Dieser Artikel bietet Einblicke in diese wichtigen Trends, die den Wandel im Stromnetz vorantreiben, und zeigt auf, wie Netzbetreiber KI-gestützte Feldwerkzeuge einsetzen können, um ihren Betrieb zu optimieren und neue Herausforderungen zu meistern.
Das Stromnetz ist das Rückgrat einer KI-gestützten, „Cloud-first“-Welt. Regierungen weltweit bemühen sich aus Gründen der Souveränität und Sicherheit darum, Projekte für Rechenzentren anzuziehen, während Unternehmen das Potenzial des KI-Booms nutzen möchten. Der Erfolg jedes Rechenzentrumsprojekts hängt von der Verfügbarkeit von Energie ab. Vor Baubeginn müssen die Entwickler von Rechenzentren wissen, dass das Stromnetz für den Energiebedarf des Projekts gerüstet ist, und sie möchten sicherstellen, dass sie so schnell wie möglich ans Netz angeschlossen werden.
Das US-Energieministerium schätzt, dass der Energiebedarf in den nächsten zehn Jahren um 15 % bis 20 % steigen wird, während das Electric Power Research Institute (EPRI) davon ausgeht, dass Rechenzentren bis 2030 bis zu 9 % des US-Stromverbrauchs ausmachen könnten. Die US-Energieinformationsbehörde schätzt, dass allein die Server in Rechenzentren bis zum Jahr 2050 zwischen 446 Milliarden Kilowattstunden (BkWh) und 818 Milliarden BkWh verbrauchen werden.
In einigen Provinzen Kanadas übersteigt der prognostizierte Energiebedarf von Rechenzentren den aktuellen Energieverbrauch der gesamten Provinz. So liegt beispielsweise die beantragte Last für Rechenzentrumsprojekte in Alberta um 60 % über dem Spitzenenergiebedarf der Provinz. Das kanadische Stromnetz muss seine Kapazität verdoppeln, um den Übergang zur Elektrifizierung zu unterstützen. Da Kanada bestrebt ist, mehr Investitionen in Rechenzentren anzuziehen und gleichzeitig seine Ziele im Bereich der sauberen Energie zu erreichen, werden die Netzkapazität und die Effizienz zu einem entscheidenden Wachstumsengpass.
Um den wachsenden Bedenken hinsichtlich der technologischen Souveränität Rechnung zu tragen, strebt Europa mit dem „Cloud and AI Development Act“ an, die Kapazität von Rechenzentren in den nächsten fünf bis sieben Jahren zu verdreifachen. Derzeit verbrauchen Rechenzentren etwa 2,5 % der Energie in der EU. Deloitte schätzt, dass sich der Energieverbrauch von Rechenzentren bis 2035 um das bis zu Vierfache erhöhen könnte.
Ähnlich verhält es sich im Vereinigten Königreich: Dort verbrauchen Rechenzentren 2,5 % des nationalen Stroms, wobei sich dieser Anteil bis 2030 voraussichtlich vervierfachen und 30,4 % des gewerblichen Stromverbrauchs ausmachen wird. Ein gravierender Mangel an Energiekapazitäten hat aktuelle Rechenzentrumsprojekte zum Stillstand gebracht, wobei Entwickler mit einer Wartezeit von zehn Jahren auf den Netzanschluss rechnen müssen. Im Herbst 2026 zog sich Microsoft aus dem größten Rechenzentrumsprojekt Großbritanniens zurück, da der Rückstau bei den Stromkapazitäten den Betrieb erst Anfang der 2030er Jahre ermöglichen würde.
Rechenzentrumsentwickler und Regierungen üben Druck auf die Netzbetreiber aus, die Netzkapazität zu erweitern und die Zeit bis zur Anbindung zu verkürzen. Diese müssen die Effizienz steigern und den Strombedarf der Rechenzentren decken, ohne dabei die zuverlässige Energieversorgung von Haushalten und Unternehmen zu beeinträchtigen.
Die Gesellschaft ist auf die Verfügbarkeit von Energie angewiesen. Stromausfälle wirken sich auf Privathaushalte, Unternehmen und kritische Infrastrukturen wie Flughäfen und Krankenhäuser aus. Auch Betreiber von Rechenzentren verlangen eine zu-Null-Ausfallzeit, da Stromausfälle den Trainingsprozess der KI verlangsamen und das Kundenerlebnis beeinträchtigen.
Gleichzeitig erreichen Netzanlagen das Ende ihrer Lebensdauer, und Stürme sowie Naturkatastrophen, die die alternde Infrastruktur bedrohen, treten immer häufiger auf. Ältere Infrastruktur verschleißt tendenziell schneller, da extreme Temperaturen und Stürme ihren Tribut fordern. Diese Faktoren machen das Stromnetz anfälliger für kostspielige und oft gefährliche Ausfälle.
