In 5 Jahren Annäherung, in 10 Jahren Überholung herkömmlicher Rechenzentren auf der Erde! Diese Investmentbank hat ein Kostenmodell für Rechenzentren im Weltraum erstellt.
Laut Berechnungen der Deutschen Bank liegen die aktuellen Deployierungskosten von Weltraum-Rechenzentren etwa beim Sechsfachen der Kosten am Boden. Mit dem starken Rückgang der Startkosten durch Starship und der Weiterentwicklung der Satellitentechnik könnte sich dieser Unterschied nach Deployment des SpaceX AI1-Satelliten im Jahr 2029 auf das 1,2-fache reduzieren. Für 2032 wird erwartet, dass die Kosten sogar günstiger als irdische Rechenzentren werden. Der entscheidende Treiber ist dabei die schnelle Wiederverwendbarkeit von Starship: Die Startkosten könnten in den nächsten Jahren von aktuell rund 1429 US-Dollar pro Kilogramm auf 43 US-Dollar pro Kilogramm sinken.
Wie viel Geld muss ein Weltraum-Datencenter verbrennen, um mit Bodenanlagen gleichzuziehen? Die Deutsche Bank hat hierzu eine detaillierte Berechnung angestellt.
Laut Nachricht von „Verfolgung Handelsplattform“ veröffentlichten Deutsche-Bank-Analyst Edison Yu und andere am 14. Juli den vierten Bericht der „Weltraum-Datencenter-Serie“, in dem die wirtschaftliche Machbarkeit des SpaceX Orbital Data Center (ODC) modelliert und analysiert wurde.
Edison kalkuliert, dass die aktuellen Kosten für Weltraum-Datencenter das Sechsfache der Kosten von Bodenanlagen betragen, jedoch nach der AI1-Satellitenbereitstellung im Jahr 2029 auf das 1,2-fache sinken könnten und bis 2032 voraussichtlich unter das Kostenniveau von Bodenanlagen fallen.
Wie teuer ist es aktuell? Sechsmal so viel
Die Deutsche Bank zitiert eine Analyse von Epoch AI, nach der die anfänglichen Investitionskosten für 1 GW AI-Rechenleistung am Boden etwa 38 Milliarden US-Dollar betragen. Die jährlichen Betriebskosten (Strom, Wartung, Personal usw.) liegen bei etwa 900 Millionen US-Dollar, womit die Gesamtkosten über fünf Jahre etwa 42,5 Milliarden US-Dollar betragen. Darin entfallen rund 21 Milliarden US-Dollar auf Rechenleistung-Hardware (z. B. GPU), rund 21,5 Milliarden US-Dollar auf nicht-Rechenleistung-Bereiche (Infrastruktur, Kühlung, Strom usw.).
Der CEO von Nvidia, Jensen Huang, erwähnte kürzlich auf der GTC Taipei 2026, dass die Kosten für eine neue 1 GW „AI-Factory“ sich auf bis zu 100 Milliarden US-Dollar belaufen könnten, wobei etwa die Hälfte direkt für die Rechenleistung bestimmt ist.
Nach Berechnungen der Bank kostet der Bau eines Weltraum-Datencenters gleicher Größe unter Nutzung aktueller Raketen- und Satellitentechnologien für den nicht-Rechenleistung-Bereich etwa das Sechsfache der Bodenanlagen.
Wo ist der Unterschied? Zwei Bereiche: Startkosten und die Satelliten selbst.
2027 beträgt die Startgebühr für Standard-Satelliten etwa 1429 US-Dollar pro kg, die nicht-Rechenleistung-Hardware der Satelliten kostet etwa 50.000 US-Dollar pro kW. Schickt man 100 Satelliten ins All, summieren sich allein diese beiden Faktoren auf einen Rechnungsbetrag von 115 Milliarden US-Dollar, während für Bodenanlagen gleicher Größe nur ca. 20 Milliarden US-Dollar benötigt werden.
Warum kann die Kosten innerhalb von fünf Jahren auf das 1,2-fache sinken?
