Die versteckte Rechnung des KI-Booms: Droht uns jetzt eine Strompreis-Explosion?

### KI frisst Strom: Wie Tech-Giganten die Netze an ihre Grenzen bringen – und Sie die Zeche zahlen ### Kollaps im Stromnetz? Der unersättliche Energiehunger von KI bringt unsere Versorgung in Gefahr ### KI-Giganten auf Kosten der Bürger? Der Streit um die explodierenden Energiekosten ist entbrannt ### Mehr Strom für KI als für 100.000 Haushalte: Wer soll das bezahlen? ###

Energiebedarf und Kostenentwicklung von KI-Rechenzentren in den USA und Europa

Welche Veränderungen treten beim Stromverbrauch durch Rechenzentren unter dem Einfluss von Künstlicher Intelligenz in den USA und Europa auf? Wie wirken sich die neuen Lasten auf Stromnetze, Preise und Infrastruktur aus, und wer trägt letztlich die Kosten? Was sind die Parallelen und Unterschiede zwischen beiden Märkten, insbesondere im Hinblick auf Subventionen und die zukünftige Belastung von Unternehmen und Bürgern?

Gegenwärtiger Strombedarf der Rechenzentren in den USA

Wie hoch ist der Anteil der Rechenzentren am Stromverbrauch in den USA aktuell und wie entwickelt sich dieser?

Im Jahr 2023 entfielen laut einem Bericht der New York Times und weiteren Erhebungen rund 4 Prozent des gesamten Stromverbrauchs der USA auf Rechenzentren. Bis spätestens 2028 wird ein Anstieg auf 12 Prozent erwartet, wobei zentrale Treiber die stärkere Nutzung von KI-Anwendungen und die damit verbundene Installation von Hochleistungsservern und spezialisierten KI-Beschleunigern sind. Laut den Prognosen des US-Energieministeriums (DOE) und des Lawrence Berkeley National Lab stieg der Strombedarf von US-Rechenzentren von 76 TWh im Jahr 2018 auf 176 TWh im Jahr 2023. Für 2028 werden Werte zwischen 325 und 580 TWh prognostiziert, abhängig von der Geschwindigkeit des KI-Ausbaus und der Effizienzgewinne durch neue Technologien. Die durchschnittliche Wachstumsrate liegt demnach zwischen 13 und 27 Prozent pro Jahr.

Entwicklung des Energieverbrauchs und Auswirkungen auf das Stromnetz

Was bedeutet die rapide Zunahme des Energieverbrauchs von KI-Rechenzentren für die US-Stromnetze und Preise?

Die Entwicklung führt zu einer massiven Belastung bestehender Stromnetze, die primär für eine moderate Nachfrage ausgelegt waren. Rechenzentren benötigen konstante, hohe Strommengen, wobei der Verbrauch eines großen KI-Rechenzentrums heute schon mit dem von Hunderttausenden Haushalten vergleichbar ist. Im Bundesstaat Virginia, einem Zentrum der US-Datenindustrie, machen Rechenzentren bis zu 25 Prozent des lokalen Stromverbrauchs aus.

Seit 2020 sind die Strompreise in den USA um rund 30 Prozent gestiegen, bedingt durch Sanierungsarbeiten der Netzinfrastruktur, Modernisierungsprojekte und Schutzmaßnahmen gegen Extremwetter. Die Ausgaben der Tech-Unternehmen für eigene Kraftwerke und die notwendige Erweiterung der Strominfrastruktur, um dem KI-Boom gerecht zu werden, werden voraussichtlich zum Teil auf die Kleinunternehmen und Verbraucher umgelegt. Sollte die US-Regierung die Tech-Anbieter nicht verpflichten, die Kosten selbst zu tragen, ist mit weiteren Preiserhöhungen von bis zu 25 Prozent in besonders betroffenen Regionen wie Virginia zu rechnen.

Investitionen in Infrastruktur und Kraftwerke

Wie reagieren Tech-Konzerne auf steigenden Strombedarf und welche Rolle spielen eigene Kraftwerke?

