Rechenzentren in der Erdumlaufbahn könnten eines der größten Energieprobleme der KI-Ära lösen. Das US-Startup Starcloud testet bereits erste Satelliten, die KI-Berechnungen im All durchführen sollen – und plant nun sogar auch, Bitcoin direkt im Weltall zu schürfen.

Energie aus dem Weltall

In den kommenden Jahren wird sich der weltweite Strombedarf vervielfachen. Allein Rechenzentren in den USA, die bereits heute etwa 7 % des gesamten US-Stroms verbrauchen, sollen Schätzungen zufolge bis zum Jahr 2030 mehr als das Doppelte benötigen. Das Training und die Inferenz großer KI-Modelle treiben den Energiebedarf weltweit in die Höhe – und diese Entwicklung scheint erst noch ganz am Anfang zu stehen.

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Inferenz bezeichnet die Nutzung eines bereits trainierten KI-Modells, etwa wenn ein Chatbot eine Antwort generiert.

Bereits seit den 1960er-Jahren diskutieren Wissenschaftler und Politiker über die Idee, Solarenergie im Weltall aufzufangen, sie per Mikrowellen oder Laser auf die Erde zu übertragen und dort in Elektrizität umzuwandeln. Dieser Energieübertragungsprozess weist jedoch mehrere Probleme auf:

  • Die Umwandlung von Gleichstrom in Hochfrequenz- oder optische Energie, die Übertragung durch die Atmosphäre, Streuverluste sowie die Rückumwandlung führen zu erheblichen Übertragungs- bzw. Energieverlusten.
  • Die Infrastrukturkosten für Empfangsanlagen und deren Wartung sind enorm hoch. Sie erfordern umfangreiche Investitionen mit langen und unsicheren Amortisationszeiten.
  • Da energiereiche Strahlen zur Erde gerichtet werden müssten, bestehen Sicherheitsbedenken und mögliche Akzeptanzprobleme in der Bevölkerung.

Die Nutzung von Energie aus dem Orbit auf der Erde ist derzeit also noch zu ineffizient, zu teuer und technisch zu unsicher. Statt die Energie zur Erde zu übertragen, planen inzwischen viele Unternehmen – von Startups bis zu großen Techkonzernen –, Rechenzentren direkt in die Erdumlaufbahn zu verlagern.

Orbitale Rechenzentren

Im September 2024 veröffentlichte das in Redmond (Washington) ansässige US-Startup Lumen Orbit sein Konzept orbitaler Rechenzentren. Ziel ist es, KI-Anwendungen direkt in der Umlaufbahn zu betreiben, günstige Energiequellen zu erschließen und damit dem wachsenden Energiebedarf auf der Erde abzufedern.

Anfang November 2025 brachte das Unternehmen – inzwischen unter dem neuen Namen Starcloud bekannt – in Zusammenarbeit mit Nvidia erfolgreich den ersten Testsatelliten Starcloud-1 in die Umlaufbahn. So konnten dort Energie produziert und mit dem Hopper 100 (H100) – einem GPU-basierten KI-Beschleuniger von Nvidia – sowohl KI-Training als auch KI-Inferenz durchgeführt werden.

Andere Unternehmen wie PowerBank und Smartlink AI, Google, SpaceX, und Blue Origin planen bereits ähnliche Projekte.


Die potenziellen Vorteile orbitaler Rechenzentren liegen auf der Hand:

  • Nahezu unbegrenzte Solarenergie: Besonders in bestimmten Umlaufbahnen ist Sonnenenergie praktisch ständig verfügbar. Solarpanels können dort bis zu achtmal produktiver sein als auf der Erde. Die Energieproduktion wird weder durch Nachtzyklen noch durch Wetterereignisse unterbrochen und kann somit eine für KI-Anwendungen notwendige konstante Hochlast liefern.
  • Potenziell ressourcenärmerer Kühlaufwand: Im Weltraum kann Wärme über spezielle Radiatorflächen als Infrarotstrahlung ins Vakuum abgestrahlt werden. Wasser- oder luftbasierte Kühlsysteme, wie sie viele Rechenzentren auf der Erde benötigen, wären daher grundsätzlich nicht erforderlich. Allerdings erfordert das Wärmemanagement im Orbit komplexe technische Lösungen und sehr große Radiatorflächen. Gleichzeitig stellt die kosmische Strahlung eine zusätzliche Herausforderung dar, da sie elektronische Komponenten beschädigen kann.
  • Bessere Skalierbarkeit: Während Rechenzentren auf der Erde um Fläche, Stromanschlüsse, Energie und Genehmigungen konkurrieren und dabei Ressourcen sowie Stromnetze belasten, könnten im Orbit theoretisch ohne Probleme große Solar- und Recheninfrastrukturen aufgebaut werden. Das ist vor allem für den riesigen Energiebedarf von KI entscheidend.