Swiss Re stellte fest, dass zwischen 2012 und 2023 jeder dritte Stromausfall in den USA durch ein Unwetter verursacht wurde. Verbundene Stromnetze und großflächige Wetterereignisse können erhebliche Probleme verursachen, die sich über ganze Regionen erstrecken. Im September 2026 führte der Sturm „Austin“ zu Stromausfällen in 300.000 Haushalten in Frankreich und weiteren 12.000 im Vereinigten Königreich. Aktuelle Vorhersagemodelle schätzen, dass bei Stürmen hoher Intensität bis zu 34 % der Freileitungen im Vereinigten Königreich ausfallen könnten. Auch die kanadischen Stromnetze waren bereits von ähnlichen wetterbedingten Ausfällen betroffen, wie beispielsweise im Jahr 2025, als ein Frühlings-Eissturm 300.000 Haushalte sowohl in Ontario als auch in Québec von der Stromversorgung abschnitt.
Steigende Sommertemperaturen führen dazu, dass Transformatoren und Umspannwerke schneller verschleißen und ein erhöhtes Kurzschlussrisiko besteht. Hohe Temperaturen können zudem dazu führen, dass Freileitungen überhitzen. In den USA führte eine Hitzewelle im Pazifischen Nordwesten im Jahr 2021 zu Temperaturen von über 40 °C, wodurch Stromkabel schmolzen.
Der Klimawandel birgt potenziell langfristige, generationenübergreifende Risiken, die die heutigen Betreiber bei der Modernisierung und dem Ausbau der Infrastruktur berücksichtigen müssen. Die typische Lebensdauer eines großen Transformators beträgt etwa 40 Jahre, wobei Planung und Genehmigungsverfahren bis zu einem Jahrzehnt in Anspruch nehmen können. Sollte die globale Erwärmung zu einem Anstieg der Durchschnittstemperaturen um 2 °C bis 4 °C führen, könnte sich diese Lebensdauer bis zum Ende des Jahrhunderts um 20 % bis 40 % verkürzen. Nach Angaben der Vereinten Nationen genehmigen Regierungen Strominfrastrukturen mit einer geschätzten Lebensdauer von 15 bis 20 Jahren auf der Grundlage historischer Wetterdaten, die die Veränderungen der kommenden Jahrzehnte nicht widerspiegeln.
Netzbetreiber müssen bei der Planung der nächsten Generation des Stromnetzes klimatische Herausforderungen berücksichtigen, was die Bewältigung des steigenden Energiebedarfs zusätzlich erschwert. Sie benötigen effektivere Methoden zur Überwachung des Zustands der Anlagen, zur Erkennung von Ausfällen sowie zur Durchführung von Maßnahmen zur Schadensminderung und -behebung, wenn sie den Betrieb in den kommenden Jahrzehnten aufrechterhalten wollen.
Die Betreiber prüfen zunehmend, wie sie die Möglichkeiten der KI in ihren gesamten Arbeitsabläufen vor Ort nutzen können, um eine leistungsstarke Netzinfrastruktur aufzubauen, die dem steigenden Energiebedarf und unvorhersehbaren Risiken gewachsen ist.
Feldtools, die zur Unterstützung moderner Versorgungsbetriebe entwickelt wurden, bieten Funktionen wie KI-gestützte Bildanalyse und Datenerfassung, Zugriff auf den digitalen Zwilling des Netzes, maßgeschneiderte Formulare und Arbeitsabläufe sowie Fehlererkennung in Echtzeit. Sie machen die Arbeit vor Ort effizienter, indem sie Ingenieure durch vordefinierte Kontrollpunkte führen und die Qualitätssicherung (QA/QC) in jeder Phase des Arbeitsablaufs automatisieren. Gleichzeitig integrieren sie die Datenerfassung und -validierung in die Routine der Ingenieure, sodass der digitale Zwilling kontinuierlich mit Erkenntnissen aus der Praxis aktualisiert wird. Diese Tools müssen zudem offline funktionieren, damit Teams in Gebieten mit geringer oder gar keiner Netzabdeckung wie gewohnt und ohne Unterbrechungen darauf zugreifen können.
Da die Betreiber den Bau und die Modernisierung des Stromnetzes vorantreiben, um den Energiebedarf zu decken, benötigen sie effektivere Methoden, um Ingenieure auszubilden und eine gleichbleibend hohe Arbeitsqualität zu gewährleisten – unabhängig davon, wer die Arbeiten ausführt, sei es ein Team von Auftragnehmern oder neue Mitarbeiter.
KI-gestützte Tools können geführte Arbeitsabläufe bereitstellen, die Arbeit in Echtzeit überprüfen und sofort Feedback geben, um sicherzustellen, dass die Techniker ihre Aufträge jedes Mal gemäß den Standards des Betreibers ausführen. Mit KI-gestützten QA/QC-Arbeitsabläufen können Techniker ihre Arbeit schneller und mit größerer Sicherheit erledigen. Sie müssen nicht darauf warten, dass die Validierung aus dem Backoffice eintrifft, sodass sie schneller mit der nächsten Aufgabe beginnen oder zum nächsten Einsatzort weiterfahren können.
