Weltraum-Rechenzentren: Fiktion oder Realität?

Liebe Wachstumsinvestoren,

ihr kennt meinen Anspruch: Ich gebe mich nicht mit dem Status quo zufrieden, sondern suche nach zukünftigen Megatrends. Und genau hier zeichnet sich eine gewaltige Chance ab: Der Markt für Datenverarbeitung im Orbit steht in den nächsten Jahren vor einem gewaltigen Wachstum. Es ist ein Milliardenmarkt.

Doch die große Frage lautet: Wer sind die Profiteure? …

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Der Markt für Rechenzentren im Weltraum („In-Orbit Data Centers“) steht vor einer Phase explosiven Wachstums, die das traditionelle Verständnis von IT-Infrastruktur grundlegend verändern könnte. Laut aktuellen Prognosen wird das Marktvolumen von einem Nischenbereich auf voraussichtlich 1,77 Milliarden US-Dollar im Jahr 2029 ansteigen und bis zum Jahr 2035 einen spektakulären Wert von rund 39,09 Milliarden US-Dollar erreichen. Dies entspricht einer enormen jährlichen Wachstumsrate von etwa 67,4 %

Treibende Kraft hinter dieser dynamischen Entwicklung ist vor allem der steigende Bedarf an Edge Computing und Künstlicher Intelligenz direkt im All. Anstatt riesige Datenmengen zeitaufwendig zur Erde zu senden, ermöglichen Server im Orbit eine sofortige Verarbeitung vor Ort, was Latenzzeiten drastisch reduziert und die Effizienz von Satellitenmissionen steigert. Hinzu kommen die physikalischen Vorteile des Weltraums: Die unbegrenzte Verfügbarkeit von Solarenergie und die natürliche Kälte bieten ideale Bedingungen für den Betrieb und die Kühlung energieintensiver Rechenzentren, was langfristig auch Nachhaltigkeitsziele unterstützt.

Technologisch wird dieser Sprung durch Fortschritte bei strahlungsresistenter Hardware, Laserkommunikation und Rechenzentren ermöglicht. Führende Technologieunternehmen wie Nvidia, IBM und HPE treiben diese Innovationen gemeinsam mit spezialisierten Start-ups und Raumfahrtagenturen voran. Dabei nehmen die USA, gestützt durch hohe Investitionen und eine starke technologische Basis, aktuell die dominante Marktposition ein.

Data centres in space? Jeff Bezos says it's possible.

Bei seiner Rede auf der Italian Tech Week in Turin verglich Bezos den Aufstieg der künstlichen Intelligenz mit dem Internetboom der frühen 2000er Jahre und mahnte trotz des Risikos von Spekulationsblasen zu Optimismus. Am Freitag, den 4. Oktober sagte Bezos voraus, dass innerhalb der nächsten 10 bis 20 Jahre Rechenzentren im Gigawatt-Bereich im Weltraum gebaut werden.

Auch Sam Altman, CEO von OpenAI, prüft die Möglichkeit eines Deals zum Aufbau eines Konkurrenten zu Elon Musks SpaceX. Der CEO von OpenAI sprach öffentlich über die Möglichkeit, ein „Raketenunternehmen“ zu gründen und das Potenzial für die Entwicklung von Rechenzentren im Weltraum zu erproben.

Im Kern dieser Bestrebungen stehen Gespräche mit dem Raketen-Startup Stoke Space, die im Sommer 2025 begannen und sich im Herbst intensivierten. Altman prüfte dabei Möglichkeiten, Mittel für eine Partnerschaft oder sogar eine Übernahme zu beschaffen. Ein diskutiertes Szenario sah vor, dass OpenAI durch eine Reihe von Eigenkapitalinvestitionen schrittweise eine kontrollierende Mehrheit an dem Unternehmen erlangen sollte, was Investitionen in Milliardenhöhe erfordert hätte.