Der entscheidende Faktor ist Starship.
Edison Yu nimmt für den Pfad der Starship-Startkosten folgende Annahmen: ohne Wiederverwendbarkeit etwa 4933 US-Dollar pro kg; nach teilweiser Wiederverwendung sinken die Kosten auf 398 US-Dollar; vollständige Wiederverwendung erreicht 170 US-Dollar; und nach„voller Wiederverwendbarkeit plus schneller Umschlag“ liegt das Ziel bei 32 US-Dollar pro kg.
Im Jahr 2029, wenn die AI1-Satelliten offiziell eingesetzt werden, wird erwartet, dass die Startkosten auf 398 US-Dollar pro kg sinken und die nicht-Rechenleistung-Kosten für Satelliten auf etwa 13.000 US-Dollar pro kW fallen. Die gesamten nicht-Rechenleistung-Bereitstellungskosten liegen dann bei etwa 27 Milliarden US-Dollar, gegenüber 23 Milliarden US-Dollar am Boden – das Verhältnis sinkt von Sechs auf 1,2-fach.
Im AI2-Satelliten-Stadium 2032 sinken die Startkosten weiter auf 170 US-Dollar pro kg, die Gesamtkosten für nicht-Rechen-Leistung auf etwa 15 Milliarden US-Dollar, weniger als die 25 Milliarden US-Dollar am Boden, das Verhältnis wird 0,6-fach. Im Anschluss, im AI3-Stadium, beträgt das Kostenziel 43 US-Dollar/kg, die Gesamtkosten etwa 9 Milliarden US-Dollar, weniger als ein Drittel der Bodenanlagen.
Diese Kostenkurve setzt voraus, dass die Starship-Startfrequenz und Wiederverwendbarkeit planmäßig fortschreiten. Deshalb betrachtet der Bericht die „extreme vertikale Integration“ von SpaceX als den entscheidenden Faktor.
Leistungsstand der AI1-Satelliten: Noch nicht ausreichend
SpaceX plant frühestens Ende nächsten Jahres mit Prototypeneinsatz zu beginnen. Die FCC-Anmeldung zeigt, dass die Starmind-Konstellation letztlich bis zu einer Million LEO-Satelliten umfassen kann. Starmind ist die von SpaceX entwickelte riesige KI-Satelliten-Konstellation im All.
Jeder AI1-Satellit ist mit einer Leistung von etwa 120–150 kW ausgelegt, der stabile Betrieb liegt bei etwa 120 kW – ungefähr das Niveau eines Nvidia GB300 NVL72-Racks.
Das Ziel von SpaceX ist eine Leistungsdichte von 100 kW/Tonne, aber im AI1-Stadium werden zunächst nur etwa 70 kW erreicht. Dies bedeutet, dass pro Starship-Start (bei einer Nutzlast von 85 Tonnen) etwa 6 MW Rechenleistung in den Orbit gebracht werden können.
Nach dem Modell steigt die Dichte im AI2-Stadium 2032 auf 85–90 kW/Tonne, im AI3-Stadium erstmals auf das Ziel von 100 kW/Tonne.
Die Satelliten sind kompatibel mit verschiedenen Chips – Nvidia GPU, Google TPU, Amazon Trainium und Tesla AI-Chips (besonders effizient).
Kühlung: Im All gibt es keine Luft, das ist eine technische Herausforderung
Die Kühlung eines Boden-Datencenters ist einfach – Ventilator, Klimaanlage, Wasserkühlung, Medium ist Luft oder Wasser.
Im All funktioniert das nicht. Im Vakuum kann Wärme nur durch Strahlung abgegeben werden nach dem Stefan-Boltzmann-Gesetz, die Kühlleistung hängt von Temperatur und Oberfläche ab.
Normale Satelliten nutzen fast ausschließlich passive Kühler, die Wärme durch Materialeigenschaften und Geometrie leiten, ohne Energieverbrauch. Die maximale Kühlleistung ist jedoch durch das Satellitenvolumen limitiert. Aktive Kühler benötigen Pumpen, um Flüssigkeit zu zirkulieren, verbrauchen Energie und sind fehleranfällig, können aber höhere Wärmebelastungen bewältigen – bislang kommen sie nur bei Raumstationen (ISS, Tiangong) und bemannten Raumschiffen (Dragon) zum Einsatz.
