Technologieunternehmen benötigen im Wettlauf um künstliche Intelligenz enorme Mengen an Strom und können nicht darauf warten, dass sich das veraltete amerikanische Stromnetz erholt. Stattdessen bauen sie eigene Energiequellen, was einen Wilden Westen im Energiesektor entstehen lässt und das gesamte amerikanische System verändert. Im Westen von Texas werden im Rahmen des 500 Milliarden Dollar teuren Projekts Stargate von OpenAI und Oracle Erdgaskraftwerke gebaut. Gasturbinen laufen bereits in den riesigen Rechenzentren Colossus 1 und 2, die Elon Musks xAI in Memphis, Tennessee, errichtet. Mehr als ein Dutzend Rechenzentren von Equinix in den gesamten Vereinigten Staaten nutzt Brennstoffzellen zur Stromerzeugung. Dieser Trend nach dem Motto „Bring deine eigene Energie mit“ ist eine schnelle Lösung für Engpässe beim Netzanschluss. Die meisten Technologieriesen würden ihre Anlagen lieber direkt an das Stromnetz anschließen, doch Lieferketten und Genehmigungen erschweren alles. Die Vereinigten Staaten bauen nicht genügend Übertragungsleitungen oder Kraftwerke, um den plötzlichen Anstieg der Stromnachfrage zu bewältigen. Nach Angaben des Beratungsunternehmens ICF müsste Amerika jährlich rund 80 Gigawatt neue Erzeugungskapazität hinzufügen, um mit künstlicher Intelligenz, Cloud-Computing, Kryptowährungen, der industriellen Nachfrage und der Elektrifizierung Schritt zu halten. Derzeit werden weniger als 65 Gigawatt gebaut – eine Differenz, die ausreichen würde, um an den heißesten Sommertagen zwei Manhattans mit Strom zu versorgen.
Rechenzentren betrachteten Strom früher als selbstverständlich, sagt KR Sridhar, Gründer und Chef von Bloom Energy, das Unternehmen, die schnell Energie benötigen, mit Brennstoffzellen beliefert. Das ist heute nicht mehr möglich, weil das Training von Modellen künstlicher Intelligenz Strommengen benötigt, wie sie ganze Städte verbrauchen. Ein einziges Rechenzentrum verbraucht so viel Strom wie 1.000 Walmart-Filialen, und eine Suche mit künstlicher Intelligenz kann zehnmal mehr Energie verbrauchen als eine gewöhnliche Google-Suche. Das Wachstum ist enorm: Ende des zweiten Quartals verfügten die Vereinigten Staaten laut Synergy Research Group über rund 522 Hyperscale-Rechenzentren, was etwa 55 % der weltweiten Kapazität entspricht. Weitere rund 280 sollen bis 2028 in Betrieb gehen. Vor 2020 verbrauchten Rechenzentren weniger als 2 % des amerikanischen Stroms, doch bis 2028 könnten es nach Angaben des Energieministeriums und des Lawrence Berkeley National Lab bis zu 12 % sein. Führungskräfte von Energieunternehmen vergleichen dies mit der Elektrifizierung ländlicher Gebiete oder der Verbreitung von Klimaanlagen nach dem Zweiten Weltkrieg, als die amerikanische Industrie florierte.
Präsident Trump rief im Januar einen nationalen Energienotstand aus, damit die USA im Wettlauf um künstliche Intelligenz nicht hinter China zurückfallen, und erließ Anordnungen zur Beschleunigung des Baus von Rechenzentren und Infrastruktur. China investiert in diesem Jahr doppelt so viel wie die USA in Kraftwerke, Speicher und Netze; nach Angaben der Internationalen Energieagentur fügte es im vergangenen Jahr 429 Gigawatt neue Kapazität hinzu, während es in den USA nur 50 Gigawatt waren. Dank zentralisierter Planung vermeidet China Hindernisse beim Bau. Die meisten amerikanischen Projektentwickler betrachten den Netzzugang als größtes Problem, doch laut ICF dürften die USA ab 2027 fast 80 Gigawatt neue Erzeugungskapazität bereitstellen, doppelt so viel wie im Durchschnitt der vergangenen fünf Jahre. Dennoch werden Rechenzentren an manchen Orten aufgrund des Projektstaus und des Mangels an Hochspannungsinfrastruktur erst in den 2030er-Jahren an das Netz angeschlossen werden können. Bill Stein von Primary Digital Infrastructure, das Stargate finanziert, erwartet, dass der Energiemangel drei bis fünf Jahre andauern wird.
Warten auf Verstärkung
Viele Entwickler von Rechenzentren planen, lokale Energiequellen nur einige Jahre lang zu nutzen, bis die Netzinfrastruktur aufgeholt hat, während andere das Netz dauerhaft umgehen oder beide Ansätze kombinieren wollen. Letztlich werden die meisten wegen der Zuverlässigkeit und Diversifizierung einen Netzanschluss wünschen, sagt Andy Power, Chef von Digital Realty mit weltweit 300 Rechenzentren, der lokale Energiequellen als vorübergehende Lösung betrachtet. Die Planung großer Kraftwerke oder der Ausbau der Infrastruktur dauert Jahre und ist derzeit aufgrund von Genehmigungsverfahren, fehlenden Anlagen, Arbeitskräftemangel und steigenden Kosten noch schwieriger, zusätzlich verschärft durch Trumps Zölle auf Stahl, Aluminium und Kupferprodukte.