Hintergrund dieser Ambitionen ist Altmans Vision, in Zukunft riesige Rechenzentren im Weltraum zu betreiben. Da der Energiebedarf fortschrittlicher KI-Systeme massiv ansteigt, sieht er orbitale Datenzentren als notwendige Lösung, um die irdischen Energieressourcen und die Umwelt zu schonen. Stoke Space, gegründet von ehemaligen Ingenieuren von Blue Origin, entwickelt mit der "Nova" eine vollständig wiederverwendbare Rakete und gilt als vielversprechender Akteur in der Branche.

Ein solcher Schritt würde die Rivalität zwischen Altman und Musk weiter verschärfen, die bereits in den Bereichen künstliche Intelligenz (OpenAI vs. xAI) und Neurotechnologie (Merge Labs vs. Neuralink) besteht. Die Verhandlungen sind jedoch mittlerweile ins Stocken geraten und werden laut den Berichten aktuell nicht mehr aktiv fortgeführt.

Neben Bezos und Altman drängt auch Google in die Thematik von Rechenzentren im Orbit vor. Erste Informationen liefert das Projekt “Suncatcher”.

In einer neuen Forschungsinitiative namens Project Suncatcher erforscht Google ein neuartiges Systemdesign: eine massive, skalierbare KI-Infrastruktur, die vollständig im Weltraum errichtet wird. Durch den Start von Konstellationen solarbetriebener Satelliten, die mit eigens entwickelten sogenannten Tensor Processing Units (TPUs) ausgestattet sind, will Google eine neue Ära von Rechnenzentren einläuten.

Warum verfolgt Google das Projekt.

1. Unbegrenzte, saubere Energie: Der größte Vorteil des Weltraums liegt in der Energie. Auf der Erde ist die Solarenergie durch Wetter, Atmosphäre und den Sonnenuntergang begrenzt. In der von Project Suncatcher vorgeschlagenen sonnensynchronen Erdumlaufbahn (LEO) sind Satelliten nahezu permanentem Sonnenlicht ausgesetzt. Google weist darauf hin, dass ein Solarpanel in dieser Umlaufbahn bis zu achtmal produktiver sein kann als auf der Erde. Das bedeutet eine kontinuierliche, batterieunabhängige Stromversorgung für energieintensive KI-Anwendungen. Indem Google den Energieverbrauch in den Weltraum verlagert, kann das Unternehmen seine Rechenkapazitäten unbegrenzt skalieren, ohne die fragilen Stromnetze der Erde zusätzlich zu belasten.

2. Das Design des „Rechenzentrums im Weltraum“: Die technische Genialität von Project Suncatcher liegt darin, wie es ein terrestrisches Rechenzentrum im Vakuum nachbildet.

3. Formationsflug: Um die für das KI-Training erforderlichen blitzschnellen Datenübertragungsraten (mehrere zehn Terabit pro Sekunde) zu erreichen, werden die Satelliten nicht isoliert fliegen. Sie fliegen in engen Gruppen, nur wenige Kilometer oder sogar Hunderte von Metern voneinander entfernt.

4. Optische Freiraumverbindungen: Anstelle von Glasfaserkabeln kommunizieren diese Satelliten über Laserverbindungen (optische Freiraumkommunikation). Da sich Licht im Vakuum schneller ausbreitet als in Glasfasern, bietet diese Konfiguration potenziell geringere Latenz und massive Bandbreite.

5. Strahlungsresistente Hardware: Eine der größten Befürchtungen im Zusammenhang mit Weltraum-Computing ist die Strahlung. Google hat seine Trillium (v6e) TPUs jedoch bereits mit Protonenstrahlen getestet und sie als überraschend widerstandsfähig befunden. Die Hardware hielt Strahlungsdosen stand, die weit über die Dauer einer Standardmission von fünf Jahren hinausgingen. Dies beweist, dass handelsübliche KI-Chips die rauen Bedingungen im erdnahen Orbit (LEO) überstehen können.

