Elektrizität

Elektrizität wurde nicht erfunden, sondern entdeckt und nutzbar gemacht. Das Verständnis und die Nutzung von Elektrizität sind das Ergebnis von Beiträgen vieler Wissenschaftler über Jahrhunderte hinweg. Eine der ersten bedeutenden praktischen Anwendungen der Elektrizität war der elektrische Telegraph. Samuel Morse und andere Erfinder entwickelten Systeme, die die Fernkommunikation mithilfe elektrischer Signale ermöglichten. Die erste erfolgreiche Demonstration eines Telegraphen fand 1837 statt, und die erste kommerzielle Telegraphenlinie wurde 1844 zwischen Washington, D.C., und Baltimore, Maryland, fertiggestellt. Eine Welt ohne Elektrizität ist heute unvorstellbar. Im Zuge des Hypes um Künstliche Intelligenz (KI) sorgt Elektrizität oder vielmehr der Bedarf an grossen Mengen davon derzeit für eine zweite Welle von Investitionen.

Der nahezu über Nacht entstandene Anstieg des Strombedarfs durch Rechenzentren übertrifft nun in vielen Teilen der Welt das verfügbare Stromangebot. Diese Dynamik führt zu jahrelangen Wartezeiten für Unternehmen, um Zugang zum Netz zu erhalten, sowie zu wachsenden Sorgen über Ausfälle und Preiserhöhungen in den dichtesten Rechenzentrumsmärkten. In den Vereinigten Staaten wird prognostiziert, dass Rechenzentren bis 2030 8 % des gesamten Stroms verbrauchen werden, verglichen mit 3 % im Jahr 2022, so Goldman Sachs. Dies stellt einen beispiellosen Anstieg des Strombedarfs dar, wie er seit einer Generation nicht mehr gesehen wurde. Bei kontinuierlichem Betrieb haben diese Rechenzentren die Kapazität, jährlich insgesamt 508 Terawattstunden (TWh) Strom zu verbrauchen, was die gesamte jährliche Stromproduktion von Ländern wie Italien oder Australien übersteigt. Weltweit wird erwartet, dass der Energieverbrauch durch Rechenzentren bis 2034 1.580 TWh übersteigen wird, was dem derzeitigen Stromverbrauch der gesamten Nation Indien entspricht.

Führende Cloud-Service-Anbieter, Amazon.com Inc., Microsoft Corp. und Alphabet Inc.’s Google, haben sich ehrgeizige Ziele gesetzt, ihre Rechenzentren vollständig mit grüner Energie zu betreiben—Amazon bis nächstes Jahr und Google und Microsoft bis 2030. Alle drei Unternehmen entwickeln Technologien, um den Stromverbrauch zu reduzieren und die Netzbelastung effizienter auszugleichen. Diese Bemühungen umfassen die Verbesserung der Effizienz von Chips und Servern, die Optimierung der Anordnung von Geräten zur Minimierung des Kühlungsbedarfs und die Verlagerung von Lasten in Gebiete, in denen grüne Energie verfügbarer ist.Einige Branchenführer, wie der CEO von OpenAI, Sam Altman, argumentieren jedoch, dass ein bedeutender Durchbruch in der Energieversorgung, wahrscheinlich durch Kernkraft, notwendig ist, um diese Ziele zu erreichen. Sowohl Microsoft als auch Amazon investieren in Kernenergie, wobei Amazon kürzlich ein kernkraftbetriebenes Rechenzentrum in Pennsylvania erworben hat und offen für weitere Investitionen in diesem Bereich ist. Microsoft hat kürzlich zugegeben, dass seine KI-Expansion das langjährige Ziel, bis 2030 CO2-negativ zu werden, gefährdet.

Die steigende Nachfrage nach Rechenzentren, zusammen mit erheblichen Investitionen von Energieunternehmen wie Dominion in neue Umspannwerke, Übertragungsleitungen und andere Infrastruktur, wird laut Experten die Energiepreise für Verbraucher in die Höhe treiben. Die Kosten für diese Upgrades werden typischerweise auf alle Stromkunden in einer Region verteilt und erscheinen als Posten auf den monatlichen Stromrechnungen. Goldman Sachs schätzt, dass US-Versorgungsunternehmen etwa 50 Milliarden Dollar in neue Stromerzeugungskapazitäten investieren müssen, um Rechenzentren zu unterstützen, was sowohl die Grosshandelsenergie- als auch die Einzelhandelspreise erhöhen wird. Dies führt zu Verzögerungen bei der Einführung von KI und gleichzeitig zu einer Erhöhung der Inflation

Chat GPT-Anfragen sind 6-10 Mal so stromintensiv wie herkömmliche Google-Suchen. Moderne Rechenzentren enthalten oft Tausende der begehrten H100-Chips von Nvidia Corp., die im Zentrum der generativen KI-Revolution stehen. Jeder H100-Chip verbraucht bis zu 700 Watt Strom, was fast dem Achtfachen der Energie entspricht, die ein typischer 60-Zoll-Flachbildfernseher benötigt.

Laut einem Vertreter von Dominion werden die Stromkosten, einschliesslich Netzverbesserungen, auf die verschiedenen Kundenklassen, von Privatkunden bis hin zu Industriekunden, entsprechend den tatsächlichen Kosten für die Versorgung jeder Klasse aufgeteilt. Infolgedessen haben Privatkunden in den letzten Jahren einen Rückgang ihres Anteils an den Übertragungskosten verzeichnet, während der Anteil der Rechenzentren gestiegen ist.

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