Die AI1-Satelliten nutzen beidseitige, ausfahrbare, aktive Flüssigkeitskühler mit einer einseitigen Kapazität von 700 W/m² und einer Gesamtleistung von 1400 W/m² bei einer Fläche von 110 m². Das ist notwendig für das Hochleistungs-Setup von 120–150 kW – eine rein passive Lösung würde nicht reichen.
SpaceX wird das weltweit erste Unternehmen, das diese aktiven Kühlsysteme in Serie produziert. Berechnungen zeigen: Mit Fortschreiten der Serienproduktion sinken die Kühlerkosten von 8000 US-Dollar/m² in 2027 auf 1000 US-Dollar/m² im AI3-Stadium.
Solarzellen: Eigene Fabrik, Ziel 100 GW
Woher kommt der Strom der Satelliten? Aus Solarenergie.
AI1-Satelliten brauchen etwa 600 m² Solarpanele, anfangs werden Siliziumzellen mit etwa 19% Effizienz verwendet. Langfristig erreichen HJT-Zellen bis zu 27% Effizienz, sind zweiseitig lichtempfangend und strahlungsresistent; Perowskit-Dünnschichtzellen sind theoretisch gleich leistungsstark wie Multijunction-Zellen, lassen sich drucken und sind ultraleicht.
SpaceX baut im texanischen Bastrop eine Solarfabrik mit geplanter Kapazität von 10 GW (je 5 GW pro Etage), Fläche etwa 110.000 m², am selben Standort wie die Starlink-Produktion. Baubeginn war Ende März 2026, die Geräteinstallation läuft bereits, Ziel ist Serienproduktion Ende 2027.
Elon Musk plant darüber hinaus: Innerhalb von drei Jahren sollen in den USA 100 GW Solarpaneel-Produktionskapazität aufgebaut werden.
Kommunikationsarchitektur: Optische Laser, kein Radiobandspektrum
Die AI1-Satelliten sind nicht mit komplexen Phased-Array-Antennen ausgestattet. Die Kommunikation zwischen Satelliten erfolgt vollständig über Optische Inter-Satellite Links (OISL), die Daten werden innerhalb der Starmind-Konstellation geroutet und anschließend in das Starlink-Lasernetz eingebunden, mit Rückführung über Bodenstationen.
Der Vorteil: Die Starmind-Konstellation beansprucht nahezu kein Radiobandspektrum.
Nachteil: Alle Daten müssen letztlich über Starlink-Bodengateways laufen, wobei das Routing im Orbitaldatencenter den Datenfluss drastisch verändert – die bisherigen Gateway-Lizenzen von Starlink sind auf „Downlink“-Verbraucher-Broadband ausgelegt und passen nicht zum „massiven Uplink“-Bedarf von KI-Inferenzen.
SpaceX erweitert daher die Gateway-Rückführung um höhere Frequenzen, darunter das E-Band (bereits in Betrieb), V-Band, W-Band und das D-Band für AI-Dienste (in Planung). Diese Hochfrequenzbänder waren bisher wegen Regenabschattung und Sauerstoffabsorption für Consumer-Endgeräte ungeeignet, für große Antennenarrays an Gateway-Stationen können Probleme jedoch mittels Diversifikation und optischem Routing gelöst werden.
Die amerikanische FCC hat dieses Jahr zudem die Standards für Satelliteninterferenz modernisiert und das Leistungsflussdichtelimit (EPFD) von den 90er Jahren durch leistungsbasierten Standard ersetzt, sodass Betreiber im zentralen Ku/Ka-Band mehr Satelliten mit höherer Leistung und häufiger Frequenznutzung einsetzen dürfen – theoretisch können sie die Kapazität pro Satellitenanzahl um etwa das Siebenfache steigern.
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