Wer ist im am stärksten knappen Kettenglied an der Reihe?

Seit der Entwicklung großer KI-Modelle erleben die KI-Rechenzentren in Nordamerika einen seltenen Wettbewerb um Strom – ob große Cloud-Anbieter, NeoCloud oder Modellunternehmen, alle müssen selbst aktiv werden, um Strom zu beschaffen.

Eaton gab auf seiner Ergebnisbekanntgabe bekannt, dass der aufgestaute Strombedarf der US-Rechenzentren bereits 307 GW erreicht hat. Bei dem Bautempo von 2025 würde es etwa 15 Jahre dauern, diesen Bedarf abzubauen. Kapital, Grundstücke und Serverschränke werden rasch bereitgestellt, nur das Tempo der Stromversorgung kann nicht mithalten.

Die Aufmerksamkeit des Marktes konzentrierte sich eine Zeit lang auf die Stromerzeugung. Gasturbinen, Kernenergie und Festoxid-Brennstoffzellen wurden nacheinander bewertet.

Kaum jemand bemerkt, dass die Einschränkungen, die die termingerechte Lieferung von GW-großen Projekten behindern, weit über die Seite der Stromerzeugung hinausgehen.

Wenn die Stromerzeugungskapazitäten ab 2028 konzentriert freigesetzt werden und die marginale Knappheit entsprechend abnimmt, könnten die Verteilgeräte im hinteren Teil der Lieferkette und die Stromversorgung auf Serverschrankebene die nächste unterschätzte Chance sein?

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Die Übertragung des Strommangels greift auf tiefere Ebenen über

Mit dem raschen Aufbau und der iterativen Verbesserung von AIDC konzentrieren sich die Widersprüche der Strommangel-Lieferkette nicht nur auf die Art der Stromerzeugung, sondern auch alle Glieder, die Strom stabil in die Serverschränke liefern, werden neu bewertet.

Die Nachfrage nach KI-Rechenleistung beschleunigt den Ausbau von Rechenzentren. Die Kapitalausgaben der neun großen Cloud-Anbieter steigen 2026 im Jahresvergleich um etwa 90 %, aber das Inbetriebnahmetempo der Stromversorgung ist fast zu einem Hindernis geworden. Einige Daten können das Problem im Wesentlichen veranschaulichen.

Die von WoodMackenzie verfolgten offengelegten Rechenzentrums-Pipelines in den USA erreichten im ersten Quartal 2026 331 GW. Nach Statistiken von S&P Global müssen etwa 225 GW der unter Vertrag stehenden, netzanschlussbereiten Kapazitäten zwischen 2026 und 2028 in Betrieb genommen werden. Nach Statistiken von CarbonDirect übersteigen die in der Warteschlange stehenden Kapazitäten der beiden Märkte PJM und ERCOT zusammen 300 GW, was etwa 1500 Projekten entspricht.

Nvidias CPO-Switches und Vera Rubin gehen dieses Jahr in die Serienproduktion und Lieferung über. Zwischen der Expansionsgeschwindigkeit der Rechenleistung und der Liefergeschwindigkeit des Stromnetzes klafft eine Lücke, die in Jahren gemessen wird.

Aus Not kann die Branche nur zur Vor-Ort-Stromerzeugung übergehen, Kraftwerke neben den Standorten bauen und die Warteschlangen umgehen. Für den gleichen Strom dauert die Bereitstellung von Festoxid-Brennstoffzellen nur 55 Tage. Die Bestellungen des Marktführers BloomEnergy für Gasturbinen sind bis 2028 ausverkauft, und Siemens Energy hat Liefertermine bis 2029–2030.

Obwohl das Umgehen der Warteschlange seinen Preis hat: Der Stückpreis für Gasturbinenanlagen ist von etwa 800 US-Dollar pro Kilowatt im Jahr 2021 auf etwa 2800 US-Dollar für Lieferchargen 2028–2030 gestiegen.

Das ist die erste Phase der Erzählung über den Strommangel.

Aber danach hängt die Fähigkeit, den erzeugten Strom termingerecht und stabil an jeden Serverschrank zu liefern, von einer kompletten Reihe von Stromverteilgeräten ab.

(Bericht über die integrierte Rechenleistungsinfrastruktur zur Unterstützung der digitalen Transformation der Stromversorgung in der gesamten Lieferkette)

Nach dem 5MW-Modell von Schneider macht das Stromverteilungssystem etwa 36 % der Baukosten der Infrastruktur aus und ist die größte einzelne Komponente im Rahmen der Infrastrukturinvestitionen. Nach Statistiken von Dongwu Securities machen elektrische Geräte etwa 35 % der Investitionen in das Rechenzentrum aus, was fast mit dem vorherigen Wert übereinstimmt.

