Steht die KI in den USA vor dem Energiekollaps, während China davonzieht? Eine Studie liefert eine eindeutige Antwort

Die USA bewegen sich an der globalen Spitze im Rennen um die KI-Krone. Doch mangele es an verfügbarem Strom, so die Stimmung. Was ist dran? (Bildquelle: Adobe Firefly, generative KI).

Die USA fallen seit Jahren deutlich zum einen hinter China, zum anderen hinter Europa und vor allem hinter den Erwartungen der Märkte zurück. Gleichzeitig schießen KI-Rechenzentren wie Pilze aus dem Boden. Wie kann das funktionieren? Gar nicht, weshalb die Branche auch seit geraumer Zeit sorgenvoll nach Amerika blickt.

Eine neue Studie kommt zu einem ganz anderen Schluss: Alles heiße Luft, China hat keinen Vorteil, sie setzen nur auf eine andere Strategie – allerdings entblößt die datengetriebene Gegenrede der Analysten einen potenziell entscheidenden Haken.

Ausgesaugt von nach Saft dürstender KI?

Wer Zentren für maschinelles Lernen, KI, Chatbots oder wie wir sie auch nennen wollen, betreiben will, braucht vor allem eines: Strom, jede Menge davon. Wiederholt berichteten wir schon über die steigende Stromnachfrage sowie Umweltfolgen, die die dicht bestückten Serverfarmen in der jeweiligen Region nach sich ziehen. Genährt von dieser Entwicklung blicken Analysten sorgenvoll auf die Stromproduktion der USA.

Diese bleibt nämlich weiter hinter Erzkonkurrent China zurück. Letzterer erlebte in den vergangenen Jahren ein Wachstum beim Angebot von rund 650 Prozent, die USA liegen im Vergleich zum Jahr 2000 bei nur plus 12 Prozent (via reglobal).

Letztendlich türmt sich aus US-Perspektive folgende, bereits für die Zeit bis 2030 befürchtete Horrorvision auf:

• KI-Zentren zehren weiter verstärkt Stromnetze aus.
• Die bestehenden Kapazitätsreserven gehen zur Neige.
• Die Preise für die Haushalte steigen, mit allen nachziehenden Folgen.
• Neue Zentren bekommen parallel nicht mehr genügend aus dem Netz, zudem steigen die Preise für ihren Betrieb.
• Der Ausbau wird mitunter um Jahre verzögert.
• China setzt sich ab – quantitativ sowie qualitativ.

Den USA geht nach diesem Szenario regelrecht die Puste aus und sie bleiben im globalen KI-Rennen daher schnaufend auf der Strecke. Epoch AI greift die Befürchtung dieses »massiven, strukturellen Strom-Problems« auf. Obschon sie durchaus faktischen Nährboden sehen, geben sie Entwarnung.

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Ein Unterschied der Philosophie

Der scheinbar krasse Unterschied lässt sich einfach relativieren. Denn die USA und China verfolgen zwei grundsätzlich verschiedene Strategien beim Netz- und Stromerzeuger-Ausbau. China passt seine Strom-Infrastruktur aufgrund eines regen Nachfrageanstieges seit Jahrzehnten fortwährend an. Sowohl der industrielle als auch der gewerbliche oder private Strombedarf steigt dank des starken Wachstums aller Bereiche seit mehreren Jahrzehnten extrem an.

Dahingegen stabilisierte sich die Nachfrage in den USA vor etwa 20 Jahren und stieg seitdem im Vergleich dazu nur minimal an. Deshalb verstetigte sich der Zustand. Denn es bestand wenig potenzieller Anreiz, Gewinne einzufahren, indem Betreiber von Kraftwerken zusätzlichen Strom erzeugen.

Zugleich nahm sich niemand der teils veralteten Hürden und Verfahren an, um neue Anlagen ans Netz zu bringen. Das bremst den Ausbau jetzt ein, wo er sich eher wieder lohnen würde.

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Eine Frage der stromhungrigen Chips

Letztendlich stelle der Strom aber ohnehin nicht den Hauptkostenfaktor dar, so die Autoren. Der die Kassen leerende Engpass findet sich in den teuren Chips, wie zum Beispiel von Nvidia der H100/B200/H200. Deshalb transportiert die Studie Zuversicht, dass sich private und staatliche Geldmittel aufbringen lassen, um den notwendigen Ausbau von Stromerzeugern und -Netzen.

Zugleich haben die USA hier derzeit die Nase klar vorn, da sowohl Hard- als auch Software bei KI-Anwendungen größtenteils direkt hier oder in enger Kooperation mit den Vereinigten Staaten konzipiert werden. Auch Nvidia stellt dies als das nach Börsenwert wertvollste Unternehmen der Welt anhaltend unter Beweis.

Der Durst der US-KIs ist stillbar

Baulich bieten sich den USA laut den Autoren der Studie folgende Wege, die einzeln oder kombiniert innerhalb weniger Jahre zum Ziel führen. Dies lautet: Um die 100 Gigawatt (GW) an nutzbarem elektrischem Strom zusätzlich dauerhaft zur Verfügung zu haben. Zur Einordnung: Ein modernes Atomkraftwerk, wie dieses in Frankreich, liefert etwa 5 GW.