Bevor orbitale Rechenzentren zum Alltag werden, müssen jedoch noch zahlreiche Herausforderungen bewältigt werden:

  • Kosmische Strahlung kann GPUs und andere Chips beschädigen, was zusätzliche Abschirmung und Backup-Hardware erforderlich macht.
  • Defekte Geräte lassen sich nicht einfach austauschen – Wartung ist im Orbit deutlich schwieriger. Fünf GPUs auf einem im November gestarteten Starcloud-Satelliten sind bereits ausgefallen.
  • In stark genutzten Umlaufbahnen besteht ein erhöhtes Kollisionsrisiko, zum Beispiel durch Weltraumschrott.
  • Der Bau von Rechenzentren oberhalb der Atmosphäre ist weiterhin extrem teuer. Insbesondere der Transport der Hardware in den Orbit verursacht hohe Kosten. Erst wenn die Startpreise deutlich sinken – etwa durch wiederverwendbare Raketen –, könnten solche Projekte wirtschaftlich attraktiver werden. Schätzungen zufolge könnten die Kosten bis Mitte der 2030er-Jahre auf etwa 200 US-Dollar pro Kilogramm Nutzlast sinken.

Philip Johnston, CEO und Gründer von Starcloud, plant langfristig die Konstellation von 88.000 KI-Satelliten. In einem Interview mit HyperChange erklärte er, dass pro Start einer Falcon 9 von SpaceX etwa 50 Module mit insgesamt 10 Megawatt Leistung in den Orbit transportiert werden können. Bei hunderten Starts pro Monat strebt Johnston an, jährlich etwa 10 Gigawatt neue Rechenleistung im Weltall zu installieren. Regelmäßige Starts in diesem Umfang seien jedoch frühestens ab 2029 realistisch.

Der Transport mit der Falcon 9 würde laut Johnston den größten Teil der Umweltbelastung verursachen. Beim Betrieb von orbitalen KI-Rechenzentren könnten jedoch langfristig bis zu zehnmal weniger CO₂-Emissionen und Energiekosten (inkl. Energie des Transports) entstehen als bei vergleichbaren Anlagen auf der Erde.

Analysten erwarten ein starkes Wachstum des Marktes für orbitale Rechenzentren: 

Von 1,77 Milliarden US-Dollar im Jahr 2029 auf rund 39,1 Milliarden US-Dollar im Jahr 2035.

Dies würde einem jährlichen Anstieg um etwa 67,4 % entsprechen.

Bitcoin-Mining im Orbit

Die Weltraumrechenzentren führten schließlich auch zu der Idee, die quasi grenzenlos verfügbare Energie aus dem Orbit für das Mining zu nutzen. Die im All geschürften digitalen Vermögenswerte könnte dann ohne Übertragungsverluste via Satelliteninternet zur Erde „geschickt“ werden. Ein Vordenker dieses Konzepts ist Nick Moran mit seinem Unternehmen Intercosmic Engergy.

Starcloud-CEO Johnston plant jetzt auch, die orbitalen Energie- und Rechenzentren für Bitcoin-Mining zu nutzen. Beim zweiten SpaceX-Start, der noch in diesem Jahr stattfinden soll, möchte Starcloud einige ASIC-Miner in den Orbit bringen. Diese sollen dann in den Satelliten betrieben werden, mit dem Ziel, „die Ersten zu sein, die Bitcoin im Weltall minen“, so Johnston.

Johnston betont, dass die Mining-Hardware deutlich günstiger als Nvidias H100-GPU sei, die in der Regel über 30.000 US-Dollar kostet. Moderne ASIC-Miner kosten hingegen nur wenige tausend Dollar pro Gerät.

Auch die Transportkosten unterscheiden sich stark: Mining-Equipment wird auf 200 US-Dollar pro Kilogramm geschätzt, während es bei KI-Hardware rund 500 US-Dollar pro Kilogramm sein sollen.

Bei den ersten Mining-Tests im Orbit sollen vor allem technische Hürden untersucht werden. Die Wirtschaftlichkeit bleibt letztlich erst einmal unsicher. Auf der Erde existieren derzeit noch deutlich günstigere Energiequellen, während die Rentabilität des Minings durch steigenden Wettbewerb, neue ASIC-Generationen sowie die regelmäßigen Bitcoin-Halving-Ereignisse sinken kann.

Trotzdem sind orbitale Mining-Anlagen ein interessantes Zukunftsmodell. Getrieben durch den riesigen Energiebedarf, könnten sich wegen günstigerer Transportkosten sowohl die Realisierbarkeit von Rechenzentren als auch die Rentabilität des Minings in der Erdumlaufbahn verbessern. Und wenn Energie und Rechenleistung tatsächlich in den Orbit verlagert werden würden, dürfte das Weltall vom Forschungsraum zum nächsten großen Industriestandort der digitalen Wirtschaft avancieren.

Stefan

Über den Autor: Stefan

Stefan ist studierter Medienwissenschaftler und Sinologe sowie selbstständig im künstlerisch-publizistischen Bereich. Neben den monetären Eigenschaften interessiert er sich vor allem für die sozialen und ökologischen Aspekte von Bitcoin und dem Bitcoin-Mining.

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