Die Unternehmen ON.Energy und Crusoe haben eine strategische Partnerschaft bekannt gegeben, um in den Vereinigten Staaten eine Leistung von 5 Gigawatt (GW) unterbrechungsfreier Stromversorgung (UPS) für Hyperscale-KI-Rechenzentren zu implementieren. Diese Initiative soll die Stabilität des Stromnetzes angesichts der stark schwankenden Energieanforderungen von KI-Anlagen verbessern. Die Inbetriebnahme der Technologie ist für dieses Jahr geplant und soll bis 2027 abgeschlossen sein.
Wichtige Erkenntnisse
- ON.Energy und Crusoe implementieren 5 GW UPS-Technologie für KI-Rechenzentren in den USA.
- Die KI-UPS-Systeme sollen Netzschwankungen durch GPU-Lastspitzen abfangen.
- Die Technologie wurde bereits nach strengen ERCOT-Standards validiert.
- Ein Fokus liegt auf der Nutzung von 800 VDC-Architekturen zur Effizienzsteigerung.
Herausforderungen für das Stromnetz durch KI
Künstliche Intelligenz (KI) stellt neue Anforderungen an die Stromversorgung. Während des Trainings von KI-Modellen werden Tausende von Grafikprozessoren (GPUs) gleichzeitig hoch- und heruntergefahren. Dies führt zu erheblichen Schwankungen im Stromverbrauch. Aus Sicht des Stromnetzes erzeugen große KI-Trainingsanlagen Lastmuster, die sich stark von denen traditioneller Einrichtungen unterscheiden. Der Verbrauch wechselt hunderte bis tausende Male täglich zwischen hohen und niedrigen Werten.
Ohne ein effektives Management können diese Schwankungen das Übertragungssystem belasten. Dies kann die Fähigkeit der Netzbetreiber einschränken, andere systemweite Variablen zu steuern. Die Infrastruktur wird dadurch stark beansprucht.
Faktencheck: KI und Energieverbrauch
- Häufigkeit der Schwankungen: KI-Rechenzentren können den Stromverbrauch hunderte bis tausende Male täglich ändern.
- Auswirkungen: Diese Schwankungen können das Stromnetz destabilisieren und die Lebensdauer von Geräten verkürzen.
Die Rolle der KI-UPS-Technologie von ON.Energy
Die von ON.Energy entwickelte KI-UPS-Technologie ist ein patentiertes Mittelspannungs-UPS-System. Es wird zwischen den Stromquellen und den KI-Rechenzentren geschaltet. Das System isoliert die Einrichtung vom Netz und schützt die Rechenzentrumsausrüstung bei Spannungsschwankungen, ohne die Verbindung zu trennen. Gleichzeitig verhindert es, dass interne GPU-Lastschwankungen das Stromnetz beeinträchtigen.
„Datenzentren werden nicht nach Operationen pro Sekunde spezifiziert. Sie werden in Watt, in Kilowatt, in Gigawatt spezifiziert. Es gibt wirklich ein Stromproblem.“
Die KI-UPS-Lösung von ON.Energy wurde bereits gegen die strengen Anforderungen des Electric Reliability Council of Texas (ERCOT) für große Lastanschlüsse validiert. Sie erfüllt die Standards für Netzstabilität und Spannungstoleranz, die ERCOT als Grundlage für verantwortungsvolle Großlastanschlüsse in Texas festgelegt hat. Dies schließt die Einhaltung der Nodal Operating Guide Revision Requests (NOGRR) 282 und der ERCOT Low Voltage Ride-Through (LVRT) Protokolle ein.
Technische Details der ON.Energy-Systeme
Die 3,5 MW-Einheiten von ON.Energy umfassen ein Stromumwandlungssystem (PCS), Energiespeicherbatterien und einen Transformator. Die Batterien können ein gesamtes Rechenzentrum bis zu acht Stunden lang mit Notstrom versorgen. Dies reduziert die Netzvariabilität während Spitzenzeiten erheblich. ON.Energy bezieht die Ausrüstung von etablierten Herstellern und ergänzt diese mit proprietärer Software und Steuerungen.
