Ooit zou er de nieuwe economische motor voor Noord-Nederland verrijzen: de Eemshaven, gelegen op het meest noordoostelijke puntje van het Nederlandse vasteland. Deze haven, vernoemd naar de rivier Eems die hier in het Waddengebied uitmondt, werd begin jaren zeventig gebouwd. Er zou zich grootschalige basischemie en petrochemie gaan vestigen. De werkgelegenheid die dat met zich meebracht, moest het verlies van banen in de regio door mechanisatie in de landbouw opvangen.

Het liep anders. De oliecrisis van 1973 zorgde ervoor dat de petrochemische industrie niet van de grond kwam. Op de veerboot naar het Duitse eiland Borkum en wat overslagterminals na, bleef het lange tijd stil.

Tot begin deze eeuw de energiesector er neerstreek. Vooral de drie fossiele-energiecentrales in de Eemshaven zijn bekend, maar inmiddels verrijzen langs de kust ook rijen grote windmolens. In 2010 maakt Groningen Seaports plannen om de Eemshaven landinwaarts uit te breiden. Er zijn ‘kielzogbedrijven’ die zich vanwege de grote energiecapaciteit en leveringszekerheid in de buurt van de centrales willen vestigen. ‘Vergelijk het met een vissersschip en de altijd aanwezige zeevogels’, zo staat te lezen in het plan.

De naam van één van die bedrijven: Google Inc. In de Eemshaven komt sinds 2002 een dikke onderzeese glasvezelkabel aan land, die het Europese internet via Engeland met de Verenigde Staten verbindt. Om die reden vestigde Google zich al in 2007 in de omgeving: het huurde het Data Hotel Eemshaven, een datacenter van één hectare dat eigendom was van vastgoedbedrijf TCN.

Google’s ‘hotelverblijf’ is echter kinderspel vergeleken met de huidige ontwikkelingen in dataport Eemshaven. Via de in 2014 opgerichte dochteronderneming Green Box Computing stampt Google sinds 2014 de ene na de andere dataloods uit de grond.

De eerste fase van de bouw van het megadatacenter beslaat 45 hectare, net wat kleiner dan het Vondelpark in Amsterdam. Bij de opening in 2016 is het datacenter in de Eemshaven in één klap Google’s grootste in Europa.

Koeling

De snelle groei van de data-industrie is terug te zien in het elektriciteitsverbruik. Volgens het CBS waren datacenters in 2019 goed voor 2,7 procent van het totale Nederlandse stroomverbruik, een stijging van 66 procent in twee jaar. Die enorme vraag zet het stroomnet onder druk: een groot datacenter gebruikt ongeveer evenveel stroom als alle inwoners van Nijmegen.

De datadozen gebruiken ook nog iets anders: water. De computers in een datacenter draaien dag en nacht en zetten daarbij vrijwel alle elektriciteit die ze gebruiken om in warmte. Om de apparatuur heel te houden, moet er dus gekoeld worden. Moderne datacenters zoals dat van Google koelen de apparatuur met buitenlucht, maar zeker in de zomer kan die methode niet opboksen tegen de hitte. Daarom wordt ook koelwater gebruikt.

De meest gangbare vorm van waterkoeling werkt met koeltorens. Deze rechthoekige apparaten staan naast of bovenop het gebouw en hebben lamellen waardoor de buitenlucht vrij naar binnen kan stromen. Het opgewarmde water wordt erin verneveld om af te koelen aan de lucht.

Bij die verneveling gaat een deel van het water verloren. Bijvoorbeeld omdat het verdampt, of omdat de nevel wegwaait. Ook moet water weggevoerd worden als het een aantal rondes door het systeem heeft gemaakt, omdat het te ver is ‘ingedikt’. Net zoals je waterkoker op den duur vol kalk komt te zitten doordat telkens een deel van het water verdampt, bevat het koelwater op een gegeven moment een te hoge concentratie van mineralen of van de chemicaliën die aan het water worden toegevoegd. Dat water wordt veelal afgevoerd naar gespecialiseerde zuiveringsinstallaties, in sommige gevallen per vrachtwagen.