6. Überwindung terrestrischer Engpässe: Der Bau neuer Rechenzentren auf der Erde entwickelt sich zu einem logistischen Albtraum. Man benötigt riesige Landflächen, Millionen Liter Wasser zur Kühlung und Zugang zu lokalen Stromnetzen, die bereits überlastet sind. Das Projekt Suncatcher umgeht diese physikalischen Engpässe vollständig. Die Kühlung, die im Vakuum zwar technisch anspruchsvoll ist, lässt sich durch Strahlungsdesigns realisieren. Dadurch kann Google seine Infrastruktur in einem Tempo ausbauen, das mit irdischen Bauprojekten schlichtweg nicht zu erreichen ist.

7. Der wirtschaftliche Wendepunkt: Bisher machten die Kosten für den Transport von Masse in den Orbit solche Ideen unmöglich. Doch die Weltraumwirtschaft befindet sich im rasanten Wandel. Googles Analyse deutet darauf hin, dass die Startkosten bis Mitte der 2030er-Jahre voraussichtlich unter 200 US-Dollar pro Kilogramm sinken werden (dank wiederverwendbarer Raketen wie SpaceX Starship). Dadurch könnten die Kosten eines weltraumbasierten Rechenzentrums schließlich mit den Energiekosten eines bodengebundenen konkurrieren.

Das Projekt Suncatcher ist bisher nicht mehr als ein wissenschaftliches Experiment. Im Erfolgsfall sichert es Google jedoch einen massiven Infrastrukturvorsprung, der für Wettbewerber, die ausschließlich auf Bodenenergie setzen, unerreichbar ist. Es wandelt die größte Schwäche der KI (den Energieverbrauch) in einen Vorteil um, indem es die Sonnenenergie direkt nutzt.

Google geht bereits von der Theorie zur Praxis über. Zusammen mit dem Satellitenbildunternehmen Planet Labs sollen bis Anfang 2027 zwei Satelliten gestartet werden, um das Potenzial größerer Weltraum-Rechenzentrumscluster zu erforschen. Google ist zudem ein bedeutender Aktionär von AST SpaceMobile. Es liegt auch nahe, dass Google bald mit Rocket Lab kooperieren könnte, da das Unternehmen SolAero, einen Hersteller von Solarmodulen, besitzt, das 2021 für 80 Millionen US-Dollar übernommen wurde.

So wie Googles frühe Investitionen in autonome Fahrzeuge (Waymo) und Quantencomputing vor zehn Jahren noch unmöglich schienen, ist das Projekt Suncatcher eine Wette auf die Technologie des nächsten Jahrzehnts. Indem Google den Blick ins All richtet, sucht das Unternehmen nicht nur nach neuen Serverstandorten, sondern stellt sicher, dass die Zukunft der KI den nötigen Raum und die Kraft für grenzenloses Wachstum hat.

Welche Unternehmen sonst noch profitieren könnten:

Zuerst wäre StarCloud zu nennen, das noch nicht börsennotiert ist.

StarCloud ist ein innovatives Technologieunternehmen mit Sitz in Redmond, Washington, das sich ein ehrgeiziges Ziel gesetzt hat: die Verlagerung von Hyperscale-Rechenzentren in den Weltraum. Das Unternehmen reagiert damit auf den massiv steigenden Energiebedarf für das Training künstlicher Intelligenz. Die zentrale Vision besteht darin, riesige KI-Trainingscluster direkt im Orbit zu installieren, um dort von einzigartigen physikalischen Vorteilen zu profitieren.

Das Geschäftsmodell basiert auf drei wesentlichen Säulen, die durch sinkende Raketenstartkosten wirtschaftlich machbar werden. Erstens nutzt StarCloud die im All rund um die Uhr verfügbare Solarenergie, was den Bedarf an teuren Batteriespeichern eliminiert. Zweitens wird die natürliche Kälte des Weltraums für die Kühlung (strahlungsbasierte Kühlung) genutzt, was die Betriebskosten weiter senkt. Drittens ermöglicht der Standort im All eine schnelle Skalierbarkeit bis hin zum Gigawatt-Bereich, da irdische Hindernisse wie langwierige Genehmigungsverfahren, Platzmangel oder lokale Netzengpässe entfallen.

