Weltraum-Rechenleistung – Chips nahe an die Sonne bringen

Einleitung: 

Nachdem die KI in die Ära der großen Modelle eingetreten ist, hat sich der Wettbewerb um die Rechenleistung allmählich vom Wettbewerb um Chips zu einem Wettbewerb um Energie, Land und Strom entwickelt. Da die bodengebundenen Rechenzentren ständig an die physischen Grenzen von Stromnetz, Wärmeabfuhr und Ressourcenversorgung stoßen, ist eine neue Infrastruktur in den Fokus der Industrie geraten – Weltraumrechenleistung.

Es handelt sich nicht einfach darum, Rechenzentren in den Weltraum zu verlegen, sondern vielmehr darum, die nächste Generation von Recheninfrastruktur neu zu definieren: Durch die Nutzung der kontinuierlichen Solarenergieversorgung im Orbit, der natürlichen Niedrigtemperatur-Wärmeabfuhr und der globalen Abdeckungskapazität wird eine neue Grundlage für die Rechenleistung im Zeitalter der Allgemeinen Künstlichen Intelligenz (AGI) geschaffen. 

In dieser Ausgabe von „Zukunftsprolog“ versuchen wir, Fragen zu beantworten wie: Warum entsteht die Weltraumrechenleistung? Wie wird der industrielle Wert verteilt? Wie ist der aktuelle Stand der Industrie? und andere relevante Branchenbeobachtungen. 

Branchenbeobachtung für die Zukunft in dieser Ausgabe | Weltraumrechenleistung

Zuerst die Kernaussage:

Xie Siwei, Vizepräsident für Investitionen bei BV Baidu Ventures: Wir stehen an der Schnittstelle der Ären von AGI und Weltraum 2.0, und die bodengebundene KI-Rechenleistung stößt offensichtlich auf mehrere physische Einschränkungen: Das Stromnetz kann nicht erweitert werden, die Stromversorgung reicht nicht aus, und die Wärme kann nicht abgeführt werden. Daher könnte der Weltraum der direkteste Weg sein, um diese Probleme zu umgehen. Wir glauben, dass die Wertverteilung in der Industriekette der Weltraumrechenleistung noch lange nicht festgelegt ist – die Nutzlasten weisen die höchsten Barrieren auf, die Netzwerkbildung hat die stärkere Souveränität, und der Betrieb hat das höchste Wachstumspotenzial. Es ist noch zu früh, um zu entscheiden, welche Partei schließlich die Führung der Kette übernimmt. Wir hoffen, dass junge Unternehmen den geschlossenen Kreislauf der Rechenleistung im Weltraumbahnhof realisieren und die Eintrittskarte für die nächste Generation von Infrastruktur erhalten.

01. Ein zukünftiger Markt im Wert von 28,5 Billionen US-Dollar

Kürzlich ging SpaceX an die Börse und erreichte eine Kapitalbeschaffung von 75 Milliarden US-Dollar mit einer Marktkapitalisierung von 2,1 Billionen US-Dollar – es wurde damit der größte Börsengang in der Geschichte der Menschheit. 

Das Prospekt von SpaceX umfasst 280 Seiten. Die relativ ausgereiften Geschäftsfelder Starlink und Raketen haben den Großteil der Aufmerksamkeit auf sich gezogen, aber wir glauben, dass das Lesenswerteste die Schätzung von SpaceX für seinen gesamten potenziellen Markt (TAM) ist – 28,5 Billionen US-Dollar, von denen mehr als 90 % aus dem KI-Bereich stammen. Und diese Schätzung hat eine große Voraussetzung: Die Erde kann die Stromerzeugungs- und Rechenkapazität wahrscheinlich nicht schnell erweitern.

Im Jahr 2025 verbrauchten Rechenzentren weltweit 485 Terawattstunden Strom, was dem jährlichen Stromverbrauch Japans entspricht. Bis 2030 wird diese Zahl voraussichtlich auf 950 Terawattstunden verdoppelt. Der Anstieg des Stromverbrauchs von KI-Servern ist etwa sechsmal so hoch wie der gesamte globale Anstieg des Stromverbrauchs. Die Gesamtlast der noch anzuschließenden Projekte von Rechenzentren in den USA hat 241 Gigawatt erreicht. Allein in Texas gibt es einen Rückstau von mehr als 170 Gigawatt an Stromanträgen, für den man 3 bis 8 Jahre warten muss. Die Lieferzeit von Transformatoren hat sich von 12-16 Wochen vor der Pandemie auf 128-144 Wochen verlängert. 

Obwohl die Rechenleistung exponentiell wächst, ist das Stromnetz offensichtlich überlastet. 

Die Lösung von Musk für dieses Problem ist sowohl einfach als auch direkt: Die Verlegung von Rechenzentren in den Weltraum – das sogenannte Starmind-Projekt.