Das bidirektionale PCS wandelt Wechselstrom vom Netz in Gleichstrom zur Speicherung um und dann zurück in Wechselstrom für die Rechenzentrumslasten. Im umgekehrten Fall absorbiert und glättet es Lastschwankungen, die sonst das Netz stören würden. Das System wird außerhalb des Rechenzentrums installiert. Dies schafft im Inneren Platz für Rechenressourcen und ermöglicht den Betrieb mit Mittelspannung. Traditionelle UPS-Systeme arbeiten aus Sicherheitsgründen im Inneren mit niedrigen Spannungen.
Hintergrund: Partnerschaften und Infrastruktur
Im Februar vereinbarten ON.Energy und Shoals Technologies Group, die KI-UPS von ON mit dem DC Recombiner von Shoals zu koppeln. Der Recombiner konsolidiert Eingaben von Solaranlagen, Batteriespeichersystemen (BESS) und anderen DC-Mikrogrid-Quellen. Er ermöglicht das Laden der BESS mit erneuerbaren Energien und die Stromversorgung des Netzes über einen Wechselrichter. Ende 2025 kündigte ON.Energy zudem eine Liefervereinbarung für 5 GW Transformatoren mit Prolec GE an.
Der Trend zu 800 VDC-Architekturen
Parallel zu diesen Entwicklungen treibt die Branche den Übergang zu 800 VDC (Gleichstrom)-Strominfrastrukturen voran. DG Matrix, ein Entwickler von Festkörper-PCS, und Skeleton Technologies, ein estnisches Startup für Hochleistungsenergiespeicher, haben eine strategische Zusammenarbeit angekündigt. Diese Partnerschaft zielt darauf ab, die ESS-Lösungen von Skeleton in die galvanisch isolierte Interport Multi-Port SST-Plattform von DG Matrix zu integrieren.
Die Zusammenarbeit umfasst den Interport CM Mittelspannungs-SST-Skid, der 12–34,5 kV Wechselstrom direkt in Hochspannungs-Gleichstrom umwandelt. Ebenso den Interport CL Sidecar, der GPU-Pulslasten direkt im Weißraum mindert, und Interport Flex, ein Außenprodukt für den Grauraum. Skeleton gibt an, dass seine Energiesysteme innerhalb von Mikrosekunden bis Minuten reagieren können. Sie absorbieren Spitzenlasten, bevor diese sich auf die vorgelagerte Infrastruktur ausbreiten.
- SemiAnalysis Prognose: Bis 2030 werden etwa 39 GW zusätzlicher KI-Rechenzentrumskapazität über 800 VDC-Architekturen versorgt.
- Marktpotenzial: Der gesamte adressierbare Markt für SST wird auf etwa 13 Milliarden US-Dollar geschätzt.
Die Interport-Plattform von DG Matrix unterstützt nativ 800 VDC. Die GrapheneCBU800- und GrapheneBBU800-Systeme von Skeleton sind ebenfalls für diese Spannung ausgelegt. Skeleton eröffnete im November 2025 zwei europäische Produktionsstätten, eine in Finnland und eine in Deutschland. Dort werden verschiedene Produkte auf Basis der Superkondensator- und Batteriespeichertechnologien des Unternehmens hergestellt. Skeleton ist spezialisiert auf die Entwicklung und Herstellung von Ultrakondensatoren und Superkondensatoren sowie Hochleistungsbatterien. Das Unternehmen besitzt das geistige Eigentum an Curved Graphene (CG), einem Aktivmaterial, das die Energiedichte seiner Energiespeicher erhöht.
Wissenswertes über Skeleton Technologies
Skeleton ist ein führender Hersteller von Ultracapacitors und Superkondensatoren. Ihre Curved Graphene-Technologie ermöglicht eine höhere Energiedichte in Speichergeräten. Mit Produktionsstätten in Finnland und Deutschland unterstreicht das Unternehmen seine europäische Präsenz im Hochleistungs-Energiesektor.
Zukünftige Aussichten
Die Notwendigkeit einer stabilen und effizienten Stromversorgung für KI-Rechenzentren wird mit deren Wachstum immer wichtiger. Die Partnerschaft zwischen ON.Energy und Crusoe sowie die Entwicklungen im Bereich der 800 VDC-Architekturen zeigen, dass die Industrie proaktiv auf diese Herausforderungen reagiert. Ziel ist es, sowohl die Leistung der Rechenzentren zu gewährleisten als auch die Belastung der Stromnetze zu minimieren. Diese Innovationen sind entscheidend für die weitere Expansion der künstlichen Intelligenz.
