Angesichts des enormen Energiebedarfs der Rechenzentren für künstliche Intelligenz (KI) in den USA haben Technologiekonzerne wie Microsoft, Google, Amazon und Meta massiv in Kernenergie investiert, um ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.
Microsoft investiert ebenso wie Google und Amazon massiv in Rechenzentren – Foto: Reuters
Eine aktuelle Untersuchung von Bloomberg News zeigt jedoch, dass das US-Stromnetz durch den Energiebedarf der KI-Technologie unter Druck gerät. Die Realität zeigt, dass erhebliche Verbesserungen der Netzinfrastruktur erforderlich sind, um parallel zur Entwicklung künstlicher Intelligenz die Sicherheit und Stabilität der Stromversorgung zu gewährleisten.
Ansturm auf die Atomkraft
Nach Angaben des US-Energieministeriums könnte der weltweite Stromverbrauch bis 2050 um 75 % steigen, was größtenteils auf die Ambitionen im Bereich der KI-Technologie zurückzuführen ist. KI-Rechenzentren könnten bald so groß werden, dass sie mehr Strom verbrauchen als eine ganze Stadt.
Beratungsunternehmen Bain & Co. (USA) warnt, dass die Stromnachfrage in den USA in den nächsten Jahren das Angebot übersteigen könnte, was die Energieunternehmen dazu zwingen würde, ihre Produktion bis 2028 um 26 % zu steigern.
Angesichts dieses Drucks wenden sich die Tech-Giganten der Kernenergie zu – einer sauberen, stabilen und rund um die Uhr verfügbaren Stromquelle, die leistungsstark genug ist, um KI-Rechenzentren zu betreiben, so Forbes.
Im vergangenen Oktober unterzeichnete Amazon Verträge zur Unterstützung des Baus mehrerer kleiner modularer Reaktoren (SMRs), die vom US-Energieversorger Energy Northwest betrieben werden und genug Strom erzeugen können, um mehr als 770.000 US-Haushalte zu versorgen.
Inzwischen hat Google eine Partnerschaft mit dem Start-up Kairos Power angekündigt, das bis 2035 500 MW Strom bereitstellen könnte. Besonders hervorzuheben ist Microsofts jüngster Deal mit Constellation Energy zur Wiederbelebung des Kernkraftwerks Three Mile Island.
Microsoft hat 1,6 Milliarden US-Dollar investiert, um den Betrieb des Werks bis 2028 wieder aufzunehmen und für die nächsten 20 Jahre eine CO2-freie Energieversorgung sicherzustellen.
Auch die Aktien von Unternehmen mit Kernenergiebezug wie NuScale Power, Oklo, Cameco und Centrus Energy sind in den letzten Monaten sprunghaft gestiegen, was größtenteils auf bahnbrechende Deals mit Technologieunternehmen zurückzuführen ist.
Unter Berücksichtigung all dieser Faktoren wird im Jahr 2025 ein Rekordanstieg bei der Kernenergie erwartet. Mehr als die Hälfte davon soll laut der Internationalen Energieagentur (IEA) aus China und Indien kommen.
Gefährdung der Stabilität des Stromnetzes
Die rasch wachsenden KI-Rechenzentren in den gesamten Vereinigten Staaten verursachen ernste Probleme hinsichtlich der Qualität der Stromversorgung von Millionen von Menschen. Bloomberg analysierte Daten von rund 770.000 Sensoren, die in Haushalten in den gesamten Vereinigten Staaten installiert sind.
Die Ergebnisse zeigten, dass sich mehr als 75 % der Haushalte mit instabiler oder gestörter Stromversorgung in der Nähe großer Rechenzentren (im Umkreis von etwa 80 km) befanden.
Dieser instabile elektrische Zustand ist vergleichbar damit, wenn Sie ein Knistern aus Ihren Lautsprechern hören, weil die Lautstärke zu hoch eingestellt ist. In der Technik wird dieses Phänomen als „schlechte Harmonische“ bezeichnet.
Oberwellen sind unerwünschte Geräuschwellen, die sich negativ auf elektrische Systeme auswirken. Dementsprechend wird der ins Haus gelangende elektrische Strom verzerrt und beeinträchtigt die Geräte, anstatt gleichmäßig mit der üblichen Geschwindigkeit zu fließen.
Dies kann dazu führen, dass Elektrogeräte im Haushalt ungewöhnlich heiß werden, die Motoren von Kühlschränken und Klimaanlagen vibrieren oder sogar früher als normal ausfallen. Der Gesamtschaden kann sich auf mehrere Milliarden Dollar belaufen.
Im „Data Center Valley“ im Norden Virginias (USA), wo sich die weltweit größte Konzentration an Rechenzentren mit der doppelten Kapazität Pekings befindet, ist dieses Problem besonders gravierend. Im Loudoun County ist die Stromausfallrate viermal höher als im Landesdurchschnitt.
Die Hauptursache liegt darin, dass KI-Rechenzentren enorme Mengen Strom verbrauchen – das entspricht dem Stromverbrauch von 10.000 Haushalten. Darüber hinaus ist der Stromverbrauch von KI sehr instabil und schwankt stark.
Energieversorgungsunternehmen implementieren eine Reihe von Lösungen, etwa den Bau dedizierter Umspannwerke für Rechenzentren und die Installation von Filtern und Kondensatoren. Aufgrund der hohen Kosten sind eine Überwachung und Messung des Problems auf Haushaltsebene jedoch nach wie vor nur begrenzt möglich.
Schlechte Oberwellen sind ein frühes Anzeichen dafür, dass das elektrische System überlastet ist und könnten in der Zukunft zu ernsteren Problemen führen, warnt Experte Bob Marshall, CEO von Whisker Labs.
Wie viel Strom verbraucht KI?
Laut Forbes hat ein aktueller Bericht des Electric Power Research Institute ergeben, dass Rechenzentren bis 2030 bis zu neun Prozent des gesamten amerikanischen Stroms verbrauchen könnten – das ist die doppelte Menge im Vergleich zu heute. Einige Rechenzentren der nächsten Generation könnten so viel Strom verbrauchen wie eine Million US-Haushalte.
Einem aktuellen Bericht von Grid Strategies zufolge wird der Strombedarf in den USA in den nächsten fünf Jahren um fast 16 Prozent steigen, also mehr als dreimal so viel wie noch vor einem Jahr geschätzt. Maßgeblich dafür sind vor allem neue Rechenzentren.
Das ist eine enorme Menge an Elektrizität und zwingt uns, ernsthaft darüber nachzudenken, wie wir diesen Bedarf auf zuverlässige und nachhaltige Weise decken können.
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Quelle: https://tuoitre.vn/ai-va-nhung-doi-hoi-ve-ha-tang-luoi-dien-2024123010285253.htm
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