Unternehmen wie Microsoft, Google, Amazon und andere investieren zunehmend in eigene konventionelle und erneuerbare Kraftwerke, um ihren Energiebedarf unabhängig vom öffentlichen Netz abzudecken. Diese Investitionen sind auch eine Reaktion auf die hohe Auslastung und mögliche Engpässe des Stromnetzes. Der Trend geht sowohl zu Atomkraftwerken und kleinen modularen Reaktoren als auch zu neuen Gaskraftwerken, um die Versorgung zu sichern und den CO₂-Fußabdruck zu verringern. Dennoch bleibt die Herausforderung bestehen, dass die Aus- und Umbauzeiten der Netzinfrastruktur oft größer sind als die kurzen Bauzeiten der neuen Rechenzentren.

Preissteigerung und Kostenumlage auf Verbraucher

Wie verteilen sich die Kosten für Netzausbau und Strompreiserhöhungen in den USA und welche politischen Lösungsansätze existieren?

Die US-amerikanischen Versorgungsunternehmen tendieren dazu, die Kosten für den Netzausbau über Jahrzehnte hinweg durch Preiserhöhungen für alle angeschlossenen Kunden umzulegen. Aktuell wird darüber diskutiert, inwieweit die großen Tech-Konzerne zur Finanzierung der Infrastruktur beitragen sollen, beispielsweise durch spezielle Tarife oder Aufschläge für Großabnehmer. In Staaten wie Virginia könnten die Energiepreise um bis zu 75 Prozent steigen, falls zusätzliche Investitionen notwendig werden und die Kosten auf alle Stromkunden verteilt werden.

Gleichzeitig entstehen neue regulatorische Ansätze, etwa die gezielte Belastung der Tech-Unternehmen durch eigene Beiträge für die verursachte Netzerweiterung, oder die Einführung von Demand-Response-Programmen, bei denen Rechenzentren im Notfall die eigene Stromnachfrage drosseln.

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Mehr dazu hier:

• Unabhängige KI-Plattformen vs. Hyperscaler: Welche Lösung passt?

Parallele Situation und Trends in Europa

Lassen sich vergleichbare Entwicklungen auch in Europa beobachten?

Auch in Europa zeichnet sich eine ähnliche Entwicklung ab. Die Europäische Kommission hat ein Förderpaket von 20 Milliarden Euro für den Bau von vier bis fünf KI-Gigafactories ausgelobt, wovon bis zu 35 Prozent der Kosten aus öffentlichen Mitteln getragen werden. Bis Ende Juni 2025 gingen insgesamt 76 Interessenbekundungen für Gigafactory-Standorte in 16 Mitgliedsstaaten ein. Die geplanten Rechenzentren sind mit mindestens 100.000 Hochleistungs-GPUs ausgestattet.

Laut Einschätzungen von Branchenexperten und Studien könnte der Strombedarf der KI-Rechenzentren in Europa bis 2030 um ein Drittel steigen, insbesondere durch die Bündelung von Datenverarbeitung und das Training großer KI-Modelle. Bereits jetzt sind die Netze in Hotspots wie Frankfurt und Berlin an ihrer Belastungsgrenze.

Netzausbau und Kostenumlage in Europa

Wie werden die Netzausbaukosten und die Subventionen in Europa finanziert?

Der Netzausbau in Europa ist unabdingbar, um den steigenden Energienachfragen der neuen Rechenzentren gerecht zu werden. Die Kosten für den Ausbau werden primär durch Steuermittel und EU-Fördergelder gedeckt, doch auch hier besteht die Gefahr, dass ein Teil der Subventionen und Mehrkosten auf die Allgemeinheit, also die Steuerzahler, umgelegt wird, sofern die privaten Betreiber nicht verstärkt in die Finanzierung einbezogen werden.

Gleichzeitig steht Europa im Wettbewerb mit den USA und China, wo die Stromkosten für Rechenzentren oft deutlich niedriger sind. Die durchschnittlichen Industriestrompreise liegen in Deutschland etwa doppelt so hoch wie in den USA. Um wettbewerbsfähige Preise zu sichern, gibt es erste Vorschläge, beispielsweise von Bayerns Digitalminister, einen europäischen „KI-Strompreis“ oder spezielle Tarife für nachhaltige KI-Rechenzentren einzuführen.