Am 8. Juni 2026 veröffentlichte SpaceX erstmals die Designdetails des KI1-Rechensatelliten – eine Spannweite von 70 Metern, ein 150-Kilowatt-Solarpanel und einen ausklappbaren Flüssigkühlkörper von 110 Quadratmetern. Die Rechenleistung eines einzelnen Satelliten entspricht einem bodengebundenen KI-Schrank von NVIDIA GB300. Musks Zeitplan sieht vor, bis Ende 2027 eine jährliche Installationsrate von 1 Gigawatt an Weltraum-KI-Rechenleistung zu erreichen – was dem täglichen Stromverbrauch von Einwohnern einer standardmäßigen Stadt mit einer Million Einwohnern entspricht. 

Das ist weniger eine neue Geschichte eines Raketenunternehmens, sondern vielmehr eine Geschichte eines Rechenleistungsunternehmens, das Raketen einsetzt, um sein tödlichstes Problem zu lösen.

Zusammenfassung: Die Obergrenze der Rechenleistung liegt möglicherweise nicht bei den Chips, sondern beim Strom. Wer diese Grenze zuerst umgeht, hat größere Chancen, die Eintrittskarte für die nächste Generation von KI-Infrastruktur zu erhalten.

02. Die Schwierigkeiten der bodengebundenen Rechenleistung

Um die Logik der Weltraumrechenleistung zu verstehen, müssen wir zuerst die Rechnung der bodengebundenen Rechenleistung klar machen. 

Zuerst die USA. Die Gesamtausgaben für Investitionen der vier großen Technologiekonzerne werden 2026 über 725 Milliarden US-Dollar betragen – Amazon etwa 200 Milliarden, Google 180-190 Milliarden, Microsoft etwa 190 Milliarden und Meta 125-145 Milliarden. Diese Zahl ist um 77 % höher als 2025 und steigt weiter an. Google hat sogar selten ein Eigenkapitalfinanzierungsinstrument genutzt, das seit mehr als 20 Jahren nicht mehr verwendet wurde, und beschaffte 84,7 Milliarden US-Dollar, die vollständig in die KI-Infrastruktur investiert wurden. Von 2020 bis zur ersten Hälfte von 2026 beliefen sich die gesamten Investitionen in die KI-Infrastruktur in den USA auf etwa 3,27 Billionen US-Dollar, von denen 76 % von Unternehmen selbst finanziert wurden. 

Wohin fließt dieses Geld? Zum Kauf von GPUs, zum Bau von Rechenzentren und zur Herstellung von Chipherstellungsanlagen – aber das zentrale Problem ist tatsächlich der Strom. Für ein KI-Rechenzentrum mit 40 Megawatt beträgt die Stromrechnung über einen Betriebszeitraum von 10 Jahren etwa 140 Millionen US-Dollar, was 84 % der Gesamtkosten ausmacht. Und das basiert noch auf einem Industriestrompreis von 0,04 US-Dollar pro Kilowattstunde. Es ist normal, 5-7 Jahre auf neue Stromanschlüsse in zentralen Knotenpunkten zu warten. Goldman Sachs prognostiziert, dass der Strombedarf von Rechenzentren bis 2030 um 165 % stark ansteigen wird. 43 % der Rechenzentren weltweit befinden sich in Gebieten mit hohem Wasserdruck, und ein Rechenzentrum mit 40 Megawatt verbraucht in 10 Jahren etwa 1,7 Millionen Tonnen Wasser. 

Dann China. Laut Daten der Nationalen Entwicklungs- und Reformkommission übersteigen die Investitionen in das Rechenleistungsnetz 2026 400 Milliarden Yuan, und die gesamten Investitionen im Zeitraum des 15. Fünfjahresplans werden voraussichtlich über 2 Billionen Yuan betragen. In der ersten Hälfte von 2026 wurden landesweit 412 neue intelligente Rechenzentrums-Projekte mit einem Gesamtinvestitionsvolumen von 892,6 Milliarden Yuan gestartet, was einem Anstieg von 68,5 % im Vorjahresvergleich entspricht. ByteDance baut in Ulanqab einen KI-Rechencluster von 1 Gigawatt mit einer Gesamtinvestition von 70 Milliarden Yuan, der von 200 Megawatt an Wind- und Solaranlagen für eine direkte Versorgung mit grünem Strom begleitet wird. Bis Ende März 2026 erreichte der Umfang der intelligenten Rechenleistung in China 1882 EFLOPS. 