KI-gesteuerte Arbeitsabläufe ermöglichen es den Betreibern, ihre Qualitätsstandards in unbegrenztem Umfang durchzusetzen und sicherzustellen, dass jeder Auftrag auf Anhieb korrekt ausgeführt wird, wodurch kostspielige Nacharbeiten entfallen. Wenn Versorgungsunternehmen eine bessere Kontrolle über die Qualität der Arbeiten an jedem Standort haben, können sie ein widerstandsfähigeres Netz aufbauen, das zuverlässig funktioniert und länger hält. Dies senkt die Kosten, schützt die kritische Energieinfrastruktur und stärkt das Vertrauen der Kunden.
Ingenieure benötigen zudem vor Ort einen nahtlosen Zugriff auf das Netzmodell – auch offline –, damit sie sich vor Arbeitsbeginn ein umfassendes Bild vom genauen Standort und Zustand einer Anlage machen können. Dank einer einheitlichen Plattform, auf der präzise, durch KI validierte Netzdaten zentralisiert werden, können Ingenieure die Historie jeder Anlage direkt neben den Details ihres aktuellen Arbeitsauftrags einsehen. Dies erleichtert es ihnen, Anlagen sicher zu lokalisieren und fundierte Entscheidungen über ihre nächsten Schritte zu treffen.
Im Backoffice extrahieren KI-Tools Daten aus den Fotos, die die Techniker aufnehmen, und wandeln diese in verwertbare Erkenntnisse um, die als Grundlage für betriebliche Entscheidungen dienen. Anstatt zu raten, wissen die Betreiber nun genau, was zu tun ist, um eine optimale Leistung im gesamten Netz aufrechtzuerhalten.
Um Ausfälle proaktiv zu verhindern und darauf zu reagieren sowie die Ausfallsicherheit zu verbessern, benötigen Betreiber von Versorgungsnetzen einen besseren Überblick über das gesamte Netz. KI-gestützte Tools leiten Daten aus dem Feld sofort an den digitalen Zwilling weiter, sodass die Betreiber in Echtzeit einen aktuellen Überblick darüber erhalten, was tatsächlich vor sich geht. Während die Anlagen dokumentiert werden, erstellt das System eine lückenlose Historie der Anlagenleistung. So können Betreiber Schwachstellen erkennen und feststellen, wann Anlagen das Ende ihres Lebenszyklus erreichen, noch bevor sie Probleme verursachen.
KI-Agenten können Anlagen auf Anzeichen von Schäden, Verschleiß oder mangelhafter Ausführung überprüfen. Sie können den Gesamtzustand, das Alter und den Standort der Anlagen analysieren und anschließend proaktive Wartungsmaßnahmen vorschlagen, die von den Backoffice-Teams genehmigt werden können, oder automatisch Arbeitsaufträge erstellen und Einsatzteams entsenden. Dies ermöglicht es den Betreibern, Störungen zu erkennen, bevor sie sich auf das Netz auswirken.
KI-Agenten verbessern zudem die Leistung der Einsatzkräfte bei Stromausfällen und im Katastropheneinsatz. Außendienstmitarbeiter können sich auf KI-gestützte Arbeitsabläufe verlassen, die sie durch Verfahren unter hohem Druck führen. Da sie die Netzdaten immer zur Hand haben, können Ingenieure vor Ort schnell die richtigen Anlagen ausfindig machen und fundierte Entscheidungen treffen. Dies verringert menschliche Fehler, die unter sich rasch ändernden Umständen während oder unmittelbar nach einem größeren Stromausfall häufiger auftreten.
Im Laufe der Zeit können die Betreiber erkennen, wo die größten Gefahren für das Stromnetz liegen – von Wetterbedingungen bis hin zu in das Netz hineinragender Infrastruktur –, sodass sie bei der Planung und Auslegung bekannte Risiken berücksichtigen können.
Versorgungsunternehmen wie „TEPCO “, „Power Grid“ und die „Bolivar Energy Authority“ nutzen IQGeo bereits, um sich einen unvergleichlichen georäumlichen Überblick über Katastrophenschäden zu verschaffen und eine intuitive GIS-Mobilität im Außendienst zu ermöglichen. Mit IQGeo können Betreiber die Effizienz im Außendienst durch KI-gestützte Arbeitsabläufe steigern, wodurch die Sicherheit erhöht und die Datengenauigkeit verbessert wird. Darüber hinaus können Betreiber mit IQGeo ihren Einsatzteams vor Ort in Echtzeit Netzdaten und aktuelle Lageberichte bereitstellen, wodurch Wartungs- und Sanierungsarbeiten beschleunigt werden – für eine höhere Widerstandsfähigkeit und eine schnellere Wiederherstellung nach Katastrophen.