Die Bestellungen von Transformatoren nahmen während Covid-19 laut Wood Mackenzie zu, und die Nachfrage von Rechenzentren ist zehnmal höher, wobei im nächsten Jahr ein Anstieg um das Fünffache erwartet wird. Der Bau von Übertragungsleitungen ist zurückgegangen: Im vergangenen Jahr waren es laut Grid Strategies 888 Meilen, im Jahr davor 450 Meilen, verglichen mit durchschnittlich mehr als 900 Meilen jährlich zwischen 2015 und 2019. Rechenzentren erschließen Energiequellen, wo immer dies möglich ist, und Erdgas setzt sich dabei durch. Große Turbinen haben über Jahre gefüllte Auftragsbücher, doch kleinere Turbinen, Kolbenmotoren und Brennstoffzellen sind verfügbar, und die Unternehmen kombinieren sie wie Legosteine, um die Leistung großer Kraftwerke zu erreichen. In Memphis nutzte Colossus 1 von xAI anfangs kleinere Turbinen für Hunderttausende Nvidia-Prozessoren und verwendet nun eine Mischung aus lokal erzeugter Energie und Netzstrom; Colossus 2 wird jenseits der Grenze in Mississippi über Turbinen verfügen. Stargate in Texas nahe dem Permian Basin wird Erdgas nutzen, um eine Kapazität von mehr als einem Gigawatt zu erreichen, was dem Verbrauch von San Francisco entspricht.
In San Jose erzeugt Equinix Energie mit erdgasbetriebenen Brennstoffzellen und Solarmodulen; es ist eines von 19 solchen Zentren in den USA, weitere werden hinzukommen. Ein Projekt von Meta Platforms in Ohio verzichtet vollständig auf das Netz: Williams wird 1,6 Milliarden Dollar (rund 37,3 Milliarden Kč) für eine lokale gasbetriebene Stromerzeugung bei Columbus ausgeben. In Oklahoma wirbt Gouverneur Kevin Stitt mit günstigem Strom und Gas; ein Gesetz erlaubt Unternehmen, ihre eigene Energieversorgung aufzubauen, was Projekte wie die 3,5 Milliarden Dollar (rund 81,6 Milliarden Kč) teure Anlage von Citizen Capital und Lightfield Energy in Chickasha anzieht. Billy Sorenson von Lightfield sagt, dass nur Erdgas eine ausreichende Energiedichte für künstliche Intelligenz biete; das Konzept umfasst Turbinen, Batterien und Dieselgeneratoren.
Zu wenig Neubauten
Jahrelang stagnierende Nachfrage bedeutet, dass nur wenige Erdgasprojekte gebaut werden, während sich die Kosten in den vergangenen Jahren verdreifacht haben. Laut einer Analyse des Wall Street Journal planen Projektentwickler, bis 2027 weniger als 20 Gigawatt bereitzustellen. Hugh Wynne von Sector & Sovereign Research prognostiziert, dass dies das Wachstum von Rechenzentren begrenzen wird. Texas erwartet bis zum Ende des Jahrzehnts einen Anstieg der Spitzennachfrage um 62 %, was dem Hinzukommen Kaliforniens entspricht, und bietet Kredite für die gasbetriebene Stromerzeugung an, doch einige Projekte wurden aufgrund der Kosten aufgegeben. Die jüngsten Investitionen konzentrierten sich auf erneuerbare Energien: 214 Gigawatt an Solar-, Wind- und Batteriespeicherprojekten sind geplant, doch aufgrund des Wegfalls von Steuervergünstigungen unter Trump, der fossile Brennstoffe bevorzugt, wird ein Rückgang erwartet. Projekte im Wert von 22 Milliarden Dollar (rund 512,6 Milliarden Kč) wurden bereits gestrichen oder verkleinert, und das Energieministerium kürzt weitere 24 Milliarden Dollar (rund 559,2 Milliarden Kč) für grüne Projekte. Stattdessen werden Flächen für die Rohstoffförderung geöffnet, Gasexportterminals genehmigt und Kohlekraftwerke für 625 Millionen Dollar (rund 14,6 Milliarden Kč) modernisiert.
Erik Lensch von Leyline Renewable Capital hat neue Projekte aufgrund von Netzanschlussproblemen, Zinsen und dem Auslaufen von Steuergutschriften pausiert und konzentriert sich auf die bestehenden 18 Gigawatt. Equinix schließt Vereinbarungen über kleine modulare Kernreaktoren ab, um bei seinen Plänen im Multigigawattbereich flexibel zu bleiben. Caterpillar verzeichnet eine steigende Nachfrage nach kleineren Turbinen und Motoren und investiert 725 Millionen Dollar (rund 16,9 Milliarden Kč) in ein Werk in Indiana. Mark McDougal von Joule Capital Partners plant, deren Anlagen zusammen mit Batterien für ein Projekt in Utah einzusetzen, das für einen späteren Netzanschluss ausgelegt ist, aber nicht vom Netz abhängt.
Quelle: wsj.com