Neben dem Kostenanteil hat die Stromverteilung auch eine Dimension der Kapazität. Mehrstufige Umwandlung und Redundanz führen dazu, dass die Gesamtkapazität der Stromversorgung und -verteilung das 3- bis 5-fache des Stromverbrauchs der Chips erreicht. Für jede Bereitstellung von 1 GW Rechenleistung muss die Verteilungskapazität vervielfacht werden.

Je vollständiger die Stromerzeugungsseite ausgelastet ist, desto unvermeidlicher ist die Stromverteilungsseite als nachfolgende Schranke. Nach der aktuellen Situation liegt die zweite Phase der Erzählung über den Strommangel höchstwahrscheinlich auf der Stromverteilungsseite.

Bei den Lieferzeiten verlängern sich die Mittelspannungsschaltanlagen von 4–5 Monaten auf 44–80 Wochen: Die 5/15kV-Klasse dauert etwa 52–72 Wochen, die 38kV-Klasse etwa 78–104 Wochen. Einige Produkte sind bis 2028 ausverkauft. Für große Leistungstransformatoren muss man mehr als 128–160 Wochen warten, und die Erhöhungseinheiten für Generatoren brauchen etwa 144 Wochen.

Bei den Bestellungen stieg der aufgestaute Auftragsbestand des Elektrogeschäfts von Eaton im Jahresvergleich um 43 % auf einen Gesamtwert von etwa 15,2 Milliarden US-Dollar. Das Systems-Geschäft von Schneider wächst organisch um 28 %.

Bei den Kapazitäten berichtet das Wall Street Journal, dass der inländische Deckungsgrad für große Transformatoren in den USA etwa 20 % beträgt, und etwa 50 % der Verteilungstransformatoren sind von Importen abhängig.

Die Widersprüche zwischen Angebot und Nachfrage auf der Stromverteilungsseite sind sogar noch schärfer als auf der Stromerzeugungsseite, die Ursachen liegen darin:

Auf der Stromerzeugungsseite gibt es andere Abhilfemaßnahmen: Selbst gebaute Gasturbinen, SOFC und Verbrennungsmotoren können die Warteschlangen im Stromnetz umgehen. Auf der Stromverteilungsseite gibt es keine Alternativpfade: Egal ob der Strom aus dem Netz oder aus einem selbst gebauten Kraftwerk stammt, Geräte wie Transformatoren, Schaltanlagen und Sammelschienen sind unumgänglich.

Zweitens werden die Stromerzeugungskapazitäten zwischen 2028 und 2030 konzentriert freigesetzt, während die Lieferzeiten von Stromverteilgeräten länger sind, die Rohstoffe starrer sind und die Kapazitätserweiterung nachzögert. Die globale Kapazität für kornorientiertes Siliziumstahl hat nach 2020 keine wesentliche Erweiterung erfahren, Hülsen und Kupfermaterial sind gleichzeitig knapp, es fehlt an erfahrenen Fachkräften in den Schaltanlagenfabriken, und neu gebaute große Transformatorfabriken gehen erst 2028 in die Serienproduktion.

Bei dieser Lücke bei den Stromverteilgeräten hinkt die Hochlaufphase der inländischen Kapazitäten in Nordamerika nach, und chinesische Hersteller haben gute Chancen, die Hauptträger dieser Runde der Marktdurchdringung in Nordamerika zu werden. Bezogen auf die A-Aktien entspricht diese Überlauf-Hauptlinie einem 3–4-jährigen Durchdringungsfenster, und der Marktanteil nicht inländischer Hersteller wird voraussichtlich von weniger als 10 % auf 30 %–40 % steigen.

Viele A-Aktien-Unternehmen wurden bereits aufgrund dieser Erwartung als Konzeptaktien eingestuft, aber ob die grundlegenden logischen Annahmen in Zukunft reibungslos umgesetzt werden können, hängt davon ab, ob einige praktische Bedingungen erfüllt sind, wie z. B. die Zugangsberechtigung zur Lieferkette für ausländische Kunden oder Systemintegratoren, die Fähigkeit zur Mittelspannungsverteilung auf Standortebene, UL-Zertifizierung und ausländische Vertriebskanäle.

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Die neue Variable 800V

Früher war die Stromversorgung von Rechenzentren nur eine Einkaufsleistung, die aus dem Stromnetz bezogen wurde.

Jetzt bauen die führenden Hersteller bereits selbst Stromerzeugungsanlagen auf: Von Stromerzeugung, Stromübertragung, Vor-Ort-Stromversorgung, Stromverteilung, Wärmemanagement bis hin zur Orchestrierung von Arbeitslasten – sie bauen die gesamte Kette von der Schnittstelle zum Stromnetz bis zu den GPUs auf.