Het waterverbruik van dit soort megadatacenters loopt daarom flink op. Onderzoeksinstituut Deltares schat dat alle datacenters in Nederland bij elkaar op de warmste zomerdagen maximaal 112.000 kubieke meter water per etmaal gebruiken. Ter vergelijking: met die stroom water kunnen in dezelfde periode zo’n 1,3 miljoen mensen van drinkwater worden voorzien.

Google neemt in de Eemshaven momenteel gemiddeld zo’n 2600 kuub per etmaal in, ongeveer evenveel als 30.000 mensen. En dat water haalt Google niet, zoals de nabijgelegen energiecentrales, uit de zee, maar uit de drinkwaterleiding.

Water naar de zee

Google bouwt zijn 45 hectare gestaag vol. In 2017 passen gemeente en provincie het bestemmingsplan aan, zodat het grondoppervlak aan datacenters in de Eemshaven kan doorgroeien tot 128 hectare — bijna een verdrievoudiging. Deltares verwacht dat de piek-watervraag van Google tot 2030 zal toenemen tot zo’n 21.600 kubieke meter per etmaal. Dat is meer dan de 203.000 inwoners van een stad als Groningen per dag aan drinkwater gebruiken.

Volgens Hubert Savenije, emeritus professor in de hydrologie aan de TU Delft, is het een onhoudbare situatie dat datacenters drinkwater gebruiken: drinkwater wordt gezuiverd tot een hoge kwaliteitsstandaard, die helemaal niet nodig is voor de industrie. ‘Bovendien is de capaciteit van het netwerk er niet op ingesteld.’

Ook Waterbedrijf Groningen (WBG), dat het water levert, wil de Eemshaven van zijn drinkwater af. ‘Niet duurzaam en niet wenselijk’, noemt WBG de situatie. ‘Onze drinkwaterbronnen willen we immers behouden waarvoor ze zijn bedoeld: drinkwater.’

Maar van het drinkwater afstappen blijkt op deze locatie nog niet zo eenvoudig. De capaciteit van het lokale oppervlaktewatersysteem is te klein om hier koelwater uit te halen. De dichtstbijzijnde vindplaats voor genoeg bruikbaar zoetwater ligt zelfs enkele tientallen kilometers verderop: in het Eemskanaal, vlakbij de stad Groningen.

Daarom bouwt North Water, een commerciële dochteronderneming van WBG, net buiten de stad een nieuwe zuiveringsinstallatie. Die gaat het water uit het Eemskanaal zuiveren tot het industrieel bruikbaar is. North Water zorgt ook voor een nieuwe, 28 kilometer lange waterleiding naar de Eemshaven. WBG en North Water willen niets kwijt over de prijs van het project, maar laten wel weten dat de investeringskosten worden gedekt door een meerjarige gegarandeerde afname van de bedrijven in de Eemshaven.

North Water verwacht in de eerste helft van 2021 te gaan leveren. Als alles goed gaat, stopt Google’s drinkwatergebruik dus binnenkort. Maar WBG benadrukt dat overheden beter vooraf zouden kunnen nadenken over de koelwatervoorziening: ‘De provincie moet bijvoorbeeld beseffen dat je niet overal zomaar bedrijven kunt vestigen. Net zoals een locatie een goede aansluiting moet hebben op het wegennet, het gasnet en de elektra, moet ook water vooraf een onderdeel zijn van de overweging om een bedrijf te vestigen.’

En dat er straks geen drinkwater meer wordt gebruikt, betekent niet dat alle problemen met Google’s dorstige dataloods zijn opgelost.

Droogte

Het Eemskanaal, waar Google’s water straks vandaan komt, ligt in het beheergebied van waterschap Hunze en Aa’s. Jan den Besten, hydroloog bij dat waterschap, begint overwegend positief: ‘Negen van de tien jaren is er genoeg oppervlaktewater. En zelfs in een droog jaar is er het grootste deel van het jaar genoeg. Daarom hebben wij gezegd: gebruik het oppervlaktewater dat er is, om drinkwater te besparen.’