Herausforderung Netzinfrastruktur und Energiemix

Welche Probleme ergeben sich beim Ausbau der Infrastruktur und wie verändert sich der Energiemix?

In Deutschland leiden viele Regionen – darunter Frankfurt und Berlin – unter Überlastung und langen Wartezeiten für Netzanschlüsse. Eine Verdopplung oder sogar Verdreifachung der europaweiten Kapazität für KI-Rechenzentren bis 2030 erscheint daher als ambitioniert; tatsächlich gilt eine Verdopplung als wahrscheinlicher. Der Ausbau der Netze wird durch hohe Investitionen in erneuerbare Energien flankiert, doch für die Grundlast werden weiterhin fossile Energien und Gaskraftwerke benötigt. Auch Europa prüft die Integration von modularen Atomreaktoren (SMRs) und Batterielösungen zur Versorgung der energieintensiven KI-Zentren.

Energieeffizienz und Nachhaltigkeit politischer Agenda

Welche politischen und technischen Maßnahmen existieren zur Begrenzung der Umwelt- und Preisfolgen?

Innovationen im Bereich Energieeffizienz – etwa effizientere Kühltechnologien, energiebewusste Hardware und Software, sowie die Einbindung von Abwärmenutzung – können helfen, die Umweltfolgen zu reduzieren und die Betriebskosten zu stabilisieren. Die Förderung nachhaltiger Rechenzentren durch Sondertarife, steuerliche Erleichterungen und Forschungsprogramme wird in mehreren Ländern diskutiert.

Daneben spielen neue regulatorische Vorgaben eine Rolle, wie das deutsche Energieeffizienzgesetz, das höhere Effizienzanforderungen an die Betreiber stellt und den Wechsel zu Edge-Computing vorantreibt. Im politischen Diskurs wird vermehrt eine nachhaltigere und ganzheitliche Betrachtung gefordert, die den CO₂-Fußabdruck, Ressourcenverbrauch und den Gesamtlebenszyklus der Infrastruktur berücksichtigt.

KI vs. Energieversorgung: Der Wettlauf gegen steigende Kosten und Komplexität

Was ist mittelfristig für die Strompreise, das Netz und die politische Steuerung zu erwarten?

Die Entwicklung des Energiebedarfs durch KI-Rechenzentren wird in den kommenden Jahren maßgeblich die Netzinfrastruktur und die Energiepreise in den USA wie auch in Europa beeinflussen. Sollte die Politik versäumen, die großen Tech-Konzerne stärker zur Finanzierung der Investitionen zu verpflichten, droht eine erhebliche Belastung für Kleinunternehmen und Privatverbraucher in Form von steigenden Strompreisen und Steuern. Parallel müssen die Stromnetze massiv ausgebaut, modernisiert und für Resilienz und Flexibilität gegenüber Extremwetter und Lastspitzen ertüchtigt werden.

Langfristig kann nur ein ausgewogener Mix aus politischer Steuerung, innovativen Kostenmodellen, regulatorischen Vorgaben und technologischer Innovation die Wettbewerbskraft sichern und eine faire Verteilung der Lasten nach dem Verursacherprinzip gewährleisten.

Die Verlagerung großer Teile der digitalen Infrastruktur in energiehungrige KI-Rechenzentren stellt die Stromnetze und Preisstrukturen in den USA und Europa vor erhebliche Herausforderungen. Die aktuelle Finanzierungspraxis verschiebt die Kosten zunehmend auf Kleinunternehmen und Privathaushalte, sofern keine politischen Gegenmaßnahmen getroffen werden. Europa steht zudem vor der Aufgabe, die Versorgungssicherheit und Wettbewerbsfähigkeit seiner Industrie gegen hohe Energiepreise und langwierige Netzausbauprojekte zu verteidigen. Nachhaltige und effiziente Lösungsansätze sind notwendig, um einen Kollaps der Netzinfrastruktur und den Verlust der Wettbewerbsfähigkeit zu verhindern. Die nächsten Jahre werden zeigen, ob und wie sich die nationale und europäische Politik dieser neuen Realität anpassen kann.

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Konrad Wolfenstein

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