Die Einschränkungen durch den Strommangel durchziehen die gesamte Kette. Wenn man nur prüft, ob die Stromerzeugungskapazität ausreicht, verpasst man den größten Teil der Realität. Tatsächlich sind die Veränderungen umso heftiger, je näher man an den Serverschränken ist.

Nvidias 800V-HVDC-Fahrplan hat den Zeitplan für diese Veränderung festgelegt. Rubin geht im zweiten Halbjahr 2026 in die Serienproduktion und Lieferung über, danach steigt die Leistung jedes Serverschranks schrittweise an: Das Blackwell-Rack erreicht 145 kW, Vera Rubin NVL72 bis 330 kW, Rubin Ultra und Kyber bis 570 kW, und die native 800V der vierten Generation nähert sich 1 MW.

Dementsprechend basieren die ersten beiden Generationen hauptsächlich auf der 54V-Stromversorgung innerhalb des Schranks, ab der dritten Generation wird auf flüssigkeitsgekaufte Stromversorgungsgestelle und Sammelschienen umgestellt, und die vierte Generation führt native 800V-Stromverteilung innerhalb des Schranks ein. Mit jedem Leistungssprung muss das Stromversorgungsarchitektur angepasst werden. Bei 1-MW-Racks erreichen Stromstärke und Kupferverbrauch der 54V-Niederspannungsverteilung zuerst ihre Obergrenze.

Die Stromversorgung auf Serverschrankebene wandelt sich damit von einer statischen Zusatzausstattung zu einer inkrementellen Variablen, die sich mit jeder Generation der Rechenleistung kontinuierlich verbessert.

Nach dem Weißbuch „800V DC Architecture“ von Nvidia führt die schrittweise Erhöhung der Rack-Leistung zu einem dreistufigen Lösungsvorschlag für die Stromversorgungsarchitektur.

Option A ist auf Rack-Ebene ausgelegt, geht im dritten Quartal 2026 in Serienproduktion: Das 800V-Leistungsrack erreicht 660 kW, das Stromversorgungsgestell neben dem Serverschrank wandelt 415/480V Wechselstrom in 800V Gleichstrom um, ohne die elektrische Anlage des Gebäudes zu verändern;

Option B ist auf Cluster-Ebene ausgelegt, wird im dritten Quartal 2027 bereitgestellt: Zentralisiertes Gleichrichten auf 2 MW, Sammelschienen über oder unter dem Boden verteilen 800V Gleichstrom, was direkt die Nachfrage nach Sammelschienen, Leistungsschaltern und Verbindern anregt;

Option C ist auf Rechenzentrumsebene ausgelegt, die Endlösung im Jahr 2029: Festkörpertransformatoren wandeln Mittelspannungs-Wechselstrom in einem Schritt auf 800V Gleichstrom um, sodass Absetztransformatoren, Schaltanlagen und die sekundäre Stromverteilung eingespart werden. Die drei Stufen zielen auf unterschiedliche Objekte ab, die sich von den Racks nach außen zu Clustern und schließlich zum gesamten Rechenzentrum erstrecken.

Obwohl diese Lösung nicht schrittweise umgesetzt wird. Während der Übergangsphase setzen etwa 60 % der neu gebauten AIDC vorrangig ±400V HVDC ein. Delta plant, seine ±400V-Produkte bereits im zweiten Halbjahr 2026 auszuliefern, und Nvidia plant, 2027 vollständig auf 800V umzusteigen. Aber diese Veränderungen summieren sich, und der Schwerpunkt des Wertanteils verschiebt sich entsprechend.

Unter der 800V-Architektur sinkt die Stromstärke im Vergleich zu 54V auf etwa ein Sechzehntel, die Querschnittsfläche von Kupfermaterial und Sammelschienen wird stark reduziert, der Wert verlagert sich von Kupfer und Eisenkern hin zu Siliziumkarbid-Leistungshalbleitern, Hochfrequenz-Magnetkomponenten und Gleichstromkondensatoren – die Branche nennt diesen Prozess „Silizium vor Kupfer“.

Der Festkörpertransformator (SST) ist einer der Bereiche mit großem Entwicklungspotenzial. Er verwendet Siliziumkarbid-Hochfrequenz-Leistungselektronik, um die Umwandlung in einem Schritt abzuschließen, und verfügt über Funktionen zur bidirektionalen Leistungsregelung, aktiven Oberschwingungsbehandlung und Glättung von Lastschwankungen.

SST befindet sich derzeit noch im Prototyp- und Demonstrationsstadium und hat noch keine echte Massenproduktion erreicht. Nach einem Bericht von Grand View Research betrug der globale SST-Marktumfang 2024 etwa 169 Millionen US-Dollar und wird voraussichtlich 2030