Maar ‘het grootste deel van het jaar’ is niet ‘altijd’. Den Besten: ‘In 2018 hebben we de extreemste droogte tot nu toe meegemaakt. Drie à vier weken lang lukte het niet om snel genoeg water aan te voeren vanuit het IJsselmeer. Met maatwerkoplossingen hebben we de schade kunnen beperken tot tijdelijke, lokale beregeningsverboden.’

Zo’n beregeningsverbod houdt in dat boeren hun gewassen tijdelijk niet mogen besproeien. Bij droogte treedt een landelijk vastgestelde ‘verdringingsreeks’ in werking, die bepaalt wie nog water krijgt. Herman Kasper Gilissen is jurist, gespecialiseerd in waterrecht. Aan de Universiteit Utrecht draagt hij bij aan interdisciplinair onderzoek naar droogterisico’s. Hij legt uit wat die verdringingsreeks inhoudt: ‘De laatste druppel water wordt − bij wijze van spreken − bewaard voor de dijken. Helemaal achteraan staan boeren die niet-kapitaalintensieve gewassen verbouwen, de scheepvaart en de industrie voor koelwater. Bij waterschaarste komt hun recht op inname als eerste te vervallen.’

Het KNMI verwacht dat droogte en neerslagtekorten zoals in 2018 door klimaatverandering alleen maar vaker zullen gaan voorkomen. De vraag is alleen hoeveel vaker. Ondertussen stijgt de watervraag, doordat inwoners meer water gebruiken, doordat boeren hun gewassen meer moeten besproeien, en doordat big tech haar datacenters met water wil koelen. Onderzoeksinstituut Deltares schat dat de Nederlandse datacenters in 2030 onder de minst gunstige zomerse omstandigheden maximaal 302.000 kuub per etmaal zullen gebruiken, ongeveer evenveel als 3,5 miljoen watergebruikers.

De warme zomerdagen waarop de datacenters hun piekvraag bereiken, zijn ook de momenten dat de rest van Nederland records vestigt wat betreft het drinkwatergebruik. Volgens Deltares hoeft de piekvraag voor het landelijke watersysteem geen probleem te zijn, maar ‘het is denkbaar dat in de groeiregio’s datacenters knelpunten in de waterverdeling versterken.’

In Waterschap Hunze en Aa’s weten ze nog niet of ze die knelpunten zullen bereiken. ‘We hielden vanwege klimaatverandering rekening met 10 procent meer watergebruik in 2050,’ vertelt Den Besten. ‘Maar door Google en andere industrieën − zoals de geplande waterstoffabrieken − neemt ons watergebruik vóór 2030 waarschijnlijk al met 5 procent toe.’

Noord-Hollands drinkwater

Niet alleen in Groningen levert de data-industrie de waterbeheerders kopzorgen op. In de Wieringermeerpolder in de kop van Noord-Holland is een ware bouwwoede ontstaan, onder andere van Google en Microsoft. De gemeente Hollands Kroon is inmiddels in een juridisch conflict verwikkeld met de provincie over de vraag wie de vergunningen mag afgeven voor grote datacenters. Er worden geen nieuwe plannen meer toegelaten, maar als de huidige projecten af zijn staat op industrieterrein Agriport A7 270 hectare aan datacenters.

Alleen al het eerste datacenter dat Microsoft daar bouwde, kan in een zomermaand ruim 20.000 kubieke meter leidingwater verbruiken. Ongeveer evenveel als ruim 7500 watergebruikende inwoners: meer dan in het nabijgelegen dorp Wieringerwerf wonen.

Dat is slechts één datacenter, van 35 hectare, waarvan iets bekend is over watervraag. Van de andere centers die in Agriport staan of nog gebouwd worden − 235 hectare − is de inname niet te achterhalen, maar ze gebruiken wel allemaal drinkwater. Die watervraag baart zorgen, zeker in een gebied waar in de hete zomer van 2018 nog voorbereidingen werden getroffen om drinkwater per schip aan te voeren — het IJsselmeer dreigde door de droogte te zout te worden.

