Milliardengeschäft Rechenzentren

Künstliche Intelligenz braucht vor allem zwei Dinge: Rechenleistung und Energie. Das war der Kern des Vortrag von Bloomberg-NEF-Analyst Leonard Quong. Er sprach beim Global Renewable Energy Summit, einer Firmenveranstaltung des Wechselrichters- und Batterieherstellers Sungrow am Hauptsitz im chinesischen Hefei. Die Redaktion war zu dieser Veranstaltung im Rahmen einer Pressereise eingeladen.

Die mitgebrachten Charts von Quong verdeutlichten die Entwicklung der vergangenen Jahre. Während die weltweite IT-Kapazität von Rechenzentren um 2010 noch bei rund 5.500 MW lag, hat sie sich bis heute auf mehr als 55.000 MW erhöht. Parallel dazu wächst der Markt regional unterschiedlich. Die USA dominieren weiterhin, getrieben durch große Technologieunternehmen und hohe Investitionen. Gleichzeitig holen Europa und Asien auf, wie Daten zur installierten Rechenzentrumsleistung zeigen.

Auch die Dimensionen der Anlagen verändern sich deutlich. Neue Rechenzentren werden größer und leistungsstärker. Lag die durchschnittliche Größe neuer Anlagen 2024 noch bei rund 18 MW, könnten es bis 2030 weltweit mehr als 250 MW sein. „In den USA sind laut Prognosen sogar durchschnittlich über 400 MW pro Standort möglich“, so Quong. Entsprechend steigen die Anforderungen an Flächen, Netzanbindung und Kühlung.

Investitionen von 440 Milliarden Dollar pro Jahr

Ein wesentlicher Treiber ist die steigende Leistungsdichte der IT-Hardware. Während einzelne Server-Racks vor wenigen Jahren noch etwa 8 kW benötigten, liegt dieser Wert inzwischen bei rund 120 kW. Neue Chip-Architekturen könnten die Leistungsaufnahme weiter vervielfachen. Insgesamt entspricht das einem Anstieg der Leistungsdichte um den Faktor 100 innerhalb von vier Jahrzehnten.

Mit dem Wachstum der Infrastruktur steigen auch die Investitionen. 2015 gaben große Rechenzentrumsbetreiber noch rund 43 Milliarden Dollar aus. „Inzwischen liegt dieser Wert bei über 440 Milliarden Dollar pro Jahr.“ Prognosen gehen davon aus, dass die jährlichen Investitionen perspektivisch 700 Milliarden bis über eine Billion Dollar erreichen könnten.

Die steigende Nachfrage nach Rechenleistung hat direkte Auswirkungen auf den Energiebedarf. Laut dem Bloomberg-NEF-Analyst könnte sich der Stromverbrauch von Rechenzentren bis 2035 von heute unter 500 Milliarden kWh auf über 1.500 Milliarden kWh verdreifachen. Langfristig sind sogar Werte von mehr als 4.000 Milliarden kWh denkbar. Zum Vergleich: 2024 lag der Stromverbrauch in Deutschland bei rund 528 Milliarden kWh.

Diese Entwicklung führt zunehmend zu Engpässen. Der Ausbau der Stromnetze kann mit der Geschwindigkeit des Rechenzentrumsbaus oft nicht Schritt halten. In vielen Regionen entstehen daher Cluster, in denen sich zahlreiche Anlagen ansiedeln – etwa aufgrund von Fachkräften, Genehmigungen oder Netzanbindung. Beispiele zeigen, dass Projekte teilweise parallel entstehen, während die notwendige Infrastruktur erst nachgezogen wird.

Kraftwerk direkt am Rechenzentrum

Um diese Lücke zu schließen, setzen Betreiber verstärkt auf eigene Energieversorgungslösungen. Dazu gehören Anlagen zur Stromerzeugung direkt am Standort oder in unmittelbarer Nähe. Insbesondere in den USA entstehen zahlreiche neue Projekte, häufig auf Basis von Gaskraftwerken. Rund 90 Prozent der aktuell verfolgten Vorhaben entfallen auf diesen Markt.

Gleichzeitig investieren große Technologieunternehmen verstärkt in erneuerbare Energien. Sie zählen bereits heute zu den größten Abnehmern von Strom aus Wind-, Solar- und anderen emissionsarmen Quellen. Viele verfolgen das Ziel, ihre Rechenzentren langfristig vollständig mit CO2-freier Energie zu betreiben.

Neben der reinen Strommenge rückt auch die Effizienz in den Fokus. Ein zentraler Indikator ist die sogenannte Power Usage Effectiveness (PUE), die das Verhältnis zwischen Gesamtenergieverbrauch und IT-Leistung beschreibt. Fortschritte in Design und Kühlung tragen dazu bei, diesen Wert zu senken. Dennoch steigt der absolute Energiebedarf weiter.

Regional unterscheiden sich die Wachstumstreiber deutlich. „In Europa und Nordamerika spielt der Ausbau von Rechenzentren eine zentrale Rolle für den künftigen Strombedarf“, sagte Quong. In Asien hingegen kommen zusätzliche Faktoren wie Industrie, Elektromobilität und Klimatisierung hinzu.