Im Gegensatz zu den USA ist der Aufbau der Rechenleistung in China stark staatlich gelenkt – 15 % der Finanzierung stammen aus staatlichen Leitfonds, 35 % von staatseigenen Unternehmen und 40 % aus privatem Kapital. Laut Statistiken öffentlicher Projekte beträgt die gesamte Investition in die KI-Infrastruktur in China etwa 1/5 der der USA. Aufgrund von Ausfuhrbeschränkungen für hochwertige GPUs ist man stärker auf die inländischen Lösungen von Ascend und Cambricon angewiesen. Die Strategie „Rechenleistung von Ost nach West“ nutzt Echtzeitpreisanpassungen basierend auf dem Kohlenstofffaktor des Stroms – der billige Strom liegt im Westen, aber die Netzwerklatenz ist um 15 Millisekunden höher. Rechenleistungsparks in allen Regionen sind verpflichtet, Energiespeicher und verteilte Photovoltaik zu kombinieren, und der PUE-Wert neu gebauter intelligenter Rechenzentren muss unter 1,3 liegen. 

Zusammengenommen wird die Schlussfolgerung klar: Die Expansionsgeschwindigkeit der bodengebundenen Rechenleistung wird von der physischen Welt begrenzt.

Jeder NVIDIA H100-Chip hat einen Stromverbrauch von 700 Watt. Die nächste Generation der Blackwell-Architektur erreicht einen Stromverbrauch von 240 Kilowatt pro Schrank und könnte 2028 1,5 Megawatt erreichen. Die Chips verdoppeln sich noch nach der Trägheit des Mooreschen Gesetzes, aber die drei grundlegenden Säulen – Strom, Wärmeabfuhr und Land – können dies kaum noch unterstützen. 

Zusammenfassung: Die USA geben Geld aus, um Strom zu sichern, und China verteilt Strom durch Politik. Aber auf jedem Weg nähert sich die bodengebundene Rechenleistung der physischen Obergrenze.

03. Warum der Weltraum?

Die grundlegende Logik der Weltraumrechenleistung besteht darin, dass der Weltraum auf natürliche Weise die drei teuersten Probleme auf der Erde löst. 

Energie-Arbitrage. Die bodengebundene Solarenergie ist von Wetter und Tag-Nacht-Zyklen abhängig, und die jährliche äquivalente Nutzungsdauer beträgt etwa 1200-1800 Stunden. Auf der Dämmerungsbahn – also der Bahn, die ständig entlang der Dämmerungslinie der Erde fliegt – geht die Sonne nie unter, und die jährliche äquivalente Nutzungsdauer beträgt 6000 bis 8000 Stunden. Der theoretische Energiekosten der Solarenergie im Orbit können auf 0,002 US-Dollar pro Kilowattstunde sinken, was 95 % niedriger ist als der bodengebundene Industriestrompreis. SpaceX baut sogar seine eigene Solarproduktionslinie in Bastrop, Texas, um Photovoltaik und Raketen vertikal zu integrieren. 

Kühl-Arbitrage. Im Vakuum des Weltraums ist die Abstrahlung von Wärme in den -270 °C kalten Tiefenraum ein fast passiver Prozess, der kaum energieintensive Geräte erfordert. Der KI1-Satellit von SpaceX verwendet einen ausklappbaren Flüssigkühlkörper von 110 Quadratmetern, dessen zweiseitige Wärmeabstrahlkapazität etwa 1400 Watt pro Quadratmeter beträgt. Der Kühlvorgang verbraucht kein Wasser und fast keinen Strom. 

Souveränität und Raum. Ohne geografische Einschränkungen kann ein „souveräner Cloud-Dienst“ mit physischer und rechtlicher Trennung bereitgestellt werden. Für Regierungen, Finanzinstitute und grenzüberschreitende Unternehmen ist dies ein Wert, der auf der Erde kaum reproduzierbar ist. 

Laut optimistischen Prognosen des US-amerikanischen Weltraumrechenleistungs-Startups Starcloud können wir grob eine Gesamtberechnung durchführen. Nehmen wir als Beispiel einen 40-Megawatt-Cluster, der 10 Jahre lang betrieben wird: 

Es gibt einen Kostenunterschied von 20-fach zwischen den beiden Lösungen. Deshalb sagt Musk: „In den nächsten 4-5 Jahren wird der Betrieb von KI-Systemen im Orbit wahrscheinlich kostengünstiger sein als auf der Erde.“ 

Natürlich liegt die Gesamtkosten der Weltrauminstallation bei einer relativ konservativen Schätzung – mit einem B300-Cluster von 2026 berechnet – immer noch etwa dreimal so hoch wie auf der Erde. Ob die Rechnung aufgeht, hängt stark davon ab, ob die Startkosten auf unter 100-200 US-Dollar pro Kilogramm sinken. 

Zusammenfassung: Das Wesen der Weltraumrechenleistung besteht darin, Startkosten gegen Energie- und Kühlkosten einzutauschen. Je günstiger die Raketen sind, desto vorteilhafter ist diese Rechnung.

04. Abbildung der Branchensegmente: Wer kann den höchsten Wert erzielen?

Wenn die Weltraumrechenleistung eine Industriekette ist, dann ist die Wertverteilung wahrscheinlich nicht gleichmäßig. 

Sehen Sie sich diese Abbildung der Branchenzuordnung von bodengebundener und Weltraumrechenleistung an: