Energieneutrale gebiedsontwikkeling via restwarmte uit datacenters

Amstel III, een gebied tussen het Amsterdams Medisch Centrum (AMC) en de Johan Cruijff ArenA, transformeert de komende jaren tot een stadswijk, inclusief openbare voorzieningen, infrastructuur en recreatiemogelijkheden. Op het terrein, met vooral bedrijven en kantoren, komen in de komende tien jaar duizenden woningen. Voor deze gebiedsontwikkeling bestaat het plan om de nieuwbouw aan te sluiten op een warmtenet, dat wordt gevoed met restwarmte uit naburige datacenters.

Gebiedsontwikkeling als kans
Langs de randen van Amstel III liggen vier datacenters (een vijfde is in aanbouw) van het Amerikaanse Equinix, een van de grootste datacenterbedrijven ter wereld. In de centra beheert Equinix continu draaiende servers voor aanbieders van clouddiensten, zoekmachines, sociale media, banken en overheden. De datacenters behoren tot de energiezuinigste in hun soort, maar produceren nog altijd veel restwarmte. De koelsystemen van Equinix voeren de restwarmte, tot ongeveer 10 megawatt per datacenter, nu nog af naar de buitenlucht.

 “Het grootschalige gebiedsontwikkelingsproject in Amstel III is een uitgelezen kans om deze restwarmte te benutten”, vertelt Bob Mantel, strategisch adviseur energietransitie bij de afdeling Ruimte en Duurzaamheid van de gemeente Amsterdam. “Voor de nieuwbouwwoningen die hier worden gerealiseerd, is heel weinig warmte nodig. Een vloerverwarming met een systeemtemperatuur van 30 graden kan een huis gedurende het gehele jaar verwarmen. Dat is precies de warmte die een datacenter kan leveren. Gebruik van restwarmte past bovendien heel goed bij het beleid van de gemeente om voor nieuwbouwwijken zoveel mogelijk warmte van lokale bronnen te gebruiken en te werken aan een ‘open’ warmtenet." Hiermee doelt Mantel op een net waarbij afnemers kunnen kiezen uit leveranciers.

Nieuw warmtenet, lage temperatuur
In grote lijnen lijkt er een match tussen de warmtevraag van de nieuwbouwwijk en het aanbod van restwarmte vanuit Equinix. Samen met energiebedrijven Nuon en Engie heeft het daarom een subsidie aangevraagd voor een haalbaarheidsstudie naar dit beoogde warmtenet. “Het uiteindelijke doel van het onderzoek is een ontwerp voor het netwerk en een doorgerekende businesscase”, vertelt Bart de Vries, business innovation manager bij Nuon.

De partijen richten zich met het onderzoek op een nieuw, op zichzelf staand warmtenet met een lage temperatuur. Nuon heeft in Amsterdam al een uitgebreid warmtenet, dat hoge temperaturen levert aan ongeveer 80.000 huishoudens. Eerder deed Nuon, samen met Equinix en onderzoeksinstituut ECN, onderzoek naar de businesscase en milieuwinst van het invoeden van de datacenterwarmte op dit grote stadswarmtenet. Met een grote warmtepomp zou de restwarmte van 30 graden Celsius opgewaardeerd kunnen worden tot de temperatuur van het stadswarmtenet, ongeveer 90 tot 120 graden Celsius.

Uit de berekeningen bleek alleen dat het rendement tegen zou vallen. De CO2-uitstoot, het energieverbruik en de operationele kosten van de warmteproductie zijn in dat geval hoger dan die van een centrale installatie voor warmtekrachtkoppeling (WKK). De Vries: “Koppeling van datacenters aan het stadswarmtenet is technisch mogelijk, maar het temperatuurverschil is te groot om er een sluitende businesscase van te maken. Nu de plannen voor Amstel III concreet zijn geworden, is het daarom zinvol om te kijken of we een losstaand warmtenet met een veel lagere temperatuur kunnen realiseren.”

Warmtetransitie van de grond
De praktijkervaringen laten zien dat het technisch goed mogelijk is om de warmte met een lage temperatuur uit datacenters te benutten. Het Amstel-III-project is echter veel meer dan een technische uitdaging, legt principal engineer Hans Schelvis van Equinix uit. “Doordat een warmtedistributienet nodig is, zijn de vragen complexer en grootschaliger. De complexiteit ligt vooral in de vorming van een keten: een warmtebron, distributeur, een partij die de warmte kan opwaarderen, een leverancier en de aan te sluiten klanten.”

 “Op onze warmtenetten werkt Nuon al samen met verschillende warmtebronnen, waardoor een meer open warmtenet ontstaat”, vult De Vries aan. “In de samenwerking met Engie ontstaat de mogelijkheid om met meerdere leveranciers op een warmtenet actief zijn. We hebben dit soort nieuwe samenwerkingen hard nodig om de warmtetransitie echt van de grond te krijgen.”

Amsterdam als voorbeeld
Strategisch adviseur Mantel van de gemeente Amsterdam vindt het interessant om te stimuleren dat de datacenterbranche, de vastgoedsector en de energiebedrijven samen innoveren. “Een van de belangrijkste opdrachten voor de gemeente is om er samen met de rijksoverheid voor te zorgen dat de regelgeving in lijn wordt gebracht met dit soort initiatieven. Voor ontwikkelaars is het nog een vraag hoe de duurzame datacenterwarmte gewaardeerd wordt in de Energieprestatiecoëfficiënt van een gebouw. Deze norm wordt vanaf 2020 vervangen door de eisen voor bijna energieneutrale gebouwen. Die wetgeving moet preciezer worden. Als een datacenter groene stroom gebruikt, is de restwarmte ook groen. Dat moet tot uiting komen in de wetgeving.”

Uiteindelijk draait het erom dat het warmtenet Amstel III betaalbaar wordt. De gemeente Amsterdam verwacht daarbij veel van deze plannen, vertelt Mantel. “70 procent van alle commerciële datacenters in ons land staat in en rond Amsterdam. Als het hier niet lukt, lukt het nergens.”

Coverfoto: Equinix