Das Gründerteam vereint Expertise aus Raumfahrt, Wirtschaft und Softwareentwicklung. CEO Philip Johnston bringt Erfahrung von McKinsey und akademische Abschlüsse von Harvard, Wharton und Columbia mit. CTO Ezra Feilden ist Spezialist für entfaltbare Strukturen im All und war zuvor bei Airbus Defense & Space tätig. Chief Engineer Adi Oltean war als Principal Software Engineer bei SpaceX für Starlink-Kommunikationstechnologien verantwortlich und entwickelte zuvor bei Microsoft GPU-Cluster.

Unterstützt wird StarCloud von namhaften Investoren und Partnern wie Nvidia, Y Combinator, Andreessen Horowitz, Sequoia und IQT. Das Unternehmen positioniert sich damit als Pionier für die nächste Generation der KI-Infrastruktur.

Spannend wird es, wenn man Elon Musk zu diesem Thema zuhört. Seiner Meinung nach werden Rechenzentren im All primär auf Solarstrom als Energiequelle angewiesen sein:

„Solarstrom wird mit Abstand die wichtigste Energiequelle für die Zivilisation sein.“

Laut Greenmatch.co.uk können Solarpaneele im Weltraum jährlich bis zu 40-mal mehr Energie produzieren als solche auf der Erde. Mit der zunehmenden Elektrifizierung und dem rasanten Aufstieg von Technologien wie Big Data und KI steigt der Energieverbrauch rapide an und setzt bestehende Systeme unter unhaltbaren Druck. Obwohl erneuerbare Energiequellen wie Wind und Sonne eine wichtige Rolle spielen, sind sie naturgemäß intermittierend und benötigen große Flächen. Da das Konzept weltraumbasierter Rechenzentren immer mehr an Bedeutung gewinnt, dürfte die Nachfrage nach fortschrittlichen Weltraum-Solartechnologien steigen.

Welche Unternehmen werden konkret davon profitieren?

Die Antwort lautet: Es gibt nur zwei Unternehmen in diesem Bereich. Da ist zum einen Spectrolab, eine Tochtergesellschaft von Boeing, die derzeit der führende Anbieter von Solarpaneelen für Raumfahrtanwendungen ist.

Zweitens gibt es Rocket Lab, das wie zuvor erwähnt nach der 80-Millionen-Dollar-Übernahme des Solarmodulherstellers SolAero im Jahr 2021 ebenfalls in diesen Bereich eingestiegen ist.

SolAero wurde 1998 gegründet und hat seinen Hauptsitz in Albuquerque, New Mexico. Das Unternehmen ist bekannt für die Herstellung von Hochleistungs-Solarzellen und -modulen für Satelliten und Raumfahrzeuge. SolAero verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung in der Entwicklung, Qualifizierung und Fertigung von Solarzellen und CIC/SCA. Die Weltraumsolarzellen von SolAero gehören zu den leistungsstärksten der Welt und unterstützen die zivile Weltraumforschung, Wissenschaft, Verteidigung und Nachrichtendienste. Das Unternehmen bietet eine Reihe von Weltraumsolarprodukten an, die jeweils speziell für Missionen in den erdnahen (LEO), mittleren (MEO) und geostationären (GEO) Orbit oder für interplanetare Anwendungen entwickelt wurden. Die Technologie von SolAero hat auch kommerzielle Satellitenkonstellationen ermöglicht und versorgt die Breitbandkonstellation von OneWeb mit Strom. Die Übernahme für 80 Millionen Dollar in bar erscheint angesichts des zukünftigen Potenzials fast günstig.

SolAero in Zahlen:

• √ Über 1.000 Satelliten im Orbit werden mit SolAero-Produkten betrieben.

• √ Bisher wurden 4 MW Solarzellen hergestellt.

• √ 1.000 erfolgreiche Weltraummissionen mit 100 % Zuverlässigkeit und Missionserfolg.

