Goldman Sachs warnt: Der Energiebedarf von KI entspricht der „Schaffung eines weiteren Japans“, Turbinen, Transformatoren und politischer Widerstand sind die größten Engpässe.

Die durch KI getriebene Nachfrage nach Strom in Rechenzentren wächst schneller als erwartet. Das zentrale Problem auf der Angebotsseite hat sich von „Ist genügend Strom vorhanden?“ zu „Kann die Infrastruktur rechtzeitig gebaut werden?“ entwickelt.

Die neueste Studie von Goldman Sachs warnt davor, dass der zusätzliche Stromverbrauch für KI von Anfang 2024 bis Ende 2030 dem gesamten Strombedarf von Japan, dem fünftgrößten Stromverbraucher der Welt, entspricht. Engpässe bei Turbinen, Transformatoren, Übertragungsleitungen und Fachkräften sowie der politische Widerstand auf lokaler Ebene sind die eigentlichen Flaschenhälse für die Umsetzung.

Goldman Sachs hat die Prognose für das Wachstum der US-Stromnachfrage von einer jährlichen durchschnittlichen Wachstumsrate von 3,2 % auf 3,5 % erhöht und erwartet für das Jahr 2030 einen Anstieg des Strombedarfs von US-Rechenzentren von 83 GW auf 108 GW. Die Prognose für das globale Wachstum des Stromverbrauchs in Rechenzentren zwischen 2025 und 2030 wurde von 117 % auf 170 % erhöht. Gleichzeitig wurden die Prognosen für Kapitalausgaben der Hyperscaler nach oben angepasst: für 2027 von 1,2 Billionen US-Dollar auf 1,7 Billionen US-Dollar, und für 2029 von 1,5 Billionen US-Dollar auf 2,1 Billionen US-Dollar.

Goldman Sachs betont, dass im Basisszenario keine landesweiten Stromausfälle in den USA erwartet werden, regionale Stromknappheit, steigende Strompreise und öffentliche Ablehnung jedoch den Baufortschritt erheblich beeinflussen. Der PJM-Bereich befindet sich derzeit in einem kritischen Engpass, und ERCOT wird voraussichtlich um das Jahr 2028 unter der steigenden Last leiden. Ob öffentliche und politische Unterstützung erlangt werden kann, wird maßgeblich darüber entscheiden, ob die prognostizierte Stromkapazität tatsächlich aufgebaut werden kann.

Nachfrage steigt weiter: Effizienzgewinne werden durch größere Anwendungen kompensiert

Analyst Brian Singer von Goldman Sachs stellt fest, dass die Effizienzsteigerungen bei Chips und KI-Modellen zwar real sind, jedoch nicht zu einer Reduzierung der gesamten Computerausgaben geführt haben. Günstigere Rechenleistung weitet die wirtschaftlich machbaren Anwendungsbereiche aus; eine größere Token-Generierung, umfassendere KI-Arbeitslasten und ständig wachsende Budgets der Hyperscaler kompensieren und übersteigen die Vorteile der Effizienz.

Die Leerstandsquote auf den wichtigsten US-Rechenzentrums-Märkten ist von 2%–7% drastisch auf 1%–2% gesunken; Goldman Sachs erwartet bis 2030 einen Anstieg auf etwa 3%. Diese Verknappung im Verhältnis von Angebot zu Nachfrage verstärkt die Logik der Nachfrageprognose.

Singer quantifiziert diesen Trend anhand eines anschaulichen Vergleichs: „Wenn man ab Anfang 2024 bis zum Ende dieses Jahrzehnts rechnet, entspricht der zusätzliche Stromverbrauch durch KI dem Verbrauch von ganz Japan – dem fünftgrößten Stromverbraucher weltweit. Das ist bedeutsam.“

Versorgungswege: Erdgas als Vorreiter, erneuerbare Energien folgen, Kernkraft als Abschluss

Goldman Sachs skizziert die Etappen des Stromangebots für Rechenzentren: Kurzfristig dominieren einfachzyklische Gaskraftwerke und erneuerbare Energien mit Speichern; mittelfristig erfolgt der Wechsel zu kombizyklischen Gaskraftwerken; langfristig setzt man auf Kernenergie, wobei die Wiederinbetriebnahme einiger Kernkraftwerke als Übergangslösung betrachtet wird. Prognose für 2030: Erdgas macht etwa 60% des Strommixes für Rechenzentren aus, erneuerbare Energien (inklusive Speicherung) etwa 40%.