Waterbedrijf PWN benadrukt dat het leveren aan datacenters ‘nooit ten koste zal gaan van onze verplichting om drinkwater te leveren’. Hoe het waterbedrijf dat wil garanderen, blijft echter onduidelijk. Terwijl PWN campagne voert om consumenten ‘s zomers water te laten besparen, voegt big tech in een paar jaar in warme zomers de watervraag van een kleine stad toe.

Bij het Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier, verantwoordelijk voor het oppervlakte- en grondwater, maken ze zich zorgen. ‘Het leidingwater dat de datacenters gebruiken, is niet direct een zaak voor het waterschap. Tenzij het gebruik zo groot wordt dat de inname van IJsselmeerwater voor andere gebruikers in het geding komt: bijvoorbeeld om de sloten in de polders op peil te houden, of voor boeren die hun gewassen beregenen. Tot nu toe hebben we in droge zomers gelukkig genoeg water uit het Marker- en IJsselmeer kunnen aanvoeren. Of er in de toekomst tekorten ontstaan, hangt mede af van de gebruikte koelmethodes. En van hoeveel datacenters er nog komen.’

Ook Anneke Houdijk, die de provincie Noord-Holland vertegenwoordigt in regionaal overleg over de beschikbaarheid van zoet water, wijst op de kans op een watertekort in droge zomers. ‘Je moet beseffen dat naast de ontwikkelingen in de Wieringermeer, ook de datacenters in de Eemshaven en Flevoland in feite van hetzelfde water gebruikmaken. Met de provincies en waterbeheerders rondom het IJsselmeer gaan wij nu na hoeveel water de datacenters gebruiken, wanneer, en of dat een probleem is.’

Als de watervraag inderdaad problematisch is, kan de provincie voorlopig slechts waarschuwen. Houdijk: ‘We proberen de techbedrijven bewust te maken dat de beschikbaarheid van water om te koelen niet altijd gegarandeerd is: áls de verdringingsreeks ingaat, worden zij het eerst gekort.’

Het is nog maar de vraag of de provincie dat ook waar kan maken. Omdat de datacenters in de Wieringermeer drinkwater gebruiken, zouden ze bij droogte buiten schot kunnen blijven. Inname voor de leveringszekerheid van het drinkwater staat hoog in de rangorde, vertelt waterjurist Gilissen: ‘Wie zelf water onttrekt, kan door de verdringingsreeks de aanspraak op water tijdelijk verliezen. Maar waar het ingewikkeld wordt, is de vraag wat er onder de categorie “leveringszekerheid van het drinkwater” valt. Valt daaronder ook het leveren van drinkwater voor de koeling van datacenters, of alleen het water dat huishoudens nodig hebben voor hun dagelijks gebruik? Ik zou voorstander zijn van die laatste, beperkte opvatting, zodat de verdringingsreeks niet omzeild kan worden. Maar daar kunnen anderen een tegenovergestelde mening op nahouden.’ Ook het hoogheemraadschap maakt zich hier zorgen over.

Wie is de baas over het water?

‘Wij worden geconfronteerd met een besluit dat al is genomen’, zegt Roel van Wolfswinkel. Hij is manager ontwikkeling, advies en regie bij Waterschap Zuiderzeeland. ‘Zijn’ waterschap viel een paar jaar terug in de kijker bij de volgende techreus: een Amerikaanse multinational die zich schuilhoudt achter de brievenbusfirma Polder Networks B.V. wil bij Zeewolde een datacenter campus bouwen van 166 hectare — ruim vier keer het nabijgelegen pretpark Walibi Holland. Dit datacenter gaat geen drinkwater gebruiken, maar oppervlaktewater. Met een inname van maximaal 6500 kuub per etmaal, waarvan 1300 kuub per etmaal verloren gaat, wordt ook dit geen kleine speler.

‘Wat je ziet, is dat de zoektocht naar locaties meer gebaseerd wordt op infrastructuur van internetkabels en stroom, en op economische overwegingen’, zegt Van Wolfswinkel. ‘Een gemeente heeft met een initiatiefnemer een plan bedacht en verwacht dan dat het waterschap het mogelijk maakt. Er is al geïnvesteerd, er zijn toezeggingen gedaan, de locatie is gekozen. Wij worden pas betrokken bij de vergunningaanvraag: wij hebben zoveel koelwater nodig en we willen zoveel water lozen.’