• Der Bau neuer Erdgaskraftwerke wäre der schnellste Weg, aber zöge natürlich eine stete Versorgung mit Erdgas und entsprechender Klimabelastung nach sich. Sowohl die Bauindustrie (zum Beispiel GE Vernova, Siemens, Mitsubishi) als auch der Nachschub an Brennstoff wären nach vorliegenden Zahlen keine Hürde.
• Vor allem über den Südwesten der USA verteilte Solarparks mit Batterien zum Abpuffern der Nächte (Dunkelflauten) wären eine Lösung. Die Kosten pro Zelle fallen stetig, so sollte Fotovoltaik laut der Studie ebenfalls mit einem signifikanten Beitrag vertreten sein.
• Ein neuer Trend sind Kraftwerke, die direkt auf dem Servergelände stehen und nicht ins reguläre Netz einspeisen (off-grid genannt). Hierbei fängt es mit Solar an, erstreckt sich jedoch auch über bereits realisierte eigene Gaskraftwerke oder Ideen von Mini-Nuklear oder Fusionsreaktoren.

In gewisser Weise könnten sich die Betreiber der Rechenzentren auch selbst Strom aus dem Netz schenken. Klingt seltsam, lässt sich aber mit einem Begriff erklären: Überkapazität. Das US-Netz kann schon jetzt mehr Strom liefern als durchschnittlich nachgefragt wird, da es für Leistungsspitzen ausgelegt ist. Es wird automatisch eine gewisse Menge als Reserve zurückgehalten.

Wie viel zurückgehalten wird, hängt aber an der Grundlast ab. Je höher, desto rigider reagiert die Reservesteuerung. Stellt es euch wie eine Druckempfindlichkeit vor: Je stärker die Last auf dem Netz und je näher sie dauerhaft dem Limit nahekommen, desto konservativer gibt die Automatik Strom frei.

Wenn die großen KI-Cluster-Konglomerate in den kommenden Jahren jeder für sich geplant Leistungsaufnahme drosseln, können bis zu rund 125 GW an Leistung frei werden. Der Fachbegriff hierfür: »Nachfrageflexibilität« oder »Lastmanagement«.

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Der politische Störfaktor und weitere Sorgen

Die Autoren der Studie weisen selbst auf Unsicherheiten in ihrer Analyse hin. Abseits bürokratischer Hürden, wie Genehmigungen, Netzanschlusszeiten oder der eventuell unter der lokalen Bevölkerung mangelnden Akzeptanz der Vorhaben, bleiben vor allem zwei Schreckgespenster:

• Der rapide Zubau von Stromerzeugern sollte kein Problem sein. Aber derzeit muss diese Fähigkeit noch als spekulativ gelten, denn die US-amerikanische Industrie musste sie halt lange nicht mehr demonstrieren. Die steigende Nachfrage setzte erst vor rund drei Jahren ein – bei infrastrukturellen Entwicklungen ein eher kleiner Zeithorizont.
• Und dann wäre da noch Donald Trump. Der amtierende Präsident zeigt sich kontinuierlich als Feind von Wind- und Solaranlagen, wodurch der unter seinem Vorgänger just einsetzende grüne Boom, sichtlich abgewürgt wurde. Soll heißen, dass es Stand Anfang 2026 auch als fraglich gelten muss, ob Wirtschaft und speziell Fertigung von Green-Tech, ausreichend Rückendeckung erhalten oder sogar aktiv behindert werden.

Mehr zu diesem Komplex, der sich mit dem Rückschritt aus Sicht grüner Energieproduktion befasst, lest ihr bei uns hier: 2025 bringt historischen Rekord bei Investitionen in erneuerbare Energien und bestätigt damit drei Trends für das 21. Jahrhundert

Einschätzung der Redaktion (Gerald Weßel): Die US-Energiewirtschaft müsste an sich niemandem Sorge bereiten, trotz KI. Also, zumindest dann sprächen wir von den USA, des frühen 20. Jahrhunderts – wohlgemerkt der bis heute stärksten Volkswirtschaft der Welt. Ob die aktuelle Energiestrategie nun Absicht oder Ergebnis des turbulenten Jahrzehnts sind, ist dabei zweitrangig. Vielmehr kommt es inzwischen auf das Mindset einiger weniger an.

Die Supermacht jenseits des Atlantiks verfügt sowohl bei Nuklearenergie als auch bei grünem Strom oder sogar entstehenden Fusionskraftwerken über mindestens das gleiche Leistungsvermögen wie Europa oder Asien. Deshalb halte ich das oben von der Studie skizzierte Szenario allemal für möglich, indes längst nicht als sicher.

Fraglich bleibt, ob und wenn dann wie sie ihr Potenzial ausnutzen. Oder ob sie letztendlich aus politischer Kurzsichtigkeit in die befürchteten Szenarien eines energetisch, wirtschaftlichen und zu guter Letzt politischen Kollaps hineinstolpern.