Das Unternehmen mit dem meiner Meinung nach größten Potenzial ist aufgrund seiner einzigartigen Technologie für diesen neuen Markt prädestiniert: AST SpaceMobile. Wie bereits erwähnt, ist Google ein bedeutender Aktionär von AST SpaceMobile.

ASTs „neuartige, faltbare Hochleistungsplattform“, die mit Prozessoren, Akkus und Kommunikationsfunktionen ausgestattet ist hat anders ausgedrückt bereits einen wichtigen Bestandteil dessen entwickelt, was ein weltraumbasiertes Rechenzentrum benötigt. Fügt man lediglich Speicher hinzu, erhält man einen orbitalen Rechenknoten, der in der erdnahen Umlaufbahn mit Solarenergie betrieben werden kann und frei von vielen irdischen Einschränkungen wie Kühlung und Platzbedarf ist.

Man stelle sich die Möglichkeiten vor: globale Konnektivität mit extrem niedriger Latenz, Dezentralisierung der Internetinfrastruktur und geringere Abhängigkeit von terrestrischen Glasfasernetzen. ASTs bestehende Plattform wurde ursprünglich für die direkte Verbindung zwischen Satellit und Smartphone entwickelt. Dieselbe Technologie könnte nach dem Aufbau ihrer Satellitenkonstellation für KI-Berechnungen, Edge-Computing oder sichere Speicherung umfunktioniert werden.

Nach der Inbetriebnahme der BlueBird Satelliten von AST SpaceMobile, werden diese nicht nur eine globale mobile Breitbandabdeckung bieten, sondern dem Unternehmen auch eine Produktionslinie und ein IP-Portfolio ermöglichen, um neue Märkte zu erschließen, darunter weltraumbasierte Cloud-Infrastruktur.

Warum sind Rechenzentren im Weltraum unvermeidlich? Weil der Erde das ausgeht, was KI am dringendsten benötigt: Energie und Rechenleistung. KI wächst stetig, die Erde jedoch nicht.

Die Engpässe sind offensichtlich:

• Begrenzte Landfläche

• Überlastete Stromnetze

• Explodierende Energiekosten

• Kühlbedarf, der an seine physikalischen Grenzen stößt

Warum der Weltraum für Rechenleistung unübertroffen ist:

✔ Nahezu unbegrenzte Energie

Das Projekt Suncatcher nutzt laut Theorie zum Beispiel sonnensynchrone Umlaufbahnen, in denen Satelliten nahezu konstant Sonnenlicht empfangen. Ein Solarpanel in dieser Umlaufbahn erzeugt bis zu 8-mal mehr Energie als auf der Erde, ohne Batterien oder nächtliche Ausfallzeiten.

✔ Keine Kühlungsengpässe

Durch das Vakuum des Weltraums und Strahlungskühlsysteme werden die thermischen Grenzen drastisch reduziert.

✔ Kein Land, keine Nachbarn, keine Genehmigungen

Der Ausbau von Rechenzentren auf der Erde erfordert jahrelange Genehmigungsverfahren. Der Ausbau im Weltraum erfordert … den Start eines weiteren Satelliten.

✔ Geringere Latenz dank Laserverbindungen

Laserbasierte optische Freiraumkommunikation ermöglicht Übertragungsgeschwindigkeiten von Terabit pro Sekunde, schneller als terrestrische Glasfaserverbindungen aufgrund der Ausbreitung im Vakuum.

✔ Strahlungsresistente Rechentechnologie existiert bereits

Google hat seine Trillium TPUs (v6e) mit Protonenstrahlen getestet. Sie erwiesen sich als deutlich strahlungsresistenter als erwartet und überstanden Strahlungswerte, die über denen von 5-jährigen LEO-Missionen liegen.

Warum AST SpaceMobile die beste praktische Plattform für Suncatcher ist.