‘Het enige wat een waterschap dan nog kan doen,’ zegt Van Wolfswinkel, ‘is bepalen aan welke technische randvoorwaarden de ontwikkeling op de gekozen locatie moet voldoen om een vergunning te krijgen. Dat is om de verdeling van de beperkte hoeveelheid water uit te werken.’

Waterjurist Gilissen beaamt dat de waterschappen maar een beperkt instrumentarium hebben: ‘Een vergunningaanvraag voor onttrekken van water kun je inderdaad niet zonder hele goede redenen weigeren. Maar ik vind dat er wel een zware onderzoeksplicht op de waterschappen rust: wat gaat dit doen met het watersysteem? Niet alleen onder normale omstandigheden, maar juist ook onder niet-normale omstandigheden: wat voor effect gaat dit hebben bij een watertekort?’

In waterschap Zuiderzeeland heeft zulk onderzoek naar droogte-effecten en overleg met Polder Networks er volgens Van Wolfswinkel toe geleid dat er waarschijnlijk niet alleen uit het watersysteem van de Flevopolder zal worden getapt, maar dat een extra aanvoerleiding zal worden aangelegd naar het randmeer Wolderwijd.

Volgens juridisch waterbeheerconsultant Peter de Putter hebben waterbeheerders wel degelijk mogelijkheden om te sturen, zelfs na het afgeven van een vergunning. ‘Als de levering van water onzeker wordt, en een waterschap of Rijkswaterstaat wil daarom een onttrekkingsvergunning aanscherpen, dan kan dat gewoon. Sterker, dat moet dan gewoon. Het waterbeheer moet immers altijd binnen de doelen van de wet worden vormgegeven. Ook onttrekkingen voor koelwater moeten daarbinnen passen.’

‘Er valt een hele dikke vis te vangen’

Van Wolfswinkel wijst op de rol van de gemeente, die een ontwikkeling mogelijk maakt door het bestemmingsplan vast te stellen. ‘Gemeentes hebben ook duurzaamheid en circulariteit hoog op de agenda staan. Waarom vertalen die doelstellingen zich niet in eisen?’ Gilissen nuanceert de mogelijkheden die een gemeente heeft: ‘Een gemeente stelt het bestemmingsplan vast, maar dat is niet het juiste instrument om concrete eisen te stellen over het gebruik van bepaalde koeltechnieken.’ Bovendien lopen gemeenten die te veel ruimtelijke en technische eisen proberen te stellen de kans dat de onderneming over de gemeentegrens verplaatst. ‘Dat willen gemeentebestuurders niet, want er valt een hele dikke vis te vangen.’

Landelijk beleid − of niet

Gilissen vervolgt: ‘De datacenters zijn geen kleine ontwikkeling: er gaat een enorme hoeveelheid water doorheen. We moeten rekening houden met die toenemende watervraag, niet in zo’n vergunning maar in de bredere, gebiedsoverstijgende beleidsontwikkeling. Dat gebeurt in het Deltaprogramma, maar dat gaat langzaam.’

Het Deltaprogramma is de organisatie die Nederland voorbereidt op problemen als droogte. Volgens de woordvoerster van het Deltaprogramma is het eerste succes al behaald: ‘Vorig jaar is het gelukt om in de Nationale Omgevingsvisie (NOVI) op te nemen dat landgebruik moet worden afgestemd op de beschikbaarheid van water. Met andere woorden: niet alles kan meer overal.’

De NOVI is het landelijke omgevingsbeleid binnen het nieuwe stelsel van de Omgevingswet, waarmee al het ruimtelijke beleid moet worden geregeld. Jurist Peter de Putter heeft veel met de Omgevingswet te maken. Hij is minder optimistisch over de slagkracht van de NOVI: ‘Omgevingsvisies geven de grote lijnen aan, maar als burger kun je daar geen rechten aan ontlenen. Wat gaan provincies, gemeenten en waterschappen in hun veel concretere beleid en hun juridisch bindende verordeningen opnemen? Zij kunnen met hun ruimtelijke beleid en daarvan afgeleide regelgeving sturen: waar is ruimte voor wat?’

