Weil KI-Rechenzentren die Infrastruktur der Erde überlasten, richtet Google seinen Blick in den Weltraum

Mit dem Projekt Suncatcher will der Hyperscaler Fortschritte im Energiebereich erzielen. Sinkende Kosten für den Einsatz von Raketen ermöglichen die Flucht ins All. Mit seinen Ambitionen ist der Suchmaschinenriese nicht allein.

Google plant, Rechenzentren in der Erdumlaufbahn zu bauen. Mit seinem Projekt Suncatcher will der Internetriese maschinelles Lernen im Weltraum skalieren. Derzeit wird untersucht, wie ein Netzwerk solarbetriebener Satelliten die volle Kraft der Sonne nutzen könnte.

Erste Forschungsergebnisse wurden in einem Preprint-Artikel vorgestellt und beschreiben den Ansatz für Design, Steuerung und Kommunikation der Satellitenkonstellationen sowie vorläufige Erkenntnisse aus Strahlungstests mit den Google-eigenen KI-Chips Tensor Processing Unit (TPU).

In Zusammenarbeit mit Planet sollen im Rahmen einer Lernmission bis Anfang 2027 zwei Prototypensatelliten gestartet werden. Damit will man die Hardware im Orbit testen und den Grundstein für eine zukünftige Ära der massiven Datenverarbeitung im Weltraum legen.

Wenn das klappt, könnten sie den Weg für eine Flotte von etwa 80 orbitalen Rechenzentrumssatelliten ebnen, die den rasant steigenden Bedarf an KI decken und gleichzeitig die überlasteten Stromnetze und Wasserversorgungssysteme der Erde entlasten sollen.

„In der richtigen Umlaufbahn kann ein Solarpanel bis zu achtmal produktiver sein als auf der Erde und fast ununterbrochen Strom erzeugen, wodurch der Bedarf an Batterien sinkt“, sagt Google.

Das Unternehmen glaubt, dass mit weiter sinkenden Kosten für Raketenstarts die Wirtschaftlichkeit des Betriebs von Rechenzentren im Weltraum bis Mitte der 2030er Jahre mit der von Einrichtungen auf der Erde vergleichbar sein könnte.

Eine Vision mit gewaltigen technischen Hürden

Auf der Erde sind Rechenzentren auf Glasfaserverbindungen angewiesen, die Daten mit rasender Geschwindigkeit übertragen können. Im Orbit ist es eine viel größere Herausforderung, eine Kommunikation mit einer Geschwindigkeit von mehreren Terabit pro Sekunde zwischen sich bewegenden Satelliten aufrechtzuerhalten.

Frühe Tests auf der Erde haben bidirektionale Datenübertragungen mit bis zu 1,6 Tbit/s gezeigt, und die Forscher glauben, dass dies im Weltraum skalierbar wäre, wenn die Satelliten einen Abstand von etwa einem Kilometer zueinander einhalten würden.

Es gibt noch weitere Herausforderungen: Das Wärmemanagement, die Bandbreite der Bodenkommunikation und die langfristige Zuverlässigkeit des Systems in rauen Orbitalumgebungen sind noch offene Fragen.

„Es gibt noch erhebliche technische Herausforderungen“, warnt Google und beschreibt seine Ergebnisse als „einen ersten Meilenstein auf dem Weg zu einer skalierbaren weltraumgestützten KI“.

Der Energiehunger der KI belastet die Infrastruktur der Erde

Googles Vorstoß in den Weltraum kommt zu einer Zeit, in der die Welt mit einer zunehmenden KI-Energiekrise konfrontiert ist.

Ein neuer Turner & Townsend Datacentre Construction Cost Index (2025-2026) zeigt, dass es weltweit Probleme mit der Stromversorgung und den Lieferketten gibt. Im Bericht wird davor gewarnt, dass die derzeitige Infrastruktur mit dem massiven Strombedarf von KI-Trainingssystemen nicht Schritt halten kann.

Von über 300 Rechenzentrumsprojekten in 20 Ländern gibt fast die Hälfte (48 %) an, dass die Stromversorgung der größte Grund für Bauverzögerungen ist. In den USA müssen einige neue Rechenzentren mit Wartezeiten von bis zu sieben Jahren für den Netzanschluss rechnen. In Deutschland beträgt die Wartezeit bis zu zehn Jahren.