Da der Anschluss an das Netz zwischen 2 und 7 Jahre dauert, wird „Behind-the-Meter“ (BTM)-Gasstrom zu einem bedeutenden „Einsteige“-Instrument. Goldman Sachs hat die Prognose für die installierte BTM-Gaskapazität bis 2030 auf etwa 30 GW (tatsächliche Stromproduktion über 20 GW) heraufgesetzt, was etwa 20% der gesamten Nachfrage von Rechenzentren ausmacht. Goldman Sachs sieht BTM als Übergangslösung und nicht als Dauerzustand; große Kunden bevorzugen langfristig den Netzanschluss, um Kosten zu senken und die Zuverlässigkeit zu erhöhen.

Regional gesehen ist der Aufstieg von MISO (Midwest Independent System Operator) strukturell bedeutsam – regulierte Versorgungsunternehmen bieten Stromerzeugung, Übertragung, Verteilung und regulatorische Beziehungen aus einer Hand, wobei die Strompreise von den staatlichen Regulierungsbehörden und nicht vom Großhandelsmarkt bestimmt werden, was dazu beiträgt, die politische Sensibilität gegenüber Strompreiserhöhungen zu steuern.

Vier „T“s und sieben „P“s: Engpässe gehen von Megawatt auf Lieferkette und Politik über

Analystin Allison Nathan von Goldman Sachs fasst das aktuelle Hauptproblem in vier „T“s zusammen: Turbinen, Transformatoren, Übertragungsleitungen und Fachkräfte. Ein führender Turbinenhersteller gab an, dass voraussichtlich bis Ende 2031 bereits die Hälfte der Produktionskapazität verkauft sein wird; die Lieferzeiten der Geräte beeinflussen die Auswahl der Stromquellen deutlich. Nach einem Jahrzehnt stagnierender US-Stromnachfrage werden Stromtechniker und Hochdruck-Schweißer zunehmend knapp, und die lange Ausbildungsdauer macht strukturelle Engpässe kurzfristig unlösbar.

Singer präsentiert außerdem das Rahmenwerk der sieben „P“s, darunter Verbreitung von KI (pervasiveness), Produktivität von Chips und Modellen, Strompreise (price of power), politische Rahmenbedingungen (policy), Komponenten (parts), Personal (people) und die physische Umgebung (physical environment). Besonders das Risiko der physischen Umgebung ist hervorzuheben: Über die Hälfte der Rechenzentren ist in Gebieten mit hohen physischen Risiken angesiedelt, die mit Hitze, Feuchtigkeit und Trockenheit kämpfen. Die Herausforderung bei der Abwägung zwischen Kühlungssystemen und Wasserverbrauch ist in West-Texas besonders ausgeprägt – dort ist die Beschaffung von Wasser um einiges schwieriger und teurer als die Bereitstellung von zusätzlichem Strom.

Politischer Widerstand könnte endgültige Begrenzung sein: Über 300 lokale Verbote sind bereits aktiv

Analyst George Lee von Goldman Sachs bezeichnet die Konnektivität als „das wichtigste Einzelthema“ im US-Versorgungssektor und weist darauf hin, dass es bereits über 300 lokale und regionale Moratorien gibt, während Verbote auf Bundesstaatsebene relativ selten sind. Er warnt: Wenn KI- und Strombranche keine koordinierte und effektive Öffentlichkeitsarbeit leisten, werden politische Faktoren zur endgültigen Begrenzung.

Die Opposition in den Gemeinden konzentriert sich hauptsächlich auf fünf Anliegen: Risiko von Stromausfällen, steigende Strompreise, Wasserverbrauch, Lärmbelastung und die Abgabe von Abwärme. Die Einschätzung von Goldman Sachs: Projekte werden in regulatorisch günstige Jurisdiktionen verlagert, was die geografische Konzentration noch verstärkt. Gleichzeitig bieten Konkurrenzkämpfe zwischen Städten um Steuerbasis, Bauarbeitsplätze und Infrastrukturinvestitionen einzelnen Projekten Raum zur Umsetzung.

Auf Ebene der Bilanz von Versorgungsunternehmen erwartet Goldman Sachs für regulierte Versorgungsunternehmen in den nächsten fünf Jahren eine Steigerung der Kapitalausgaben um etwa 60 % gegenüber den vorangegangenen fünf Jahren; etwa 30 % bis 50 % der zusätzlichen Finanzmittel sollen über Eigenkapital aufgenommen werden. Das Verhältnis von Fremdkapital zu Eigenkapital hat noch etwa 100 Basispunkte Spielraum bis zur Herabstufung.