De Putter benadrukt dat het lokale beleidsproces van de ruimtelijke ontwikkeling onder de nieuwe regelgeving niet wezenlijk verandert als de Omgevingswet er is: ‘Een brede en zorgvuldige belangenafweging wordt al voorgeschreven in de Algemene wet bestuursrecht.’

De vraag blijft dus of gemeentes die eerder hun rode loper uitrolden voor big tech, dat onder de nieuwe Omgevingswet niet gewoon zullen blijven proberen. Wel verplicht de Omgevingswet overheden om regionale afstemming te zoeken. De Putter: ‘Zo kunnen op voorhand de grenzen worden aangegeven. Die grenzen hebben dan weer hun invloed op de te verlenen watervergunning die datacenters nodig hebben.’

Een veelverbruikende waterkoeling is domweg goedkoper − en niemand gaat het tegen

Er is ook een andere benadering van het probleem denkbaar: geen zoet koelwater gebruiken. Volgens hydrologieprofessor Savenije zou Google in de Eemshaven prima met zout water kunnen koelen. ‘Het zoute water van de Eems-Dollard kan ontzilt worden, of het koelwatersysteem kan worden aangepast aan zout water. Dit is duur, maar te doen.’ De energiecentrales in de Eemshaven doen het al, en Google doet het zelf ook in een datacenter in Finland.

Maar zelfs koelen zónder water is mogelijk, zo toonde Google wederom zelf aan: het bouwde bij Brussel een datacenter waar helemaal geen koeling aanwezig is. Als het buiten warmer dan 27 graden is, worden de computers simpelweg uitgeschakeld — Google kan immers terugvallen op een wereldwijd netwerk van andere datacenters. Een datacenter van Microsoft in Ierland kan tot een buitentemperatuur van 35 graden celsius zelfs helemaal zonder koeling af. Boven die temperatuur wordt alleen gekoeld met buitenlucht.

Zulke duurzame projecten laten zien dat de techreuzen de techniek al in huis hebben, maar in Nederland wordt dit type koeling nog nauwelijks toegepast. Een veelverbruikende waterkoeling is domweg goedkoper − en niemand gaat het tegen.

Gilissen ziet potentie in het aanpakken van de koeltechnieken: ‘In het milieurecht kennen we de best beschikbare technieken-regels.’ Dat wil zeggen: bedrijven moeten bij bepaalde activiteiten gebruikmaken van de minst milieubelastende methoden die technisch en economisch haalbaar zijn. ‘Die regels zouden een inspiratie kunnen zijn voor regels voor koelwater’, zegt Gilissen. ‘De technieken zijn er, pas ze toe.’

Vanuit het Deltaprogramma zullen deze regels er echter niet komen, zegt de woordvoerster: ‘De oplossing voor koeling is regionaal maatwerk, waar provincies en waterschappen gezamenlijk de kaders voor moeten aangeven bij locatiekeuzes.’

Een Algemene maatregel van bestuur zoals de best beschikbare technieken kan door de regering worden afgekondigd. ‘Maar zulke landelijke regelgeving verwacht ik pas als het in de komende tien jaar tien keer misgaat, en dat te herleiden is tot die datacenters’, zegt Gilisssen. ‘Als er tien droge zomers komen, en de druk op de waterbehoefte oploopt omdat de datacenters − gechargeerd gezegd − alles opslurpen. Of als ze gebruikmaken van hun financiële machtspositie om aan water te komen. Dan zal er wel een stroomversnelling komen in de landelijke regelgeving.’

Hoe zit het met de veelgehoorde belofte van restwarmte? Dat de warmte van een datacenter huizen, kantoren, zwembaden en kassen kan verwarmen, werkt goed om zo’n project aan het publiek te verkopen. Helaas is de praktijk weerbarstiger. Meer daarover in een volgend verhaal.