Monster-Rechenzentren, wie sie u. a. NVIDIA und OpenAI planen, könnten 55,2 Gigawatt benötigen: genug Strom, um 44 Millionen Haushalte zu versorgen. In den USA, Großbritannien und Europa konkurrieren Rechenzentren zunehmend mit privaten und industriellen Nutzern um die begrenzte Netzkapazität.

„Die Verfügbarkeit von Strom bleibt ein entscheidendes Hindernis“, sagte Paul Barry, Leiter des Bereichs Rechenzentren für Nordamerika bei Turner & Townsend.

„KI-Rechenzentren sind fortschrittlicher und damit auch teurer. Sie haben einen höheren Strombedarf und brauchen moderne Kühlungslösungen. Entwickler und Betreiber müssen sich schnell anpassen“, sagte er.

Selbst dort, wo Strom verfügbar ist, steigen die Kosten. Der Bericht ergab, dass die Planung und der Bau von KI-optimierten flüssigkeitsgekühlten Anlagen mittlerweile 7 bis 10 % teurer sind als herkömmliche luftgekühlte Anlagen.

Gleichzeitig gaben 83 % der Branchenexperten an, dass die lokalen Lieferketten den Bedarf an den komplexen Kühlsystemen, die für KI-Workloads erforderlich sind, nicht decken können.

Um diese Probleme anzugehen, empfiehlt der Bericht den Betreibern, die Erzeugung vor Ort, Energiespeicherung und netzunabhängige Stromversorgung in Betracht zu ziehen – eine Empfehlung, die sich nahtlos in die ehrgeizigen Pläne von Google einfügt.

Es wird eng im Orbit

Alphabet-CEO Sundar Pichai stellte Suncatcher auf X vor: „Unsere TPUs fliegen ins All!“

Musk ließ es sich nicht nehmen, der Konversation ein kurzes „Tolle Idee, lol.“ beizusteuern. Mit Hinweis auf die wiederverwendbaren Raketen von SpaceX antwortete Pichai: „Das geht nur wegen den riesigen Fortschritten von SpaceX in der Raketentechnologie!“

Die wiederverwendbaren Raketen von SpaceX könnten die Kosten für den Transport ins All drastisch senken, was Projekte wie Suncatcher umso erfolgversprechender macht.

Elon Musk wäre nicht Elon Musk, wenn er keine eigenen Pläne verfolgte. Und so gab er fast zeitgleich mit Pichai sein Vorhaben kund: “SpaceX wird Rechenzentren im Weltraum aufbauen.” Für ihn scheint das ganz einfach zu sein: „Es würde reichen, einfach die Starlink-V3-Satelliten mit ihren schnellen Laserverbindungen zu vergrößern. SpaceX wird das machen.“

Laut Reuters behauptet auch Amazon-Gründer Jeff Bezos, “dass in den nächsten 10 bis 20 Jahren riesige Rechenzentren im Weltraum gebaut werden und dass sie dank der immer verfügbaren Sonnenenergie irgendwann besser sein werden als die auf der Erde.”

Und das sind nicht die einzigen. So konnte Starcloud (vormals Lumen Orbits) 10 Mio. USD Startkapital sammeln. „Wir denken, dass Rechenzentren im Weltraum mindestens zehnmal weniger CO2-Emissionen verursachen, selbst wenn man den Start mitrechnet“, sagt Mitbegründer und CEO Philip Johnston. Er ist überzeugt, dass „das Methan für den Start auf umweltfreundliche Weise hergestellt werden“ kann.

Die örtliche Nähe der Raumfahrt-Pioniere (sic!) zu Redmond, Washington dürfte kein Zufall sein. Nachdem Microsofts Pläne, Server im Ozean zu versenken, gescheitert sind, könnte auch der Softwareriese an der Erkundung neuer Weiten interessiert sein.

Auch Europa evaluiert kräftig mit. Unter dem sperrigen Titel Advanced Space Cloud for European Net zero Emission and Data sovereignty forschen u. a. HPE, das DLR und Orange unter der Leitung von Thales Alenia Space an der Möglichkeit, eine Cloud im luftleeren Raum zu betreiben.

Weitere Kandidaten sind Axiom Space, NTT, Ramon.Space oder Sophia Space,

Was der beflügelte Rechenzentrumsbau für die Erde bedeutet? Auf jeden Fall mehr Müll – und zwar Weltraummüll.

Dieser Artikel basiert auf einem Beitrag unserer Schwester-Website Computing.