing en verlies van vegetatie rond grote campussen. 

Waarom bouwen we ze dan niet in Noorwegen? 

Noorwegen is voor sommige workloads aantrekkelijk, maar niet voor alles. Interactieve toepassingen stellen hoge eisen aan latency en connectiviteit. Ook in Scandinavië is netcapaciteit schaars, terwijl grote datacenters technici, beveiliging en toeleveranciers in de buurt nodig hebben. Ten slotte spelen datasoevereiniteit en jurisdictie een rol. Koude lucht alleen bepaalt dus geen geschikte locatie. 

Alternatief: koelen met zeewater 

Zeewaterkoeling is geen toekomstmuziek. Google gebruikt sinds 2011 water uit de Finse Golf voor zijn datacenter in Hamina, via de inlaattunnels van een voormalige papierfabriek. Ook in Stockholm wordt oppervlaktewater ingezet om datacenters efficiënt te koelen.

Het principe is eenvoudig: in plaats van warmte af te voeren met grote hoeveelheden lucht, verdampend drinkwater of continu draaiende compressoren, wordt de warmte via een warmtewisselaar aan koud buitenwater afgegeven.

De uitvoering is minder eenvoudig. Zeewater is corrosief en bevat zout, sedimenten en organismen. Daarom zijn corrosiebestendige warmtewisselaars, geschikte leidingen, filtratie en maatregelen tegen biologische aangroei nodig. Ook de inname en teruggave van het water moeten zorgvuldig worden ontworpen. Temperatuurverhoging, menging en de lokale ecologische effecten worden begrensd en gemonitord. 

Offshore zijn de omstandigheden in veel gevallen gunstiger dan in een rivier, haven of ondiep binnenwater. Er is meer watervolume, stroming en natuurlijke menging, terwijl geen drinkwater hoeft te worden verdampt. Voor een vloeistofgekoeld datacenter met een hoge retourtemperatuur kan daardoor vrijwel het gehele jaar met warmtewisselaars en pompen worden gekoeld. Ventilatoren en mechanische koeling zijn dan alleen nog nodig voor beperkte restwarmte of uitzonderlijke omstandigheden. 

Dat maakt zeewaterkoeling niet automatisch eenvoudig, goedkoop of zonder ecologische impact. Inlaatroosters, biofouling, vislarven, thermische pluimen, materiaalkeuze en vergunningverlening blijven belangrijke ontwerpvragen. Maar op een geschikte locatie kan zeewater wel een structureel alternatief bieden voor de keuze tussen drinkwaterverbruik en extra belasting van het elektriciteitsnet. 

Conclusie 

Een datacenter levert rekenkracht, maar vrijwel alle gebruikte elektriciteit eindigt uiteindelijk als warmte die continu moet worden afgevoerd.  

De discussie over het watergebruik van datacenters is terecht. Water is schaars op specifieke plaatsen en momenten, en juist tijdens warme en droge perioden kan de koelvraag het hoogst zijn. Maar uitsluitend kijken naar het jaarlijkse aantal liters geeft een onvolledig beeld. Water besparen door meer mechanisch te koelen kan de belasting van een toch al vol elektriciteitsnet vergroten. Omgekeerd kan een lage PUE worden bereikt door water te verdampen op het moment dat dit maatschappelijk het minst wenselijk is. 

Een verantwoorde beoordeling moet daarom verder gaan dan één kengetal. Watergebruik, elektriciteitsverbruik, netcapaciteit, geluid, lokale warmtebelasting, mogelijkheden voor warmtehergebruik en ecologische effecten moeten gezamenlijk worden beschouwd. Ook het moment en de plaats van het verbruik zijn daarbij bepalend. 

De belangrijkste ontwerpkeuze is uiteindelijk de locatie. Een datacenter op een ongunstige plek moet kiezen tussen water verdampen, extra elektriciteit gebruiken of laagwaardige warmte afvoeren naar een omgeving die er niets mee kan. Op een geschikte locatie kunnen warmwater-vloeistofkoeling en directe warmteafvoer naar een grote natuurlijke warmtebuffer deze afhankelijkheden sterk verminderen. 

De toekomst van efficiënte datacenterkoeling ligt daarom niet in één universele techniek, maar in het combineren van hogere koeltemperaturen met een locatie die de geproduceerde warmte verantwoord kan opnemen. Niet alleen de efficiëntie van het datacenter moet worden geoptimaliseerd, maar het hele systeem eromheen. 

Robert Lukkenaer is Head of Datacenters bij Project Enki, een Nederlands bedrijf dat AI-datacenters op zee bouwt, direct naast offshore windparken, gekoeld door zeewater. Project Enki werkt aan de eerste Europese offshore AI-infrastructuur. 

projectenki.com   |   contact@projectenki.com