1. AST SpaceMobile baut bereits die Art von Satelliten, die Suncatcher benötigt: Das Projekt Suncatcher sieht solarbetriebene Satelliten vor, die TPUs tragen und wie modulare Rechenzentrumsknoten in enger Formation operieren. Das neuere BlueBird-Design von AST SpaceMobile ist im Grunde eine riesige, faltbare Plattform, optimiert für hohe Leistung und große Oberfläche, genau die physikalische Form, die ein Rechensatellit benötigt. Ihre BlueBirds der nächsten Generation setzen eine ca. 223 m² große Phased-Array-Antenne ein, die größte kommerzielle Antennenanordnung im LEO. Das bedeutet, dass sie die größte Herausforderung bereits gemeistert haben: das zuverlässige Entfalten massiver Strukturen im Orbit.

2. KI-Rechenleistung im Weltraum ist in erster Linie eine Frage der Energieversorgung. Googles eigene Studie beschreibt den Orbit als Energiequelle durch kontinuierliches Sonnenlicht in der Dämmerungsphase. Das gesamte Geschäftsmodell von AST SpaceMobile basiert darauf, Mobilfunk-Leistungsbudgets aus dem Orbit zu realisieren. Ihre BlueBird-Technologie basiert auf der Erzeugung, Speicherung und Verteilung von hoher Leistung, um Tausende von Antennenelementen zu betreiben. Das lässt sich direkt auf Rechenlasten übertragen: Wer eine Mobilfunkbasisstation im Weltraum kontinuierlich mit Energie versorgen kann, ist bereits nah dran, TPU-Racks zu betreiben.

3. Sie haben bewiesen, dass sie extreme Bandbreiten und vernetzten Betrieb bewältigen können: Suncatcher benötigt Terabit-Verbindungen zwischen den Satelliten und eine enge orbitale Clusterung, um wie ein einzelnes Rechenzentrum zu funktionieren. AST SpaceMobile baut bereits eine dichte LEO-Mobilfunkkonstellation auf, in der Satelliten Beamforming, Spektrumsplanung und Übergaben über Tausende von Zellen pro Satellit koordinieren. Das ist zwar nicht identisch mit Laser-Mesh-Netzwerken, aber es handelt sich um dieselbe Problemklasse: verteilte Knoten, die als ein zusammenhängendes Netzwerk agieren. Während Google also über das Know-how im Bereich optischer Verbindungen und TPUs verfügt, bringt AST SpaceMobile die operative DNA für „Satellitenkonstellationen als System“ mit.

4. Die Produktionskapazität ist der versteckte Engpass, und AST SpaceMobile baut sie bereits aus: Selbst wenn Suncatcher technisch funktioniert, ist das Projekt ohne eine Fabrik, die Hunderte großer Satelliten kostengünstig produzieren kann, zum Scheitern verurteilt. AST SpaceMobile ist eines der wenigen Unternehmen neben SpaceX, das in Midland bereits eine speziell dafür errichtete Satellitenproduktionsanlage aufgebaut hat, inklusive Antennen, Solarzellen, Batterien und Elektroniklinien. Sie versuchen, Hunderte großer LEO-Plattformen für ein Netzwerk von 248 Satelliten in Serie zu produzieren. Diese Produktionsbasis ist genau das, was Suncatcher in den 2030er Jahren braucht, wenn die Startkosten sinken und Google schnell expandieren will.

5. Google ist bereits strategisch an AST SpaceMobile beteiligt: ​​Das ist ein bedeutender und konkreter Punkt. Google schaut nicht nur zu. Sie sind Investor und Partner von AST SpaceMobile. Jüngsten Berichten zufolge beläuft sich Alphabets Anteil an AST SpaceMobile auf Hunderte Millionen Dollar. Die Muttergesellschaft Alphabet hält an AST SpaceMobile rund 8,94 Millionen Aktien, deren Wert zum 30. Juni 2025 auf etwa 418 Millionen US-Dollar geschätzt wurde. Damit ist es Alphabets größte Beteiligung. Suncatcher muss daher keinen Satellitenpartner von Grund auf neu suchen. Die technischen, finanziellen und organisatorischen Grundlagen für eine Partnerschaft sind bereits vorhanden.

Was meinst du? Sind Rechenzentren im Orbit schon bald Realität?

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